Тест по физике на тему: «Механические колебания и волны»

Тест по физике на тему: «Механические колебания и волны»

1.  Начальная фаза колебания скорости

А) 3t

B) 5

C) .

D)

E) 0.

2. Найдите наибольшее значение модуля скорости тела, которое совершает колебания на пружине жесткостью 250 Н/м. Амплитуда колебаний 0,15 м, масса тела 0,1 кг.

А) 0,3 см/с;

В) 7,5 м/с;

С) 5 м/с;

D) 0,3м/с;

Е) 5 см/с.

3. Указать уравнение гармонических колебаний математического маятника, длина которого 2,5 м, а амплитуда колебаний 0,1м. (g = 10 м/с²)

А) x = 0,1 sin πt.

B) x = sin πt.

C) x =0,1 cos 2πt.

D) x =0,1sin 2πt.

E) x = 0,1sin 2t.

4. При увеличении частоты колебаний источника в 2 раза длина звуковой волны воздухе

А) Не изменится

В) Увеличится в 2 раза

С) Увеличится в 4 раза.

D) Уменьшится в 2 раза

Е) Уменьшится в 4 раза.

5. Уравнение гармонических колебаний материальной точки имеет вид: х = А∙sin(ωt + φ₀). Используя это уравнение, найдите выражение, определяющее скорость точки в любой момент времени.

А) ;

В) ;

С) ;

Д) ;

Е) .

6. Если период колебаний 24 с, начальная фаза равна нулю, то смещение точки от положения равновесия будет равно половине амплитуды через промежуток времени

А) 2 с;

В) 96 с;

С) 0,5 с;

Д) 4 с;

Е) 288 с.

7. Путь, пройденный телом, совершающим гармонические колебания с амплитудой 0,8 м, за один полный период колебаний равен

А) 0,5 м;

В) 0;

С) 1 м;

Д) 3,2 м;

Е) 4 м.

8. Высота звука зависит от

А) Длины волны;

В) Амплитуды колебаний;

С) Периода колебаний;

Д) Частоты колебаний;

Е) Фазы колебаний.

9. Периоды колебаний двух математических маятников относятся как 3:2. Первый маятник длиннее второго в

А) 0,66 раза;

В) 3 раза;

С) 2,25 раза;

Д) 1,5 раза;

Е) 1,5 раза.

10. Первая автоколебательная система

А) Маятниковые часы;

В) Открытый колебательный контур;

С) Вибратор Герца;

Д) Закрытый колебательный контур.

Е) Камера Вильсона.

11. Определить длину волны, если ее скорость равна 1500 м/с, а частота колебаний 500 Гц

А) 7,5∙10⁵м;

В) 0,33м;

С) 3м;

Д) 30м;

Е) 0,75∙10⁵м.

12. Груз массой 0,2кг совершает гармонические колебания с амплитудой 0,05м. Для удлинения пружины на 0,1м необходима сила 0,2Н. Выберите уравнение гармонических колебаний.

А) х = 0,05cos10t;

B) x = 0,32cos5πt;

C) x = 0,05cos3,2t;

D) x = 0,05cos5t;

E) 0,048cosπt.

13. Частота колебаний 20000Гц. Период колебаний равен

А) 5∙10⁵с;

В) 5∙10^-5с;

С) 2∙10⁴с;

Д) 0,5∙10^-5с;

Е) 2∙10^-4с.

14. Материальная точка совершает гармонические колебания согласно уравнению , м. Определите максимальную скорость точки.

А) ;

В)

С) ;

Д) ;

Е) .

15. В поперечной волне колебания совершаются

А) в произвольном направлении;

В) во всех направлениях;

С) по направлению распространения волны и перпендикулярно направлению распространения волны;

Д) только по направлению распространения волны;

Е) только перпендикулярно направлению распространения волны.

16. Если амплитуда колебаний грузика на пружине увеличится в 2 раза (пружина невесома и подчиняется закону Гука), то полная механическая энергия

А) не изменится;

В) энергия может лишь уменьшаться, но не увеличиваться;

С) уменьшится в 2 раза

Д) увеличится в 4 раза;

Е) увеличится в 2 раза.

17. Для длины, частоты и скорости распределения волны существует связь

А) ;

В) ;

С) ;

Д) ;

Е) .

18. При гармонических колебаниях скорость тела изменяется по закону . Амплитуда ускорения равна

А) 54 м/с²;

В) 1,8 м/с²;

С) 18 м/с²;

Д) 2 м/с²;

Е) 6 м/с².

