Мод.1,2,3-3ур.-осн.-08. Мод.1,2,3-3ур.-осн. Сборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3го уровня сложности Утверждено Редакционно издательским советом

• Название: Сборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3го уровня сложности Утверждено Редакционно издательским советом
• Анкор: Мод.1,2,3-3ур.-осн.-08.doc
• Дата: 04.03.2018
• Размер: 2.81 Mb.
• Имя файла: Мод.1,2,3-3ур.-осн.-08.doc
• Тип: Сборник тестов; #16212
• страница: 5 из 13

Вариант № 24

1. Четыре черепахи находятся в вершинах квадрата со стороной а=2 м. Они начинают двигаться одновременно с постоянной скоростью v=0,01 м/с. Каждая черепаха движется по направлению к своей соседке по часовой стрелке. Через какое время встретятся черепахи в центре квадрата?

Ответ: а) t=350 с; б) t=300 с; в) t=250 с; г) t=200 с; д) t=150 с.

2. Пистолетная пуля пробила два вертикально закрепленных листа бумаги, расстояние между которыми ℓ=30 м. Пробоина во втором листе оказалась на h=0,1 м ниже, чем в первом (рис. 1). Определить скорость пули, если к первому листу она подлетела, двигаясь горизонтально. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ: а) v=250 м/с; б) v=240 м/с; в) v=230 м/с;

г) v=220 м/с; д) v=210 м/с.
3. Нормальное ускорение точки, движущейся по окружности радиусом R=4 м, задается уравнением . Определить путь, пройденный точкой за время t=5 с после начала движения.

Ответ: а) S=85 м; б) S=75 м; в) S=65 м; г) S=55 м; д) S=45 м.
4. Два звука разнятся по уровню громкости на L₁₂=30 Дб. Найти отношение амплитуд колебаний давления.

Ответ: а) p₁/p₂=3,4; б) p₁/p₂=3,2; в) p₁/p₂=3,0; г) p₁/p₂=2,8;

д) p₁/p₂=2,6.
5. Через блок, укрепленный на краю гладкого стола, перекинута веревка, соединяющая грузы с массой m=1 кг и M=2 кг (рис. 2). Стол движется вертикально вниз с ускорением a=2 м/с. Найти силу натяжения веревки m. Трением и массой блока пренебречь.

Ответ: а) Т=8,2 Н; б) Т=7,2 Н; в) Т=6,2 Н; г) Т=5,2 Н; д) Т=4,2 Н.
6. На двух нитях подвешен шарик радиусом R=0,01 м. Шарик вращают, нити закручиваются, вследствие чего шарик поднимается (рис. 3). Когда было сделано 20 оборотов, шарик поднялся на 1,2 см. Затем шарик отпускают и нити раскручиваются. Определить частоту вращения шарика, когда он вернется в первоначальное состояние.

Ответ: а) ν=18 с^-1; б) ν=16 с^-1; в) ν=14 с^-1; г) ν=12 с^-1;

д) ν=10 с^-1.
7. Маятник в виде грузика, подвешенного на нити длиной ℓ=0,50 м, колеблется в кабине самолета. Определить период колебаний маятника, если самолет планирует вниз под углом =15⁰ к горизонту. Лобовым сопротивлением самолета пренебречь.

Ответ: а) Т=1,70 с; б) Т=1,60 с; в) Т=1,50 с; г) Т=1,40 с; д) Т=1,30 с.
Вариант № 25

1. Два тела брошены вертикально вверх из одной и той же точки с одной и той же начальной скоростью (v₀=24,5 м/с) с промежутком времени =0,5 с. Через сколько времени от момента бросания второго тела они столкнутся?

Ответ: а) t=5,25 с; б) t=4,25 с; в) t=3,25 с; г) t=2,25 с; д) t=1,25 с.
2. При движении автомобиля его колесо радиуса r=0,75 м катится по окружности радиуса R=6,00 м в горизонтальной плоскости. При этом центр колеса движется с постоянной скоростью v=1,5 м/с. Определить угловую скорость колеса.

