Đề thi vật lý cuối học kỳ tại Kansas State University, USA

7 821 3
Đề thi vật lý cuối học kỳ tại Kansas State University, USA

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Đề thi vật lý cuối học kỳ tại Kansas State University, USA

Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA Vật lý kỹ thuật (PHYS 213) Bài thi cuối khóa, 15 tháng năm 2009 Thời gian làm bài: 110 phút Điểm tối đa: 200 điểm Họ tên: _ Hướng dẫn: Hãy đọc! Đây thi không mở sách, không mở tài liệu ghi chép Bài thi gồm có câu hỏi trắc nghiệm toán Với câu hỏi trắc nghiệm, khoanh tròn chữ đại diện cho câu trả lời xác Với tốn, sinh viên cần trình bày giải cách khoa học viết đáp án cuối số kèm theo đơn vị xác vào trống cuối câu hỏi Đáp án số đưa mà khơng có tính tốn liên quan không cho điểm Điểm phần cho làm trình bày rõ ràng Phát biểu tính trung thực học đường: Bài thi KHÔNG chấm điểm trừ sinh viên ký tên vào lời phát biểu tính trung thực học đường Chữ ký sinh viên chứng chứng tỏ sinh viên đọc, hiểu tuân thủ ý nghĩa lời phát biểu Bằng danh dự sinh viên, không cho không nhận giúp đỡ trái quy định thi Ký tên: (1 điểm) Khoanh trịn tên giảng viên học tập - thí nghiệm bạn: Nguyen / Thứ ba, thứ năm 7:30 Chini / Thứ ba, thứ năm 9:30 Mody / Thứ ba, thứ năm 11:30 Nakamura / Thứ ba, thứ năm 1:30 Knabe / Thứ ba, thứ năm 3:30 Hua / Thứ tư, thứ sáu 7:30 Bansal / Thứ tư, thứ sáu 9:30 Ghi chú: Bài thi bao trùm kiến thức từ chương đến chương 19 sách Cơ sở vật lý David Halliday, Robert Resnick Jearl Walker Nguyễn Đông Hải Giảng viên Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA a) (8 điểm) Một đứa bé đứng đỉnh tảng đá cao 4m Tại t = s, ném bóng theo phương ngang với tốc độ v0 8.0 m/s Tính tốc độ (độ lớn vận tốc) bóng chạm mặt đất b) (4 điểm) Xét bóng ném từ đỉnh tảng đá đó: Quả bóng ném thẳng đứng lên trên, với tốc độ v0 Quả bóng ném ngang, với tốc độ v0 Quả bóng ném thẳng đứng xuống dưới, với tốc độ v0 Quả bóng thả nhẹ (tốc độ ban đầng 0) i) Quả bóng chạm đất trước tiên (khoanh tròn câu trả lời đúng) ii) Quả bóng có tốc độ nhỏ chạm mặt đất (khoanh tròn câu trả lời đúng) (9 điểm) Một vật khối lượng 0.4 kg gia tốc từ trạng không ma sát thái nghỉ lị xo có độ cứng 800 N/m bị nén đoạn cm Ngay sau rời khỏi lò xo, vật trượt mặt phẳng ngang với hệ số ma sát động k = 0.25 Hỏi vật trượt khoảng cách D trước dừng lại? (10 điểm) Một vật có khối lượng m2 = 4.0 kg nằm mặt phẳng nghiêng không ma sát với góc nghiêng  = 30o Nó nối với vật khác có khối lượng m1 = 6.0 kg nằm mặt phẳng ngang không ma sát sợi dây có khối lượng khơng đáng kể Rịng rọc khơng có khối lượng khơng ma sát Hai vật thả từ trạng thái nghỉ Tìm gia tốc vật Tại bề mặt Trái đất, gia tốc trọng trường 9.8 m/s2 Một người có trọng lượng 900N bề mặt Trái đất Người đến hành tinh có khối lượng gấp đơi khối lượng Trái đất bán kính gấp ba lần bán kính Trái đất a) (6 điểm) Tính gia tốc trọng trường bề mặt hành tinh b) (3 điểm) Tính trọng lượng người hành tinh (9 điểm) Một sách vật lý nặng 3.0 kg nằm mặt dốc Giảng viên nghiêng 30o có hệ số ma sát nghỉ 0.50 hệ số ma sát động 0.35 Một lực Fa = 20N tác dụng vào sách Lực vng góc với mặt dốc hình vẽ Tính giá trị lớn lực ma sát nghỉ, fs, max Nguyễn Đông Hải Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA (10 điểm) Một sợi dây căng thẳng hai điểm cố định cách khoảng L, kích thích nguồn dao động có tần số f = 60 Hz Dây dao động tạo thành hình ảnh sóng dừng với bó sóng Lực căng dây 20N tổng