Самостоятельная подготовка учащихся 11 класса к ЕГЭ по физике

Задачи по теме «Механические колебания».

                                                    Уровень 1

1. Координата колеблющегося тела изменяется по закону: x=5 cos pt. Чему равна амплитуда, период и частота колебаний, если в формуле все величины выражены в единицах СИ?
2. Уравнение движения гармонического колебания имеет вид x= 0,02 cos pt/2. Найдите координаты тела через 0,5 с; 2 с. Все величины в формуле выражены в единицах СИ.
3. Напишите закон гармонического колебания груза на пружине, если амплитуда колебаний 80 см, а частота колебаний 0,5 Гц.
4. Пользуясь графиком изменения координаты колеблющегося тела от времени, определить амплитуду, период и частоту колебаний. Записать уравнение зависимости x(t) и найти координату тела через 0,1 с и 0,2 с после начала отсчета времени.

 

1. Груз, подвешенный к пружине, совершает 10 колебаний в минуту. Определите период колебаний, частоту и жесткость пружины, если масса груза 0, 6 кг. (6 с; 0,17 Гц; 0,67 Н/м.)
2. Груз, подвешенный к пружине, совершает 30 колебаний в минуту. Определить период колебаний, частоту и массу груза, если жесткость пружины 24 м. (2 с; 0,5 Гц; 0,2 кг.)
3. Математический маятник совершает 100 колебаний за 314 с. Определить период колебаний маятника, частоту колебаний и длину нити маятника. (3,1 с; 0,32 Гц; 2,5 м.)
4. Как относятся длины маятников, если за одно и то же время первый маятник совершил 30 колебаний, а второй 15 колебаний? (4:1)
5. Во сколько раз уменьшится период колебаний пружинного маятника, если вместо груза массой 400 г к той же пружине подвесить груз массой 1,6 кг? (В 2 раза.)
6. Математический маятник длиной 98 см совершает за 2 минуты 60 полных колебаний. Определите частоту, период колебаний и ускорение свободного падения в том месте, где находится маятник. (2 с; 0,5 Гц; 9,7 м/с².)
7. Как относятся массы двух пружинных маятников, колеблющихся на одинаковых пружинах, если за одно и то же время первый совершил 10 колебаний, а второй 40 колебаний? (16:1)
8. Найти отношение периодов двух математических маятников, если длина нити одного маятника 1,44 м, а другого 0,64 м. (1,5.)

 

Уровень 2

1. Один маятник имеет период колебаний 5 с, другой 3 с. Каков период колебаний математического маятника, длина которого равна разности длин указанных маятников? (4 с)
2. Часы с маятником длиной 0, 5 м за сутки отстают на 30 мин. Что надо сделать с маятником, чтобы часы не отстали? (Увеличить длину на 8,4 см.)
3. Как изменится период колебаний математического маятника при его перенесении с Земли на Марс? Масса Земли в 9 раз больше массы Марса, а радиус Земли в 1,9 раза больше радиуса Марса. (Увеличится в 1,6 раза.)
4. Тело, прикрепленное к пружине, совершает колебания с некоторым периодом Т. Если увеличить массу тела на 60 г, то период колебаний удваивается. Какова первоначальная масса тела? (20 г.)
5. Маятниковые часы идут правильно при длине маятника 55,8 см. На сколько отстанут часы за сутки, если удлинить маятник на 0,5 см? Маятник считать математическим. (6,4 мин.)
6. Тело, прикрепленное к пружине, совершает колебания с некоторым периодом. Если уменьшить массу груза на 30 г, то период колебаний уменьшится в 2 раза. Найти первоначальную массу груза. (40 г.)
7. На какой угол от вертикали надо отклонить математический маятник длиной 2 м, чтобы груз маятника прошел положение равновесия со скоростью 0,6 м/с? (8⁰(5⁰).)

