тест, физика базасы

ТАПСЫРМАЛАРДЫ ОРЫНДАУҒА АРНАЛҒАН ӘДІСТЕМЕЛІК

НҰСҚАУЛАР

І НҰСҚА Бір дұрыс жауапты тест тапсырмалары 1. Графикте жылдамдық проекциясының уақытқа тәуелділігі көрсетілген. Дене қозғалысының 12 с-ғы орташа жылдамдығы.

А) 10 м/с В) 15 м/с С) 12 м/с D) 8 м/с Е) 6 м/с Дұрыс жауап: А Бірқалыпсыз қозғалыстың орташа жылдамдығын есептеу үшін барлық жүрген жолды (s=s1+s2 +s3…+ sn) оның әр бөлігіндегі қозғалыстың уақыттарының қосындысына (t=t1+t2 +t3…+ tn) бөледі:

𝜗орт =

𝑠ж 𝑡ж =

𝑠1+𝑠2+𝑠3 𝑡1+𝑡2+𝑡3 (1). Барлық уақыт 𝑡барлық = 12𝑐. Әр уақыт бөлігіндегі

жолды анықтайық. Алғашқы 4 с-та қозғалыс үдемелі, бұл кездегі үдеу: 𝑎1 =

𝜗−𝜗0

𝑡 =

10м

с−1м

с 4с = 2,5

м

с2 ; жүрген жолы 𝑠1 =

𝑎𝑡2

2.5 м

𝑐2 ∙16𝑐2

2 = 20. Келесі 4 с-та

қозғалыс бірқалыпты: 𝜗= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, яғни 𝜗0 = 10

м

с-қа тең. Ал, жүрген жолы 𝑠2 =

𝜗𝑡= 10

м

с ∙4𝑐= 40м

Келесі 4 с-та қозғалыс үдемелі, бұл кездегі үдеу:

𝑎2 =

𝜗−𝜗0

𝑡 =

20м

с−10м

с 4с = 2,5

м

с2 ;

жүрген жолы 𝑠3 = 𝜗0𝑡+

𝑎𝑡2

м

с ∙4𝑐+

2.5 м

𝑐2 ∙16𝑐2

2 = 60м.

(1) формула бойынша орташа жылдамдықты табатын босақ:

𝜗орт =

20м+40м+60м

12с = 10

м

с.

Ескерту: Графиктен дене қозғалысының әр уақыт бөлігінде жүріп өткен жолын графикпен шектелген фигуралар аудандары арқылы тауып, (1) формулаға қойып, орташа жылдамдықтың мәні 10 м/с-ке тең екенін анықтауға болады. 2. Серіппеде тербелген жүктің координатасы 𝑥= 5cos (0,5𝜋𝑡) заңдылығымен өзгереді. Жүктің тербеліс жиілігі

А) 0,35 Гц В) 1 Гц С) 0,25 Гц D) 0,5 Гц Е) 0,75 Гц Дұрыс жауап: С

Серіппеде тербелген жүктің координата теңдеуін жалпы түрде қарастырайық:

𝑥= 𝑥𝑚cos (𝜔𝑡) (1) (1) формулаға сәйкес циклдік жиіліктің мәні 𝜔= 0,5𝜋 рад/с. Тапсырма шартына сәйкес жүктің тербеліс жиілігін анықтайтын формуланы жазайық:

𝜔= 2𝜋𝑣 (2) (2) формуладан жүктің тербеліс жиілігін анықтайтын формуланы түрлендіреміз:

𝑣= 𝜔

2𝜋 (3)

(3) формула бойынша жүктің тербеліс жиілігін есептейміз:

𝑣= 0,5𝜋

2𝜋= 0.25 Гц

3. Ойыншық кеменің барлық көлемінің

4 бөлігі суға батып тұр. Кеменің жалпы

көлемі 0,02 м3 болса, оған әсер ететін Архимед күші (𝜌су = 1000

кг

м3 , 𝑔= 10

м

с2 )

А) 5 кН В) 50 Н С) 2 кН D) 20 Н Е) 200 Н Дұрыс жауап: В Архимед күші 𝐹𝐴= 𝜌∙𝑔∙𝑉 (1) формуласымен анықталады, мұндағы: 𝜌−сұйықтық тығыздығы, V – кеменің батқан бөлігінің көлемі. Тапсырманың