Ответ: а) =1,02 рад/с; б) =2,02 рад/с; в) =2,52 рад/с; г) =2,72 рад/с; д) =2,92 рад/с.
3. Нормальное ускорение точки, движущейся по окружности радиусом R=4 м, задается уравнением . Определить полное ускорение точки в момент времени t=1 с.

Ответ: а) a=6,32 м/с²; б) a=5,32 м/с²; в) a=4,32 м/с²; г) a=3,32 м/с²;

д) a=2,32 м/с².
4. Амплитуда колебаний давления воздуха при громкости, соответствующей порогу слышимости, равна 310^-4 дин/см². Определить амплитуду давления звука с уровнем громкости 60 Дб той же частоты?

Ответ: а) p₀=510^-2 Па; б) p₀=410^-2 Па; в) p₀=310^-2 Па; г) p₀=210^-2 Па;

д) p₀=110^-2 Па.
5. Груз массы M=2 кг находится на столе, который движется горизонтально с ускорением а=2 м/с² (рис. 1). К грузу присоединена нить, перекинутая через блок. К другому концу нити подвешен груз массы m=1 кг. Найти ускорения грузов.

Ответ: а) а₀=8,7 м/с²; б) а₀=7,7 м/с²; в) а₀=6,7 м/с²; г) а₀=5,7 м/с²; д) а₀=4,7 м/с².

6. Тело брошено под углом =45⁰ к горизонту с начальной скоростью v₀=25 м/с (рис. 2). Масса тела m=130 г. Найти момент количества движения L относительно точки бросания в момент, когда тело находится в верхней точки траектории движения.

Ответ: а) L=29 (кгм²)/с; б) L=31 (кгм²)/с; в) L=33 (кгм²)/с;

г) L=35 (кгм²)/с; д) L=37 (кгм²)/с.
7. Маятник в виде маленького шарика, подвешенного на нити длиной =0,1 м, находится в жидкости, плотность которой в n=1,2 раза меньше плотности шарика. Определить период колебаний маятника, пренебрегая сопротивлением жидкости (рис. 3).

Ответ: а) Т=4,1 с; б) Т=3,1 с; в) Т=2,1 с; г) Т=1,1 с; д) Т=0,1 с.
II. Физические основы механики. Модуль №2

Энергия, работа, мощность. Законы сохранения в механике. Поле тяготения. Движение в поле центральных сил
Вариант №1

1. Тело массой m=5 кг поднимают с ускорением а=2 м/с². Определить работу силы в течение первых пяти секунд.

Ответ: а) А=1,78 кДж; б) А=1,68 кДж; в) А=1,58 кДж; г) А=1,48 кДж;

д) А=1,38 кДж.
2. Лодка неподвижно стоит на озере. На корме и на носу лодки на расстоянии 2 м друг от друга сидят рыболовы. Масса лодки – М=140 кг, масса рыболовов – m₁=70 кг и m₂=40 кг. Рыболовы меняются местами. Определить перемещение лодки.

Ответ: а) =0,12 м; б) =0,14 м; в) =0,16 м; г) =0,18 м; д) =0,20 м.
3. Шар массой m₁=2 кг налетает на покоящийся шар массой m₂=8 кг. Импульс движущегося шара p₁=10 кгм/с. Удар шаров прямой, упругий. Определить непосредственно после удара изменение импульса первого шара p₁.

Ответ: а) p₁=-10 кгм/с; б) p₁=-12 кгм/с; в) p₁=-14 кгм/с;

г) p₁=-16 кгм/с; д) p₁=-18 кгм/с.

4. Шар массой m налетает на другой шар массой 4m, движущейся ему навстречу. Кинетические энергии шаров до удара одинаковы (W₁=W₂=250 Дж). Удар шаров прямой, центральный, упругий. Определить непосредственно после удара изменение кинетической энергий второго шара W₂^'.

Ответ: а) W₂=-240 Дж; б) W₂=-250 Дж; в) W₂=-260 Дж;

г) W₂=-270 Дж; д) W₂=-280 Дж.
5. С поверхности Луны стартовала ракета массой m_c=2 т. Спустя время  ракета достигла первой (лунной) космической скорости v₁=1,68 км/с. Определить массовый расход =m_c/ топлива, если скорость истечения газов из сопла ракеты равна u=4 км/с. силой тяжести пренебречь.