 

Уровень 3

 

1. Как изменится период колебаний маятника при перенесении его с Земли на Луну? Масса Луны в 81 раз меньше массы Земли, а радиус Земли в 3,7 раза больше радиуса Луны. (Уменьшится на 2,1 см.)
2. С каким ускорением и в каком направлении должна двигаться кабина, чтобы находящийся в ней секундный маятник за время 2 мин 30 с совершил 100 колебаний? (5,4 с; движение вниз.)
3. На какую часть надо уменьшить длину математического маятника, чтобы период колебаний маятника на высоте 10 км был равен периоду его колебаний на поверхности Земли? Радиус Земли 6400 км. (0,0031.)
4. Из двух математических маятников один совершил 10 колебаний, а другой за то же время 6 колебаний. Найти длину каждого маятника, если сумма их длин равна 42,5 см. (11,25; 31,25 см.)
5. За одно и то же время один математический маятник делает 40 колебаний, а второй -30. Какова длина каждого маятника, если разность их длин 7 см? (9 см; 16 см.)
6. Часы с секундным маятником на поверхности Земли идут точно. На сколько часы будут отставать за сутки, если их поднять на высоту 5 км над поверхностью Земли? Радиус Земли 6400 км. (67,5 с.)
7. За одно и тоже время один пружинный маятник делает 10 колебаний, а второй- на пружине с той же жесткостью- 20 колебаний. Определите массы этих маятников, если сумма их масс равна 3 кг. (2,4 кг; 0,6 кг.)
8. Во сколько раз период колебаний математического маятника на некоторой планете больше, чем на Земле, если радиус планеты вдвое меньше радиуса Земли, а плотности одинаковы? (В 1,41 раза.)

 

Уровень 4

1. Пружинный маятник совершает косинусоидальные колебания после того, как его вывели из положения устойчивого равновесия. Через сколько времени в долях периода кинетическая энергия сравняется с потенциальной? (1/Т.)
2. Пружинный маятник совершает синусоидальные колебания после того, как его вывели из положения устойчивого равновесия. Определите соотношение между кинетической энергией маятника через 1/8 периода после начала колебаний. (1:1)
3. Как изменится период вертикальных колебаний груза, висящего на двух одинаковых пружинах, если их последовательное соединение заменить параллельным? (Т₁: Т₂= 2.)
4. Цилиндрический брус находится в вертикальном положении на границе раздела двух жидкостей и делится этой границей на две равные части. Длина бруска l, плотность нижней жидкости r₁, а верхней- r₂. Найти период малых вертикальных колебаний без учета сил трения.

Контрольная работа по теме «Электромагнитные колебания и волны»

(Примерные задания)

 

1. В колебательном контуре индуктивность катушки равна 0,25 Гн, а емкость конденсатора 10^-6 Ф. Определите циклическую частоту свободных колебаний в этом контуре.
2. Изменение силы тока в зависимости от времени задано (в единицах СИ) уравнением i=20cos100pt. Почему колебания можно считать гармоническими? Определите амплитуду силы тока, циклическую частоту, период и частоту колебаний.
3. Почему необходимо повышать напряжение при передаче электроэнергии на большие расстояния?
4. На рисунке изображен график изменения амплитуды вынужденных колебаний тока в колебательном контуре при условии, что амплитуда внешнего напряжения постоянна, а меняется его частота. Определите частоту возможных свободных колебаний в данном контуре. При какой частоте вынужденных колебаний в данном контуре наступает резонанс?
5. Почему частота переменного напряжения на вторичной обмотке трансформатора совпадает с частотой переменного тока в первичной его обмотке?
6. Какие колебания называются свободными? Вынужденными? Назовите известные вам системы, в которых могут осуществляться свободные электромагнитные колебания; вынужденные электромагнитные колебания.
7. Сила тока в электрической цепи электродвигателя равна 10 А. Индуктивность обмотки электродвигателя 10^-4 Гн. Определите энергию магнитного поля этой обмотки.
8. Напишите уравнение гармонических колебаний напряжения на клеммах электрической цепи, если амплитуда колебаний 150 В, период колебаний 10^-2 с, а начальная фаза равна нулю. В момент времени t=0 напряжение на клеммах равнялось нулю.
9. От чего зависит амплитуда вынужденных электромагнитных колебаний?
10. От чего зависит частота свободных электромагнитных колебаний? Частота вынужденных гармонических электромагнитных колебаний?
11. Емкость конденсатора в колебательном контуре радиоприемника 10^-10 Ф. Индуктивность катушки в контуре 25 мк Гн. На какую длину волны настроен радиоприемник?
12. Приемная антенна телевизора ориентирована горизонтально в направлении восток- запад. Как ориентированы колебания вектора магнитной индукции волны, идущей из телецентра, и в каком направлении от антенны расположен телецентр?
13. Сигнал радиолокатора корабля вернулся через 2*10^-6 с, отразившись от скалы. На каком расстоянии от корабля находится скала?
14. Чем объясняется необходимость использования высокочастотных волн при радиосвязи? Какова роль модуляции этих волн?