khối lượng dây 0.015 kg Tìm giá trị L? Gợi ý: Có thể tìm bước sóng theo L trước Một hệ gồm vật, vật có khối lượng m = 2.0 kg, hai đầu nhẹ (chiều dài 0.5m) quay tự quanh trục hình vẽ Một sợi dây quấn xung quanh ống nhẹ có bán kính R = 10 cm buột vào Một vật nặng M = 11 kg cột vào đầu sợi dây a) (4 điểm) Tính moment quán tính hệ vật quay tự quanh trục Gợi ý: khối lượng ống khơng đáng kể, nên có hai vật nặng khối lượng m đóng góp vào moment qn tính Hai vật coi chất điểm b) (9 điểm) Khi M rơi, làm cho hệ vật (gồm vật m hai đầu) quay Nếu M thả từ nghỉ, tốc độ nó rơi quãng đường 5.0 m? 10 (8 điểm) Một cầu thép khối lượng 2.0 kg (khối lượng riêng 7870 kg/m3) treo sợi dây nhúng nước dây treo nước (khối lượng riêng 1000 kg/m3) Tính lực căng dây treo Giả thiết cầu đứng yên cầu 11 (8 điểm) Một vật M khối lượng 20.0 kg chuyển động với tốc độ 100 m/s theo chiều dương trục x Vật bị nổ thành mảnh có khối lượng m1 = 8.0 kg m2 = 12 kg Mảnh m2 chuyển động với tốc độ 325 m/s theo chiều dương trục x Ngoại lực không đáng kể Xác định hướng tốc độ chuyển động mảnh m1 sau vụ nổ 12 Vật M treo hai sợi cáp hình vẽ,  = 60o  = 30o Lực căng T2 sợi cáp 100 N a) (6 điểm) Tính lực căng T1 sợi cáp b) (6 điểm) Xác định khối lượng vật M Nguyễn Đông Hải Giảng viên Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA 13 Một có khối lượng m1 = 2m chiều dài a có gắn chất điểm điểm khối lượng m2 = m đầu Hệ chất điểm dao tựa động qua lại quanh điểm tựa, giống lắc Chất điểm cách điểm tựa khoảng a a) (5 điểm) Xác định khoảng cách điểm tựa khối tâm lắc theo a b) (8 điểm) Xác định quán tính quay lắc quanh điểm tựa theo m a c) (4 điểm) Tính tần số góc dao động nhỏ lắc 14 Một khối khí biến đổi trạng thái theo chu trình kín cho đồ thi p-V hình vẽ Khối khí thực cơng dương a) (2 điểm) Khối khí biến đổi trạng thái theo chiều vịng quanh chu trình kín? (khoanh trịn câu trả lời đúng) chiều kim đồng hồ ngược chiều kim đồng hồ chiều b) (4 điểm) Tính độ lớn cơng mà khối khí thực chu trình c) (3 điểm) Tính độ lớn nhiệt lượng trao đổi chu trình d) (2 điểm) Khối khí nhận nhiệt hay tỏa nhiệt? (khoanh trịn câu trả lời đúng) Nhận nhiệt Toả nhiệt 15 (8 điểm) Có 50g nước đá nhiêt độ -10oC Cần cung cấp nhiệt lượng cho trạng thái cuối nước +5oC? [nhiệt dung riêng nước đá 2220 J/kg.K, nhiệt nóng chảy nước 333 J/kg.K, nhiệt dung riêng nước 4190 J/kg.K] Câu hỏi trắc nghiệm: Mỗi câu có giá trị diểm trừ có số điểm khác kèm theo Khoanh tròn câu trả lời câu hỏi 16 (6 điểm) Tọa độ bóng trục x theo thời gian vẽ hình bên khoảng từ 0s đến 2.7s Tọa độ x đạt cực tiểu thời điểm 0.33s cực đại hời điểm 1.7s i) Tại t = 0.33s, vận tốc bóng a) dương b) c) âm ii) Tại t = 0.33s, gia tốc bóng a) dương b) c) âm Nguyễn Đông Hải Giảng viên Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA 17 (6 điểm) Một đạn bắn với vận tốc v0 từ nịng súng mặt đất góc bắn 0 so với phương ngang Quả đạn rơi xuống đất độ cao với nơi mà bắn Bỏ qua sức cản khơng khí i) Giá trị số giá trị góc 0 làm cho tầm xa lớn nhất? a) 10o b) 30o c) 50o d) 70o i) Giá trị số giá trị góc 0 làm cho thời gian bay đạn lớn nhất? a) 10o b) 30o c) 50o d) 70o 18 Một thang máy khối lượng m lên với gia tốc g/4 (g gia tốc trọng trường) Lực căng dây cáp kéo thang máy là: a) mg b) 3mg c) mg d) 5mg 19 Một vật chuyển động dọc theo trục x tác dụng nhiều lực Đồ thị hình bên mơ tả lực (lực F) theo vị trì x vật Lực F hướng dọc theo trục x Công thực lực F vật di chuyển từ đến 10m bao