Ответ: а) =1,58 кг/с; б) =1,68 кг/с; в) =1,78 кг/с; г) =1,88 кг/с;

д) =1,98 кг/с.
6. Однородный тонкий стержень массой m₁=0,2 кг и длиной =1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси z, проходящей через точку О. В точку А на стержне попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально (перпендикулярно оси z) со скоростью v=10 м/с, и прилипает к стержню (рис. 1). Масса шарика m₂=10 г. Определить угловую скорость  стержня в начальный момент времени, если расстояние между точками А и О равно а=/2.

Ответ: а) =2,31 рад/с; б) =2,41 рад/с; в) =2,51 рад/с; г) =2,61 рад/с; д) =2,71 рад/с.
7. Зависимость потенциальной энергии тела в центральном силовом поле от расстояния r до центра поля задается функцией . Определить, при каком значении r принимает максимальное значение потенциальная энергия тела.

Ответ: а) r=6,0 см; б) r=5,5 см; в) r=5,0 см; г) r=4,5 см; д) r=4 см.
8. Определить разность числовых значений фазовой и групповой скоростей для частоты =800 Гц, если фазовая скорость задается выражением .

Ответ: а) (v-u)=2,86 м/с; б) (v-u)=2,76 м/с; в) (v-u)=2,66 м/с;

г) (v-u)=2,56 м/с; д) (v-u)=2,46 м/с.
Вариант №2

1. Автомобиль массой m=1,8 т движется в гору, уклон которой составляет 3 м на каждые 100 м пути (рис. 1). Определить работу, совершаемую двигателем автомобиля на пути 5 км, если коэффициент трения равен 0,1.

Ответ: а) А=15,5 кДж; б) А=14,5 кДж; в) А=13,5 кДж; г) А=12,5 кДж;

д) А=11,5 кДж.
2. Через два маленьких неподвижных блока, оси которых горизонтальны и находятся на одной высоте на расстоянии ℓ=90 см друг от друга, перекинута нить. К концам и к середине нити привязаны три одинаковых груза (рис. 2). Средний груз поднимают так, чтобы нить была горизонтальна и чтобы он находился посередине между блоками, и отпускают, после чего средний груз опускается, а крайние поднимаются. С какой скоростью двигаются грузы в тот момент, когда части нити образуют угол α=120⁰?

Ответ: а) v₁=1,46 м/с; v₂=0,4 м/с; б) v₁=1,36 м/с; v₂=0,4 м/с; в) v₁=1,36 м/с; v₂=0,8 м/с; г) v₁=1,26 м/с; v₂=0,6 м/с; д) v₁=1,56 м/с; v₂=0,8 м/с.
3. Шар массой m₁=2 кг налетает на покоящийся шар массой m₂=8 кг. Импульс движущегося шара p₁=10 кгм/с. Удар шаров прямой, упругий. Определить непосредственно после удара изменение кинетической энергии W₁ первого шара.

Ответ: а) W₁=12 Дж; б) W₁=13 Дж; в) W₁=14 Дж; г) W₁=15 Дж;

д) W₁=16 Дж.
4. Шар массой m налетает на другой шар массой 4m, движущейся ему навстречу. Кинетические энергии шаров до удара одинаковы (W₁=W₂=250 Дж). Удар шаров прямой, центральный, упругий. Определить непосредственно после удара кинетическую энергию W₁^' первого шара.

Ответ: а) W₁^'=450 Дж; б) W₁^'=460 Дж; в) W₁^'=470 Дж; г) W₁^'=480 Дж;

д) W₁^'=490 Дж.
5. Топливо баллистической ракеты составляет =ѕ от стартовой массы ракеты. Определить скорость v ракеты после полного сгорания топлива, если скорость u истечения газов из сопла ракеты постоянна и равна 2 км/с. Силой тяжести и сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ: а) v=2,77 км/с; б) v=2,67 км/с; в) v=2,57 км/с; г) v=2,47 км/с;

д) v=2,37 км/с.
6. Однородный тонкий стержень массой m₁=0,2 кг и длиной =1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси z, проходящей через точку О (рис. 3). В точку А на стержне попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально (перпендикулярно оси z) со скоростью v=10 м/с и прилипает к стержню. Масса шарика m₂=10 г. Определить угловую скорость  стержня в начальный момент времени, если расстояние между точками А и О равно а=/3.