шарты бойынша кеменің батқан бөлігі барлық көлемнің

4 –ін құраса, V=0,005

м3 болады. Осыдан 𝐹𝐴= 1000кг/м3 ∙10м/с3 ∙0,005м3 = 50𝐻. 4. Дененің тербеліс амплитудасы 20 см, ал максимал жылдамдығы 36 км/сағ болса, оның 31,4 с ішінде жасайтын тербелістер саны

А) 25 В) 90 С) 500 D) 250 Е) 900 Дұрыс жауап: D Тербелмелі қозғалыс кезіндегі максимал жылдамдық:

𝜗𝑚𝑎𝑥= 𝑥𝑚𝑎𝑥∙𝜔= 𝑥𝑚𝑎𝑥∙2𝜋𝑣=

2𝜋∙𝑥𝑚𝑎𝑥

𝜗𝑚𝑎𝑥 =

𝑡

𝑁 , осыдан

𝑁=

𝑡 ∙ 𝜗𝑚𝑎𝑥 2𝜋∙𝑥𝑚𝑎𝑥= 250.

5. Қайнап тұрған сұйықтықтың температурасы ол толықтай буға айналғанға дейін

А) кемиді В) артады С) бірінші кемиді, сосын артады

D) өзгермейді Е) алдымен артады, сосын кемиді Дұрыс жауап: D

Сұйықтықтың температурасы қайнау температурасына жеткеннен кейін, жүйеге берілетін барлық энергия оны толықтай буға айналдыруға жұмсалады. Сондықтан бұл жағдайда температура тұрақты болып қалады. 6. Жазық конденсатор астарларының арақашықтығын 2 есе, ал конденсатор пластиналарының ауданын 4 есе арттырса, конденсатордың электр сыйымдылығы

А) өзгермейді В) 8 есе артады С) 2 есе кемиді

D) 2 есе кемиді Е) 2 есе артады Дұрыс жауап: Е Жазық конденсатор сыйымдылығы кондееенсатор астарларының

арақашықтығына кері, ал ауданына тура пропорционал С =

𝜀 𝜀0𝑆

𝑑 (1). Екі жағдай

үшін (1) формуланы жазып, қатынасын қарастыратын болсақ:

𝐶2 𝐶1 =

𝜀 𝜀0𝑆2

𝑑2 𝑑𝜀 𝜀0𝑆1

𝑑1

𝑆2𝑑1 𝑑2𝑆1 (2). Тапсырманың шартына сәйкес 𝑑1 = 2𝑑1, 𝑆1 = 4𝑆1 (2)

формула бойынша

𝐶2 𝐶1 =

4𝑆1𝑑1 2𝑑1𝑆1 = 2, яғни конденсатордың электр сыйымдылығы 2

есе артады. 7. Суретте берілген дененің салмағы 18 Н болса, денені теп-теңдікте ұстау үшін қажетті F күштің мәні

А) 4,5 Н В) 9 Н С) 36 Н D) 6 Н Е) 18 Н Дұрыс жауап: В Сурет бойынша дене екі жылжымайтын, бір жылжымалы блоктар жүйесі арқылы көтерілген. Жылжымайтын блоктар күштен ұтыс бермейді, ал жылжымалы блок күштен екі есе ұтыс береді. Сондықтан ізделінген күштің

мәні

18Н

2 = 9Н.

8. Суретте көрсетілген тогы бар түзу сызықты өткізгіштің айналасындағы магнит өрісінің күш сызықтарының бағыты (суреттегі өткізгіш ортасынлағы нүкте токтың бағыты сурет жазықтығынан бізге қарай екенін көрсетеді)

А) бізден ары сурет жазықтығына перпендикуляр В) бізге қарай С) сағат тілі бағытына қарсы D) сағат тілі бағытымен бағыттас Е) тік жоғары Дұрыс жауап: С 1 тәсіл: Магнит өрісі күш сызықтарының бағытын оң қол ережесі бойынша анықтауға болады: егер оң қолымызбен өткізгіш сымды бас бармағымыз ток бағытын көрсететіндей етіп ұстасақ, иілген төрт саусақ өрістің күш сызықтарының бағытын көрсетеді. Біздің жағдайда сым қағаз бетіне перпендикуляр орналасқан, яғни ток бізге қарай жүреді (суретте ол сым ішіндегі нүктемен көрсетілген), сонда өріс күш сызықтары сағат тілінің айналу бағытына қарсы бағытталады.