19. Математический маятник перенесли с Земли на планету, где сила тяжести вдвое больше. При этом период его свободных колебаний

А) останется прежним;

В) уменьшится в  раза;

С) увеличится в раза;

Д) уменьшится в 2 раза;

Е) увеличится в 2 раза.

20. Механический резонанс – это

А) Колебания, которые происходят при отсутствии периодических внешних воздействий на колеблющееся тело;

В) Резкое возрастание периода колебаний тела при совпадении амплитуды вынужденных колебаний с амплитудой собственных колебаний этого тела.

С) Резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний тела при совпадении частоты внешнего воздействия с частотой собственных колебаний этого тела

Д) Равенство амплитуды собственных колебаний вибратора и амплитуды собственных колебаний резонатора;

Е) Колебания, которые вызываются периодически действующими на тело внешними силами.

21. Математический маятник на Земле имел период колебаний Т₀. На некоторой планете ускорение свободного падения в n раз больше, чем на Земле. Период Т₁ колебаний данного маятника на планете будет

А) Т₁=nT_0;

B) ;

C) T₁=n²T₀;

D) ;

E) .

22. Собственная циклическая колебаний частота пружинного маятника определяется

А) ;

В) ;

С) ;

Д) ;

Е) .

23. Если точка крепления математического маятника движется вертикально вверх с ускорением , то период колебаний

А) уменьшится;

В) период колебаний не изменится;

С) станет бесконечно большим;

Д) не зависит от ускорения точки крепления.

Е) увеличится незначительно.

24. Тело совершает гармонические колебания по закону х = 20 sinπt. Определить скорость тела через 4с.

А) -20 м/с;

В) 0 м/с.

С) 20π м/с;

Д) π м/с;

Е) 60π м/с.

25. По графику на рисунке определите частоту колебания.

 

А)

В) 4с;

С) 1с;

Д) Гц;

Е) 2с.

26. Период колебаний материальной точки 2,4 с, амплитуда 5 см, начальная фаза равна нулю. Считая, что колебания происходят по закону косинуса, найдите смещение колеблющейся точки через 1,8 с после начала колебаний.

А) 0;

В) 0,5м;

С) 0,9м;

Д) 1м;

Е) 0,1м.

27. Груз, подвешенный на пружине жесткости k₁, совершает гармонические колебания с циклической частотой ω₁. Циклическая частота ω₂ колебаний того же груза на пружине жесткостью k₂ = 4k₁

A) ;

В) ω_{2 =} ω₁;

С) ω₂ = 2ω₁;

Д) ω₂ = 4 ω₁;

Е) .

28. Выберите условия необходимые для возникновения свободных механических колебаний тела:

1) существование положения равновесия в пространстве, в котором равнодействующая всех сил равна нулю;

2) при смещении тела из положения равновесия, равнодействующая сил должна быть отлична от нуля и направлена к положению равновесия.

3) силы трения в системе должны быть малы;

4) должна существовать внешняя сила, периодически действующая на тело

А) 1,2 и 3;

В) Только 2;

С) Только 3;

Д) 1 и 3;

Е) Только 4.

29. Найти интервал длин звуковых волн, воспринимаемых человеком, если диапазон их частот от 20 до 20000Гц. Скорость звука в воздухе равна 340м/с

А) 5,8см и 58,8м;

В) 0,58м и 5,88м;

С) 0,17см и 0,17м;

Д) 1,7см и 17м;

Е) 0,17см и 1,7м.

30. Период колебания груза на пружине равен  Если пружину разрезать пополам и подвесить на одной ее половине груз массой m/2, то период колебаний будет равен

А) Т;

В) Т/4;

С) 2Т;

Д) 4Т;

Е) Т/2.

31. Материальная точка совершает гармонические колебания по закону , м. Определите период колебаний.

А) 19,7с;

В) 6,28с;

С) 2с;

Д) ;

Е) 0,02с.

32. Тело совершает гармонические колебания с амплитудой 0,15 м и циклической частотой 8 рад/с. Максимальное значение модуля скорости

А) 9,6м/с;

В) 12м/с

С) 0,02м/с;

Д) 0,5м/с;

Е) 1,2м/с.

33. При уменьшении энергии волны громкость звука

А) возрастает;

В) уменьшается;

С) сначала увеличивается, затем уменьшается;

Д) сначала уменьшается, затем увеличивается;

Е) не изменяется.