 

                                                        Контрольная работа 11 класс 1-я четверть. Мякишев Г.Я. 1 вариант(Базовый уровень 2 часа)

 

ЧАСТЬ А

А1   

К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. рисунок), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости чертежа, поднесли постоянный полосовой магнит. При этом  стрелка

 

1)	повернется на 90° против часовой стрелки
2)	повернется на 90° по часовой стрелке
3)	повернется на 180°
4)	останется в прежнем положении

 

А2. На рисунке изображён проволочный виток, по которому течёт электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в плоскости чертежа. В центре витка вектор  индукции магнитного поля тока направлен

 

1) к нам перпендикулярно плоскости чертежа 2) от нас перпендикулярно плоскости чертежа 3) вправо 4) влево

 

А3. С какой силой действует магнитное поле индукцией 2,5 Тл на проводник длиной 50 см, расположенный под углом 300 к вектору индукции, при силе тока в проводнике 0,5 А?

1) 31,25 Н

2) 54,38 Н

3) 0,55 Н

4) 0,3125 Н

А4.

Электрон, влетевший в зазор полюсами магнита, имеет горизонтально направленную скорость, перпендикулярную вектору индукции магнитного поля Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца?

1)      вертикально вниз

2)      вертикально вверх

3)      горизонтально влево

4)      горизонтально вправо

А5.На рисунке показаны два способа вращения рамки в однородном  поле. Ток в рамке

 

1)	возникает в обоих случаях
2)	не возникает ни в одном из случаев
3)	возникает только в первом случае
4)	возникает только во втором случае

 

А6. Как изменится магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур, при уменьшении его площади в 2 раза?

 

1) не изменится

2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза

4) увеличится в 4 раза

А7. При движении проводника в однородном магнитном поле в проводнике возникает ЭДС индукции ε1.При уменьшении скорости движения проводника в 2 раза ЭДС индукции ε2 будет равна

1) 2 ε1     2) ε1             3) 0,5 ε1           4) 0,25 ε1

 

А8. Круглый проволочный виток площадью 2 м2 расположен перпендикулярно линиям вектора магнитной индукции однородного магнитного поля. Величина магнитной индукции 0,04 Тл. За время  Δt=0,01 с магнитное поле равномерно уменьшается до нуля. Чему равна ЭДС индукции, генерируемая при этом в витке?

 

1) 8 В

2) 2 В

3) 0,8 мВ

4) 0 В

 

А9. На рисунке приведена демонстрация опыта по проверке правила Ленца. Опыт проводится со сплошным кольцом, а не разрезанным, потому что

 

1)	сплошное кольцо сделано из стали, а разрезанное – из алюминия
2)	в сплошном кольце не возникает вихревое электрическое поле, а в разрезанном – возникает
3)	в сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном – нет
4)	в сплошном кольце возникает ЭДС индукции, а в разрезанном – нет

 

А10.  Ток в цепи идеального контура  ( в системе СИ) изменяется по закону     I  = 10 t ,  Период колебаний равен:

1) 2*10^-4c   2) 5*10^-4c   3)  0,2 *10^-4c   4)   8*10^-4c  

ЧАСТЬ В

 

В1.Установить соответствие между физическими величинами и единицами  их измерения:

А) индуктивность                             1) Тл

В) электроёмкость                            2) Н

С) сопротивление                             3) Гн

                                                          4) Ом

                                                                         5)  Ф

В2. Чему равна ЭДС самоиндукции в катушке индуктивностью 2 Гн, если сила тока в ней за 0.2 с равномерно увеличилась от3 до 5 А?