nhiêu? a) 4.0 J b) 10 J c) 24 J c) 25 J d) 40 J 20 (6 điểm) Tiết diện đoạn đường vẽ hình bên Một xe, mơ tả chấm trịn màu đen, chạy đoạn đường vơi tốc độ khơng đổi i) Trên đoạn đường gia tốc xe lớn nhất? a) b) c) i) Trên đoạn đường phản lực mặt đường tác dụng lên xe lớn nhất? a) b) c) 21 Một bánh xe (khối lượng M bán kính R) quay tự quay tâm chịu tác dụng lực vng góc với hình vẽ Giả thiết tất khối lượng bánh xe tập trung rìa ngồi nó, nên xem vịng trịn Gia tốc góc bánh xe là: a) F b) F c) MR2 F d) 2F 2MR MR MR 22 (6 điểm) Một bánh xe (bán kính 0.4m) lăn không trượt sàn với tốc độ ban đầu m/s gia tốc không đổi Sau 5s, tốc độ m/s i) Trong trường hợp a) phải có ma sát nghỉ b) phải có ma sát động c) khơng cần ma sát ii) Gia tốc góc bánh xe có độ lớn bao nhiêu? Nguyễn Đơng Hải Giảng viên Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA a) 0.32 rad/s2 b) 0.8 rad/s2 c) rad/s2 d) rad/s2 23 (6 điểm) Trong trường hợp sau, chu kỳ dao động thay đổi nào: i) Một vật m gắn vào đầu lò xo (độ cứng k) dao động với chu kỳ T Nếu m tăng gấp đơi chu kỳ là: a) 2T b) 2T c) T d) T / e) T / ii) Một lắc tạo thành chất điểm m cột vào sợi dây chiều dài L dao động chu kỳ T Nếu m tăng gấp đơi chu kỳ là: a) 2T b) 2T c) T d) T / e) T / 24 Một ống hở hai đầu có cộng hưởng với bước sóng m Bây giờ, đóng kín đầu ống, bước sóng cộng hưởng bao nhiêu? a) m b) m c) m d) m 25 Sóng dừng sợi dây dài m mô tả bởi: y  x,t  0.2sin    rad x cos    / rad/s t  (chiều dài tính m, thời gian tính s) Có tất bó sóng dây? a) b) c) d) 26 Hai nguồn phát âm có bước sóng m đặt trục x vị trí x = 6m x = 8m Sự giao thoa sóng âm vị trí x = 12m là: a) cực đại b) cực đại cực tiểu c) cực tiểu d) cần biết thêm tần số sóng để trả lời câu hỏi 27 Một thép mỏng có lỗ trịn bán kính d hình vẽ Một cầu thép có bán kính 1.001d Nhiệt độ thép thay đổi cho cầu lọt vừa vào lỗ (nhiệt độ cầu không đổi) Nhiệt độ thép phải được: a) tăng lên b) giảm xuống c) hai sai Không thể làm việc 28 (6 điểm) Một khí lý tưởng biến đổi từ trạng thái ban đầu i đến trạng thái cuối f hình vẽ i) Nếu nhiệt độ ban đầu khí -23.2oC nhiệt độ cuối bao nhiêu? a) 62 K b) 250 K c) 500 K d) 750 K e) 1000 K ii) Cơng mà khí thực trình biển đổi bao nhiêu? a) 2.4 MJ b) 1.2 MJ c) MJ d) -1.2 MJ e) -2.4 MJ 29 Nhiệt dung riêng vật B gấp đôi nhiệt dung riêng vật A Ban đầu, B nhiệt độ 450 K A nhiệt độ 300 K Hai vật có khối lượng Chúng cho tiếp xúc nhiệt với hệ lập với bên ngồi Nhiệt độ cuối hai vật là: Nguyễn Đông Hải Giảng viên Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA a) 300 K b) 350 K c) 400 K d) 450 K 30 Một bọt khí tích V nằm mặt nước Khối lượng riêng nước 1000 kg/m Bọt khí nằm gần mặt nước đến mức áp suất khí bên áp suất khí quyển, 1.01 x 10 Pa Bọt khí đẩy xuống độ sâu 10 m mặt nước Thể tích bọt khí là: a) 10V b) 2V c) V d) V/2 e) V/10 Nguyễn Đông Hải Giảng viên .. .Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA a) (8 điểm) Một đứa bé đứng đỉnh tảng đá cao 4m Tại t = s, ném bóng theo phương ngang... Giảng viên Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas State University - USA a) 0.32 rad/s2 b) 0.8 rad/s2 c) rad/s2 d) rad/s2 23 (6 điểm) Trong trường hợp sau, chu kỳ dao động... i) Tại t = 0.33s, vận tốc bóng a) dương b) c) âm ii) Tại t = 0.33s, gia tốc bóng a) dương b) c) âm Nguyễn Đông Hải Giảng viên Đề thi Vật lý kỹ thuật (Cơ – Nhiệt) Kansas

Ngày đăng: 31/10/2012, 11:01

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan