Мониторинг успешности учения
материал для подготовки к егэ (гиа) по физике (11 класс)

Опубликовано 10.02.2019 - 20:12 - Смыкова Елена Викторовна

Подборка заданий различного уровня сложности по теме "Колебания", для использования при подготовке к ГИА 11 класс

Скачать:

Вложение	Размер
monitoring_uspeshnosti_obucheniya.docx	105.11 КБ

Предварительный просмотр:

Конструирование мониторинга успешности учения обучающихся

Проект содержит дифференцированные по уровню сложности задания, проверяющие в совокупности усвоение учащимися всего содержания учебной темы и составляющие итоговую работу; систему срезовых работ.

К уроку физики 11 класс

Тема: «Механические колбания»

(базовый уровень)

Содержательные элементы урока, подлежащие проверке

В соответствии с кодификатором ЕГЭ по физике 2018 года проверке подлежат следующие понятия:

Код раздела	Код контролируемого элемента	Элементы содержания, проверяемые заданиями КИМ
1
1.5	Механические колебания
	1.5.1	гармонические колебания. Амплитуда и фаза колебаний.
		кинематическое описание: x=A cos (ωt+ φ0); v(t)=x/(t); a(t)=v/(t)=x//(t)=-ω2x(t).
		динамические описания: max=-кx, где к =mω2.
		энергетические описания:( закон сохранения механической энергии) mv2/2+ kx2/2=mV2/2=kA2/2=const.
		связь амплитуды колебаний исходных величин с амплитудами колебаний е скорости и ускорения: Vvax=ωx, amax=ω2x
	1.5.2	период и частота колебаний
		период колебаний математического маятника
		период колебаний пружинного маятника

Виды заданий:

Задания с кратким ответом:

Период колебаний потенциальной энергии горизонтального пружинного маятника 1 с. Каким будет период ее колебаний, если массу груза маятника увеличить в 2 раза, а жесткость пружины вдвое уменьшить? (Ответ дайте в секундах.)
Скорость тела, совершающего гармонические колебания меняется с течением времени в соответствии с уравнение v=3х10-2sin 2πt, где все величины выражены в СИ. Какова амплитуда колебаний скорости? (Ответ дайте в метрах в секунду.)
Груз, подвешенный на пружине жёсткостью 400Н/м совершает свободные гармонические колебания. Какой должна быть жёсткость пружины, чтобы частота колебаний этого груза увеличилась в 2 раза? (Ответ дайте в Н/м.)
При свободных колебаниях груза на нити как маятника его кинетическая энергия изменяется от 0 Дж до 50 Дж, максимальное значение потенциальной энергии 50 Дж. Чему равна полная механическая энергия груза при таких колебания? (Ответ выразите в джоулях.)

Объяснение явлений

1. Исследовалась зависимость удлинения пружины от массы подвешенных к ней грузов. Результаты измерений представлены в таблице.

m, кг	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
x, м	0	0,02	0,04	0,06	0,07	0,09

Погрешности измерений величин m и x равнялись соответственно 0,01 кг и 0,01 м. Выберите два утверждения, соответствующие результатам этих измерений.

1) Коэффициент упругости пружины равен 5 Н/м.

2) Коэффициент упругости пружины равен 50 Н/м.

3) При подвешенном к пружине грузе массой 150 г её удлинение составит 4 см.

4) С увеличением массы растяжение пружины уменьшается.

5) При подвешенном к пружине грузе массой 250 г её удлинение составит 5 см.

2. Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает вертикальные колебания. На рисунке изображены графики зависимости смещения груза x и проекции скорости груза Vx от времени t.

На основании анализа приведённых графиков, выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Круговая частота ω колебаний груза равна 40 рад/с.

2) Период колебаний груза равен (0,1π) с.

3) Максимальное ускорение груза равно по модулю 800 см/с2.

4) Масса груза равна 1 кг.

5) Максимальная потенциальная энергия упругой деформации пружины равна 4 кДж

3. Груз совершает свободные вертикальные гармонические колебания на пружине жёсткостью 100 Н/м. На рисунке 1 изображена схема экспериментальной установки, указаны положение равновесия (0) и положения максимальных отклонений груза (А и В). На рисунке 2 изображена зависимость проекции скорости Vx этого груза от времени t.

На основании анализа графика и схематического изображения экспериментальной установки выберите из приведённого ниже списка два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Масса груза равна 2 кг.

2) В момент времени t = 0 груз находился в положении А.

3) В момент времени t1 кинетическая энергия груза была максимальна.

4) В момент времени t2 потенциальная энергия пружины больше кинетической энергии груза.

5) В момент времени t3 кинетическая энергия груза больше, чем в момент времени t1

Изменение физических величин в процессах

Груз массой m, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом T и амплитудой x0. Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде уменьшить массу груза?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась; 2) уменьшилась; 3) не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Период колебаний

Максимальная потенциальная

энергия пружины

Частота колебаний

Груз изображенного на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3.

Как меняются кинетическая энергия груза маятника, скорость груза и жесткость пружины при движении груза маятника от точки 1 к точке 2?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Кинетическая энергия

груза маятника

Скорость груза

Жесткость пружины

Груз массой m подвешенный к длинной нерастяжимой нити длиной l совершает колебания с периодом T. Угол максимального отклонения равен α. Что произойдет с периодом колебаний, максимальной кинетической энергией и частотой колебаний нитяного маятника, если при неизменном максимальном угле отклонения груза уменьшить длину нити?

К каждому элементу первого столбца подберите элемент из второго и внесите в строку ответов выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) Период колебаний

Б) Максимальная кинетическая энергия

В) Частота колебаний

1) Увеличивается

2) Уменьшается

3) Не изменится

A	Б	В

Установление соответствия:

Груз изображенного на рисунке пружинного маятника может совершать гармонические колебания между точками 1 и 3. Период колебаний груза Т.

Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания груза после начала колебаний из положения в точке 1.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)

Б)

1) Потенциальная энергия пружинного маятника;

2) Кинетическая энергия груза на пружине;

3) Проекция скорости груза на ось Ох;

4) Проекция ускорения груза на ось Ох.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

A	Б

Математический маятник совершает гармонические колебания между точками 1 и 2.

Графики А и Б представляют зависимость от времени t физических величин, характеризующих колебания. В начальный момент времени маятник находился в положении 1.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)

Б)

1) Проекция скорости на ось Оy;

2) Проекция ускорения на ось Ох;

3) Кинетическая энергия маятника;

4) Потенциальная энергия маятника относительно поверхности земли.

A	Б

Расчетные задачи

Подвешенный на нити грузик совершает гармонические колебания. В таблице представлены координаты грузика через одинаковые промежутки времени. Какова примерно максимальная скорость грузика? Ответ укажите в м/с с точностью до двух знаков после запятой.

t, c	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
x, см	4	2	0	2	4	2	0	2

Амплитуда малых свободных колебаний пружинного маятника равна 4 см, масса груза — 400 г, жесткость пружины — 40 Н/м. Чему равна максимальная скорость колеблющегося груза? Ответ укажите в м/с с точностью до одного знака после запятой.

Груз, прикреплённый к пружине жёсткости 200 Н/м, совершает гармонические колебания (см. рисунок). Максимальная кинетическая энергия груза при этом равна 1 Дж. Какова амплитуда колебаний груза? (ответ приведите в метрах)

Качественные задачи

При малых колебаниях вблизи положения равновесия математического маятника длиной l=1 м модуль силы натяжения нити, на которой подвешен грузик массой 100 г, меняется в пределах от T до T+ΔT где ΔT= 15 мН и ΔT<A колебаний этого маятника. Трение не учитывайте. При решении задачи учтите, что для малых углов α справедливо приближённое равенство sinα = α . Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на грузик.
Маленький шарик, подвешенный к потолку на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания в вертикальной плоскости. Максимальное отклонение нити от вертикали составляет угол α = 60°. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к шарику в тот момент, когда шарик движется влево-вверх, а нить образует угол β = 30° с вертикалью (см. рисунок). Покажите на этом рисунке, куда направлено в этот момент ускорение шарика (по нити, перпендикулярно нити, внутрь траектории, наружу от траектории). Ответ обоснуйте. Сопротивление воздуха не учитывать.

Задачи с развернутым решением

Груз массой 1 кг подвесили на невесомой пружине, и он мог совершать вертикальные гармонические колебания с некоторой частотой. Затем параллельно первой пружине присоединили вторую такую же и подвесили к ним другой груз. Частота колебаний новой системы оказалась вдвое меньше, чем прежней. Чему равна масса М второго груза?

Все виды заданий взяты с сайта «Решу ЕГЭ»