  

ЧАСТЬ С

 

С1 Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=4мТл. Найти период обращения электрона

 

С2 В проводнике с длиной активной части 8 см сила тока равна 50 А. Он находится в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции. Найдите совершённую работу, если проводник переместился на 10 см строго перпендикулярно линиям магнитной индукции?

 

Контрольная работа по физике,  11 класс,  2 четверть(4)

 

А1. Как изменится частота зеленого излучения при переходе света из воздуха в воду? Укажите все правильные утверждения.

1. Уменьшается.

2. Увеличивается.

3. Не изменяется.

4. Среди ответов нет правильных.

А2.   При организации радиовещания  в пределах  нескольких сотен километров используют радиоволны определенного диапазона. Укажите все правильные утверждения.

1.   Это волны сверхвысоких частот.

2.   Это средние и длинные волны.

3.   Это ультракороткие волны

4.   Среди ответов нет верных.      

А3.  Какие условия необходимы для наблюдения максимума интер­ференционной картины? Укажите все правильные ответы.

1. Источники  волн  когерентны,  разность  хода может  быть любой.

2. Источники волн когерентны, разность хода ∆l = 2k λ/2

3. Источники волн когерентны, разность хода ∆l  = (2k + 1)λ/2

4. Среди ответов нет правильны    

А4. Среди перечисленных ниже укажите ту пару явлений, в которой наиболее ярко проявляются волновые свойства света. Укажите все правильные утверждения.

1.                                          Отражение и дисперсия.

2.                                          Преломление и поляризация.

3.                                          Дифракция и интерференция.

4.                                          Среди ответов нет правильных.         

 

А5.      Электромагнитное   излучение  оптического  диапазона  испускают

A.       возбужденные   атомы  и  молекулы   вещества.

Б. атомы  и молекулы  в стационарном   состоянии.

B.       возбужденные   ядра  атомов.

Г. электроны,   движущиеся   в проводнике,   по  которому течет переменный   ток.

А6        При  распространении   в среде электромагнитной   волны  происходит   перенос:   1 - энергии;   2  -  импульса.   Какое  утверждение   правильно?

А.  И   1   и 2.  Б.  Только  2.   В. Только   1.   Г.  Ни   1,  ни  2.

А7.   Радиосвязь   на  коротких   волнах  может  осуществляться   с объектами,   находящимися
за пределами   прямой   видимости   в результате

A.      интерференции   радиоволн.

Б. отражения   радиоволн  от ионосферы  и поверхности  Земли.

B.       отражения  радиоволн  от Луны.
    Г. дифракции   радиоволн.

 

А8 Чтобы изображение было увеличенным, действительным и обратным необходимо предмет поместить на расстояние d от линзы. Причём:

1)     d<F;                             3) d>2F;

2)     F<d<2F;                      4) d>3F.

 

А9 Человек с нормальным зрением рассматривает предмет невооружённым глазом. На сетчатке глаза получается изображение:

1)     Увеличенное и прямое;

2)     Увеличенное и перевёрнутое;

3)     Уменьшенное и прямое;

4)     Уменьшенное и перевёрнутое.

 

А10. Разложение белого света в спектр при прохождении через призму объясняется:

1)     Интерференцией света;

2)     Отражением света;

3)     Дисперсией света;

4)     Дифракцией света.

ЧАСТЬ В

 

В1. Сопоставьте физические явления с оптическими приборами, в основу которых они легли.

          Явления                          Приборы

А) Отражение света;           1) Фотоаппарат;

Б) Преломление света;       2) Просветлённые линзы;

                                              3) Перископ.

 

А	Б

 

 

В2. Как изменится частота свободных колебаний в контуре, если индуктивность уменьшить в 2 раза, а ёмкость увеличить в 8 раз.

 

 

ЧАСТЬ С

 

С1. В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с геометрической разностью хода 1,2 мкм, длинна волны которых в вакууме -  600 нм. Определите что происходит в этой точке в следствие интерференции, когда лучи проходят в скипидаре.

 

С2. На какую длину волны настроен колебательный контур радио­приемника индуктивностью 0,2 мГн, если максимальная сила тока в контуре равна 0,1 А, а максимальное напряжение на конденсаторе 200В?