34. При увеличении длины математического маятника в два раза частота его колебаний

А) уменьшится в два раза;

В) увеличится в два раза;

С) увеличится в ;

Д) не изменится;

Е) уменьшится в .

35. Если ультразвуковой сигнал с частотой 60 кГц возвратился после отражения от дна моря на глубине 150 м через 0,2 с, то длина ультразвуковой волны

А) 15 м;

В) 25 м;

С) 12,5 м;

Д) 0,0125 м;

Е) 0,025 м.

36. Если ω – частота внешних сил, действующих на систему, а ω₀ – собственная частота системы, то условие резонанса

А) ω >> ω₀

B) ω << ω₀

C) ω < ω₀

D) ω > ω₀

E) ω = ω₀

37. Математический маятник имел период колебаний Т₀. Его длину увеличили в n раз. Определите новый период колебаний Т₁

А) Т₁=nТ₀;

В) ;

С) ;

Д) Т₁=n²T₀;

Е) .

38. Пружинный маятник имел период колебаний Т₀. Жесткость пружины уменьшили в n раз. Период колебаний равен

А) nT₀;

В) ;

С) ;

Д) ;

Е) n²T₀.

39. На рисунке 1 представлен график зависимости координат конца резинового шнура от времени, а на рисунке 2 – профиль волны, созданной в этом шнуре. Модуль скорости распространения волны равен

А) 10м/с;

В) 20м/с;

С) 15м/с;

Д) 5м/с;

Е) 40м/с.

40. Определить сдвиг фаз двух колебательных движений, заданных уравнениями:

х₁=А₁sin(20πt-π/3) x₂=A₂sin(20πt+π/3)

А) 90⁰;

В) 60⁰;

С) 30⁰;

Д) 120⁰;

Е) 0.

41. Частицы среды при распространении продольных механических волн движутся

А) в направлении, противоположном направлению распространения волны;

В) по направлению и противоположно направлению распространению волны;

С) только в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны;

Д) в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны;

Е) в любых направлениях.

42. Определите амплитуду колебаний по графику, который представлен на рисунке

А) 2см;

В) 2,5см;

С) 0см;

Д) 1,2см;

Е) 1см.

43. Если амплитуду колебаний груза на пружине увеличить от 1 см до 2 см, то период свободных колебаний груза

А) Уменьшится в 4 раза;

В) Увеличивается в 4 раза;

С) Уменьшится в 2 раза;

Д) Не изменится;

Е) Увеличится в 2 раза.

44. Ребенок раскачивается на веревочных качелях. При максимальном удалении от положения равновесия его центр масс поднимается на 125см. Максимальная скорость движения ребенка равна

А) 16 м/с;

В) 5 м/с;

С) 20 м/с;

Д) 1,6 м/с;

Е) 50 м/с.

45. Для того, чтобы периоды колебаний тела массой 200 г, подвешенного на нити длиной 1м (математический маятник) и этого же тела, подвешенного на пружине (пружинный маятник) были равны, жесткость пружины должна равняться (g = 10м/с²)

А) 20 Н/м;

В) 5 Н/м;

С) 2 Н/м;

Д) 0,5 Н/м;

Е) Н/м.

46. По графику (см. рис.) выберите уравнение гармонических колебаний

А) х=20cos5πt;

B) x=5cos2πt;

C) x=0,4cos5πt;

D) x=0,1cos10πt;

E) x=0,2cos5πt.

47. Длиной волны называется

А) расстояние между двумя точками, колеблющимися с разностью фаз π/4.

В) расстояние, которое проходит волна за единицу времени;

С) расстояние между двумя соседними точками, колеблющимися в одинаковых фазах;

Д) расстояние между двумя точками, колеблющимися с разностью фаз π/2;

Е) расстояние между двумя точками, колеблющимися с разностью фаз π.

48. Звук взрыва, произведенного в воде вблизи поверхности, приборы установленные на корабле и принимающие звук по воде, зарегистрировали на 45 секунд раньше, чем он прошел по воздуху. Взрыв произошел на расстоянии от корабля ( скорость звука в воздухе 340м/с, а в воде 1140м/с)

А) ≈ 22км;

В) ≈ 11км;

С) ≈ 220м;

Д) ≈ 22м;

Е) ≈ 11м.

49. К ультразвукам относятся звуки,

А) частота которых меньше 20 Гц;

В) частота которых находится в интервале от 20 до 20000Гц;

С) частота которых больше 20000Гц;

Д) интенсивность которых превышает порог слышимости;

Е) частота которых меньше 200Гц.