Банк заданий
ЕГЭ по физике Задание №14 Электродинамика: анализ физических процессов, Оптика

В ходе выполнения лабораторной работы по изучению законов геометрической оптики ученик провел опыт по преломлению света. Он направил луч света лазерной указки на стеклянную пластину и получил результат, показанный на рисунке. Используя результаты опыта и приведенную таблицу, выберите все верные утверждения из приведенных ниже.

1) Угол падения $20^\circ$.
2) Угол преломления $40^\circ$.
3) Скорость распространения световой волны в стекле больше, чем в воздухе.
4) Показатель преломления стекла равен $1,72$.
5) Угол отражения равен $70^\circ$.

В сосуде с жидкостью находится точечный источник света, который опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. В результате на поверхности жидкости возникает пятно, которое образовано лучами света, выходящими из жидкости в воздух. Расстояние от поверхности жидкости до источника света, измеренное через равные промежутки времени, а также соответствующий этому времени радиус светлого пятна представлены в таблице. Погрешность глубины измерения глубины погружения и радиуса пятна составила $1~см$. Выберите все верные утверждения на основании данных, приведенных в таблице ниже.

1) Граница пятна движется с постоянной скоростью.
2) Угол полного внутреннего отражения равен $60^\circ$.
3) Показатель преломления жидкости меньше $1,5$.
4) Образование пятна на поверхности обусловлено интерференцией света в жидкости.
5) Конечные размеры пятна на поверхности обусловлены явлением полного внутреннего отражения.

Параллельный пучок монохроматического света с длиной волны $500$ нм освещает дифракционную решетку, которая имеет $800$ штрихов на $1$ мм своей длины. Угол между пучком света и решеткой равен $90^\circ$. Сразу за дифракционной решеткой стоит тонкая собирающая линза, которая расположена вплотную к решетке. За решеткой расположен экран на расстоянии, равном фокусному расстоянию линзы, плоскость экрана параллельна плоскости решетки. Выберите все верные утверждения, если на экране наблюдается дифракционная картина. 
1) Максимальный порядок наблюдаемых максимумов равен $2$.
2) Если уменьшить длину волны падающего света, то максимальный порядок наблюдаемых дифракционных максимумов может как увеличиться, так и остаться прежним. 
3) Если увеличить длину волны падающего света, то расстояние между нулевым и первым дифракционными максимумами увеличится. 
4) Если заменить дифракционную решетку на другую, с меньшим периодом, то угол, под которым будет наблюдаться первый максимум, уменьшится.
5) Если заменить линзу на другую, с большим фокусным расстоянием, и расположить экран так, чтобы расстояние от линзы до экрана по прежнему было равно фокусному расстоянию линзы, то расстояние на экране между нулевым и первым дифракционными максимумами не изменится. 

Точечный источник света находится в емкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, в пределах которого лучи света от источника выходят из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий радиус светлого пятна представлены в таблице. Погрешность измерения глубины погружения и радиуса пятна составила $1\ см.$

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Образование упомянутого пятна на поверхности обусловлено дисперсией света в жидкости.
$2)$ Предельный угол полного внутреннего отражения меньше $45^\circ.$
$3)$ Показатель преломления жидкости меньше $1.5.$
$4)$ Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
$5)$ Граница пятна движется с ускорением.

Луч света распространяется в воде и падает на плоскую границу раздела «вода–воздух», полностью отражаясь от нее. Затем угол падения луча начинают уменьшать.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Угол отражения луча будет уменьшаться.
$2)$ Может появиться преломленный луч.
$3)$ Отраженный луч не исчезнет.
$4)$ Если преломление возможно, угол преломления будет увеличиваться.
$5)$ Угол отражения может стать больше угла падения.

Тонкая собирающая линза с фокусным расстоянием $F$ расположена на главной оптической оси, совпадающей с осью $Ox$. Слева от линзы на расстоянии $a = 2.5F$ находится точечный источник света.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Изображение источника будет находиться справа от линзы на расстоянии $b > a .$
$2)$ Если уменьшить расстояние от источника до линзы на $F$ $( a’ = 1.5F ),$ изображение окажется справа от линзы на расстоянии $b > a .$
$3)$ Если увеличить расстояние от источника до линзы до $3.5F ,$ изображение окажется справа от линзы на расстоянии $b > a .$
$4)$ При смещении линзы перпендикулярно главной оси (без изменения $a$) оптическая сила линзы не изменится.
$5)$ При повороте линзы на угол $\alpha$ относительно главной оси изображение повернется на угол $2\alpha .$

Ученик исследовал свойства тонкой собирающей линзы с оптической силой $D = 2.5$ дптр. Предмет был первоначально расположен на расстоянии $d = 50\ см$ от линзы и затем перемещался вдоль ее главной оптической оси.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Фокусное расстояние линзы равно $25\ см.$
$2)$ Первоначальное изображение предмета было действительным и увеличенным.
$3)$ При приближении предмета на $15\ см$ к линзе изображение стало мнимым.
$4)$ Первоначальное изображение находилось на расстоянии $2.5\ м$ от линзы.
$5)$ При удалении предмета на $30\ см$ от линзы размер изображения уменьшился.

При исследовании свойств тонкой собирающей линзы с оптической силой $D = 2.5$ дптр ученик расположил предмет на расстоянии $d = 50\ см$ от линзы и начал перемещать его вдоль главной оптической оси.

Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ

$1)$ Первоначальное изображение находилось на расстоянии $2\ м$ от линзы.
$2)$ Первоначальное изображение было мнимым и увеличенным.
$3)$ При приближении предмета на $20\ см$ изображение стало уменьшенным.
$4)$ Фокусное расстояние линзы равно $40\ см.$
$5)$ При удалении предмета на $30\ см$ размер изображения совпал с размером предмета.

Стеклянную линзу $($показатель преломления стекла $n_{\text{стекла}}=1.54 ),$ показанную на рисунке, перенесли из воздуха $( n_{\text{воздуха}}=1 )$ в воду $( n_{\text{воды}}=1.33 ).$

Выберите все верные утверждения о характере изменений, произошедших с оптической системой «линза + окружающая среда».

$1)$ Линза из собирающей превратилась в рассеивающую.
$2)$ Линза была и осталась рассеивающей.
$3)$ Фокусное расстояние уменьшилось, оптическая сила увеличилась.
$4)$ Фокусное расстояние увеличилось, оптическая сила уменьшилась.
$5)$ Линза была и осталась собирающей.

Луч монохроматического света падает из воздуха на поверхность стеклянной пластины (см. рисунок). Абсолютные показатели преломления связаны так, что $n_{\text{воздуха}}<n_{\text{стекла}}.$

Выберите все верные утверждения, соответствующие приведенным данным.

$1)$ Угол преломления луча света меньше угла падения луча света.
$2)$ При увеличении угла падения угол между падающим и отраженным лучами будет увеличиваться.
$3)$ Если угол падения будет равен $45^\circ,$ то угол преломления будет равен $60^\circ.$
$4)$ Скорость распространения света в стекле в $2$ раза меньше скорости распространения света в вакууме.
$5)$ При переходе света из воздуха в стекло не может наблюдаться явление полного внутреннего отражения света.

На рисунке изображены главная оптическая ось $OO’,$ тонкая линза, предмет $AB$ и его изображение $A’B’,$ полученное с помощью этой линзы.

Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного рисунка.

$1)$ Изображение $A’B’$ предмета $AB$ получено с помощью собирающей линзы.
$2)$ Центр линзы находится правее предмета $AB.$
$3)$ Изображение $A’B’$ действительное.
$4)$ Фокусное расстояние линзы больше расстояния $B’B.$
$5)$ Один из фокусов линзы находится между предметом и его изображением.

Школьник, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света (см. рис.). Для этого он направил узкий пучок света на стеклянную пластину.

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения.

1) Угол падения равен 20$^\circ.$

2) Показатель преломления стекла примерно равен 1,47.

3) Угол преломления равен 40$^\circ.$

4) Наблюдается полное внутреннее отражение.

5) Угол отражения равен 20$^\circ.$

Школьник, изучая законы геометрической оптики, провёл опыт по преломлению света. Для этого он направил узкий пучок света на стеклянную пластину. (см. рис.)

Пользуясь приведённой таблицей, выберите из приведённого ниже списка все правильные утверждения и укажите их номера.

1) Угол падения равен$70°.$

2) Показатель преломления стекла примерно равен$1,47.$

3) Угол преломления равен$50°.$

4) Наблюдается полное внутреннее отражение.

5) Угол отражения равен$20°.$

Точечный источник света находится в ёмкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, в пределах которого лучи света от источника выходят из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий радиус светлого пятна представлены в таблице. Погрешность измерения глубины погружения и радиуса пятна составила 1 см.

Выберите все верные утверждения на основании данных, приведённых в таблице.

1) Образование упомянутого пятна на поверхности обусловлено дисперсией света в жидкости.