Ответ: а) =1,83 рад/с; б) =1,73 рад/с; в) =1,63 рад/с; г) =1,53 рад/с; д) =1,43 рад/с.
7. Зависимость потенциальной энергии тела в центральном силовом поле от расстояния r до центра поля задается функцией . Определить, при каком значении r принимает максимальное значение сила, действующая на тело.

Ответ: а) r₁=8 см, r₂=9 см; б) r₁=6 см, r₂=8 см; в) r₁=5 см, r₂=7 см; г) r₁=4 см, r₂=6 см; д) r₁=2 см, r₂=5 см.
8. Два когерентных источника колеблются в одинаковых фазах с частотой =400 Гц. Скорость распространения колебаний в среде v=1000 м/с. Определить, при какой наименьшей разности хода будет наблюдаться максимальное усиление колебаний.

Ответ: а) x=3,3 м; б) x=3,1 м; в) x=2,9 м; г) x=2,7 м; д) x=2,5 м.

Вариант №3

1. Определить работу, совершаемую при подъеме груза массой m=50 кг по наклонной плоскости с углом наклона =30⁰ к горизонту на расстоянии S=4 м, если время подъема t=2 с, а коэффициент трения =0,06 (рис. 1).

Ответ: а) А=1,88 кДж; б) А=1,78 кДж; в) А=1,68 кДж; г) А=1,58 кДж;

д) А=1,48 кДж.
2. Через два маленьких неподвижных блока, оси которых горизонтальны и находятся на одной высоте на расстоянии 90 см друг от друга, перекинута нить. К концам и к середине нити привязаны три одинаковых груза (рис. 2). Средний груз поднимают так, чтобы нить была горизонтальна и чтобы он находился посередине между блоками, и отпускают, после чего средний груз опускается, а крайние поднимаются. Какой путь пройдет средний груз прежде, чем начать подниматься?

Ответ: а) =1,4 м; б) =1,2 м; в) =1,0 м; г) =0,8 м; д) =0,6 м.
3. Шар массой m₁=2 кг налетает на покоящийся шар массой m₂=8 кг. Импульс движущегося шара p₁=10 кгм/с. Удар шаров прямой, упругий. Определить непосредственно после удара долю w кинетической энергии, переданной первым шаром второму шару.

Ответ: а) w=0,70; б) w=0,68; в) w=0,66; г) w=0,64; д) w=0,62.
4. Шар массой m налетает на другой шар массой 4m, движущейся ему навстречу. Кинетические энергии шаров до удара одинаковы (W₁=W₂=250 Дж). Удар шаров прямой, центральный, упругий. Определить непосредственно после удара кинетическую энергию W₂^' второго шара.

Ответ: а) W₂^'=12 Дж; б) W₂^'=10 Дж; в) W₂^'=8 Дж; г) W₂^'=6 Дж;

д) W₂^'=4 Дж.
5. Во сколько раз будет отличаться ускорение ракеты от стартового ускорения а_с в тот момент времени, когда ее скорость v станет равной скорости u истечения газов из сопла ракеты? Силу тяги считать неизменной. Силами тяжести и сопротивления воздуха пренебречь.

Ответ: а) а/а_с=2,82; б) а/а_с=2,72; в) а/а_с=2,62; г) а/а_с=2,52; д) а/а_с=2,42.
6. Однородный тонкий стержень массой m₁=0,2 кг и длиной =1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси z, проходящей через точку О (рис. 3). В точку А на стержне попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально (перпендикулярно оси z) со скоростью v=10 м/с и прилипает к стержню. Масса шарика m₂=10 г. Определить угловую скорость  стержня в начальный момент времени, если расстояние между точками А и О равно а=/4.

Ответ: а) =0,869 рад/с; б) =0,859 рад/с; в) =0,849 рад/с;

г) =0,839 рад/с; д) =0,829 рад/с.
7. Считая плотность Земли постоянной, определить глубину, на которой ускорение свободного падения составляет 25% от ускорения свободного падения на поверхности Земли.