2-тәсіл: Магнит өрісі күш сызықтарының бағыты оң бұрғы ережесі бойынша анықталады. Бұрғының ілгерілемелі қозғалыс бағыты өткізгіштері ток бағытымен сәйкес келгенде, бұрғының бұрылу бағыты магнит өрісінің күш сызықтарының бағытын көрсетеді. 9. Суретте жылдамдықтың Ох осіндегі проекциясының уақытқа тәуелділігі берілген. Дененің 2 секундтағы үдеуі мен жүрген жолы

А) −1

м

с2, 2м В) 1

м

с2, -2м С) −1

м

с2, 4м D) 1

м

с2, 2м Е) 1

м

с2, 4м Дұрыс жауап: А Жылдамдықтың графигінен көріп тұрғанымыздай, қозғалыс кемімелі. Қозғалы

үдеуінің формуласы а =

𝜗−𝜗0

𝑡 (1).

Графиктен бастапқы жылдамдық (𝜗0) 2 м/с, ал 2 с-тан кейінгі жылдамдығы 0-ге тең.

(1) Формулаға сандық мәндер қойсақ: а =

0−2м

с 2с = −1

м

с2.

2 с-та жүрілген жоды екі тәсілмен анықтауға болады: 1-тәсіл. Жүрілген жол жылдамдық графигімен шектелген фигура ауданына тең

болады, суретте ол фигура үшбұрыш 𝑠∆=

(𝑎∙𝑏)

2 (2). (2) формулаға график

бойынша анықталған сандық мәндерді қойсақ: 𝑠=

2м

с∙2с

2 = 2м.

2-тәсіл. Үдемелі түзу сызықты қозғалыстағы орын ауыстыру формуласы 𝑠=

𝜗0𝑡+

𝑎𝑡2

2 (3) бойынша 𝑠= 2

м

с ∙2с −

1 м

с2∙4с2

2 = 2м.

10. Қозғалыстағы бөлшектің массасы тыныштық массасынан 2 есе үлкен болуы үшін оның қозғалатын релятивистік жылдамдығы

А) √3

3 с В) √3

4 с С) √6

2 с D) √3

2 с Е) √3

5 с Дұрыс жауап: D Арнайы салыстырмалылық теориясынан массаның жылдамдыққа тәуелділік

өрнегін қолданамыз: 𝑚=

𝑚0

√1−𝑣2

𝑐2

(1). Мұндағы 𝑣 - бөлшектің жылдамдығы, с –

жарықтың жылдамдығы. Тапсырма шарты бойынша 𝑚= 2𝑚0 екенін ескеріп

(1) формуланы түрлендірейік: 2𝑚0 =

𝑚0

√1−𝑣2

𝑐2

(2). Осы теңдіктің екі жағын 𝑚0-ге

қысқартайық: 2 =

√1−𝑣2

𝑐2

(3). (3) формуланың екі жағын квадраттап бөлшектің

жылдамдығын есептеп табамыз: 1 −

𝑣2

𝑐2 =

4 → 𝑣= √3

2 𝑐.

11. Массасы 22 кг бала 2,5 м/с жылдамдықпен жүгірген бойы массасы 12 кг тыныштықтағы платформаға артқы жағынан секіріп мінді. Бала мінген платформаның жылдамдығы

А)≈2,14 м/с В) ≈4,4 м/с С) ≈12 м/с D) ≈1,2 м/с Е) ≈1,6 м/с Дұрыс жауап: Е Денелердің әсерлесуі серпінсіз болғандықтан, яғни әсерлескен соң денелер бірге қозғалғандықтан, импульстің сақталу заңы мына түрде жазылады: 𝑚1𝑣1 = (𝑚1 + 𝑚2)𝑣 (1). Мұндағы 𝑚1 және 𝑣1 баланың массасы мен жылдамдығы, 𝑚2 платформаның массасы, ол әсерлескенге дейін тыныштықта, сондықтан, оның жылдамдығы 𝑣2 = 0, 𝑣− бала секіріп мінгенде плаформаның алған жылдамдығы.