Ответ: а) h=4,410⁶ м; б) h=4,610⁶ м; в) h=4,810⁶ м; г) h=5,010⁶ м;

д) h=5,210⁶ м.
8. Два когерентных источника колеблются в одинаковых фазах с частотой =400 Гц. Скорость распространения колебаний в среде v=1000 м/с. Определить, при какой наименьшей разности хода будет наблюдаться максимальное ослабление колебаний.

Ответ: а) x=1,55 м; б) x=1,45 м; в) x=1,35 м; г) x=1,25 м;

д) x=1,15 м.
Вариант №4

1. Автомобиль массой m=2000 кг останавливается за t=6 с, пройдя расстояние S=30 м. Определить начальную скорость автомобиля.

Ответ: а) v₀=16 м/с; б) v₀=14 м/с; в) v₀=12 м/с; г) v₀=10 м/с; д) v₀=8 м/с.
2. Тело брошено под углом =45⁰ со скоростью v₀=15 м/с (рис. 1). Используя закон сохранения энергии, определить скорость тела в высшей точке его траектории.

Ответ: а) v=13,6 м/с; б) v=12,6 м/с; в) v=11,6 м/с; г) v=10,6 м/с; д) v=9,6 м/с.
3. Шар массой m₁=6 кг налетает на покоящийся шар массой m₂=4 кг. Импульс движущегося шара p₁=5 кгм/с. Удар шаров прямой, неупругий. Определить непосредственно после удара изменение импульса первого шара p₁.

Ответ: а) p₁=-4,0 кгм/с; б) p₁=-3,5 кгм/с; в) p₁=-3 кгм/с;

г) p₁=-2,5 кгм/с; д) p₁=-2,0 кгм/с.
4. Шар массой m налетает на другой шар массой 4m, движущейся ему навстречу. Кинетические энергии шаров до удара одинаковы (W₁=W₂=250 Дж). Удар шаров прямой, центральный, упругий. Определить непосредственно после удара изменение кинетической энергий первого шара W₁^'.

Ответ: а) W₁=270 Дж; б) W₁=260 Дж; в) W₁=250 Дж;

г) W₁=240 Дж; д) W₁=230 Дж.
5. Каково относительное изменение (Δm/m_c) массы ракеты (m_с – стартовая масса) к тому времени, когда ее скорость v достигнет скорости u истечения газов из сопла ракеты. Силами тяжести и сопротивления воздуха пренебречь.

Ответ: а) (Δm/m_c)=0,612; б) (Δm/m_c) =0,622; в) (Δm/m_c) =0,632;

г) (Δm/m_c) =0,642; д) (Δm/m_c) =0,652.
6. Однородный тонкий стержень массой m₁=0,2 кг и длиной =1 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси z, проходящей через точку О (рис. 2). В точку А на стержне попадает пластилиновый шарик, летящий горизонтально (перпендикулярно оси z) со скоростью v=10 м/с, и прилипает к стержню. Масса шарика m₂=10 г. Определить линейную скорость u нижнего конца стержня в начальный момент времени, если расстояние между точками А и О равно а=/2.

Ответ: а) u=1,10 м/с; б) u=1,20 м/с; в) u=1,30 м/с; г) u=1,40 м/с; д) u=1,50 м/с.
7. Принимая, что радиус Земли известен, определить, на какой высоте h над поверхностью Земли напряженность поля тяготения равна 4,9 Н/кг.

Ответ: а) h=2,5410⁶ м; б) h=2,6410⁶ м; в) h=2,7410⁶ м; г) h=2,8410⁶ м;

д) h=2,9410⁶ м.
8. Два динамика расположены на расстоянии d=0,5 м друг от друга и воспроизводят один и тот же музыкальный тон на частоте =1500 Гц. Приемник находится на расстоянии =4 м от центра динамиков. Принимая скорость звука v=340 м/с, определить, на какое расстояние от центральной линии параллельно динамикам надо отодвинуть приемник, чтобы он зафиксировал первый интерференционный минимум.

Ответ: а) x=84,7 см; б) x=86,7 см; в) x=88,7 см; г) x=90,7 см; д) x=92,7 см.