2) Предельный угол полного внутреннего отражения меньше$45°.$

3) Показатель преломления жидкости меньше$1,5.$

4) Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.

5) Граница пятна движется с ускорением.

Фокусное расстояние собирающей линзы равно$F.$Предмет находится в двойном фокусе этой линзы.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Изображение будет мнимым перевёрнутым.

2) Изображение будет мнимым прямым.

3) Изображение будет в двойном фокусе с другой стороны линзы.

4) Изображение будет таким же по высоте.

5) Изображение будет в два раза больше.

Предмет, находящийся за двойным фокусом собирающей линзы, перемещают так, как показано на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие этот процесс. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Первоначально изображение предмета действительное.

2) Размеры изображения увеличиваются.

3) Изображение становится перевёрнутым.

4) Видимое изображение исчезает.

5) Изображение перемещается в другую сторону относительно линзы.

Предмет, находящийся за двойным фокусом собирающей линзы, перемещают так, как показано на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данный процесс. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Изображение предмета остаётся действительным.

2) Размеры изображения увеличиваются.

3) Изображение становится прямым.

4) Расстояние от линзы до изображения уменьшается.

5) Точка пересечения параллельных главной оптической оси лучей перемещается из двойного фокуса в фокус.

На дифракционную решётку, помещённую перед экраном, нормально падает световой поток. В результате на экране появляется группа максимумов света. Через некоторое время между дифракционной решёткой и экраном помещают стеклянную пластинку, как показано на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) Оптическая разность хода лучей в результате увеличивается.

2) Оптическая разность хода лучей в результате не изменяется.

3) Период дифракционной решётки увеличивается.

4) Период дифракционной решётки остаётся постоянным.

5) Угол между нормалью к решётке и направлением на первый максимум на экране уменьшится.

Монохроматический свет с длиной волны $600\,\text{нм}$ в вакууме переходит из воздуха в стекло с показателем преломления $1{,}5.$ Скорость света в вакууме $3\cdot 10^{8}\,\text{м/с}.$

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Скорость света в стекле равна $2\cdot 10^{8}\,\text{м/с}.$

2) Частота света равна $5\cdot 10^{14}\,\text{Гц}.$

3) При переходе в стекло энергия фотона уменьшается в $1{,}5$ раза.

4) Длина волны света в стекле равна $400\,\text{нм}.$

5) При переходе в стекло частота света увеличивается в $1{,}5$ раза.

Точечный источник света находится в ёмкости с жидкостью и опускается вертикально вниз. На поверхности жидкости возникает светлое пятно, в пределах которого лучи от источника выходят в воздух. Глубина погружения источника $h,$измеренная через равные промежутки времени, и радиус пятна $R$ приведены в таблице. Погрешность измерений $1\,\text{см}.$

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Предельный угол полного внутреннего отражения меньше $45^{\circ}.$

2) Показатель преломления жидкости больше $1{,}6.$

3) При глубине погружения $80\,\text{см}$ радиус пятна будет равен $64\,\text{см}.$

4) Образование пятна обусловлено дисперсией света в жидкости.

5) Радиус пятна прямо пропорционален глубине погружения источника.

Точечный источник света поднимают вертикально вверх к поверхности жидкости. На поверхности жидкости видно светлое пятно, в пределах которого лучи от источника выходят в воздух. Глубина источника $h,$ измеренная через равные промежутки времени, и радиус пятна $R$ приведены в таблице.

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Площадь пятна уменьшается равномерно.

2) Показатель преломления жидкости равен $1{,}25.$

3) Предельный угол полного внутреннего отражения больше $45^{\circ}.$

4) Если заменить жидкость на жидкость с большим показателем преломления, то при той же глубине радиус пятна увеличится.

5) Граница пятна движется равномерно.

Точечный источник света находится в жидкости с показателем преломления $\sqrt{2}$ на глубине $30\,\text{см}$ под её поверхностью.

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Луч, падающий на поверхность жидкости под углом $60^{\circ},$частично выходит в воздух.

2) Если глубину погружения источника увеличить в $2$ раза, площадь пятна увеличится в $2$ раза.

3) Радиус светлого пятна на поверхности жидкости равен $30\,\text{см}.$

4) Луч, падающий на поверхность жидкости под углом $30^{\circ},$частично выходит в воздух.

5) Предельный угол полного внутреннего отражения равен $45^{\circ}.$

Свет падает на плоскую границу раздела стекла с показателем преломления $1{,}6$ и воды с показателем преломления $1{,}2.$

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Синус предельного угла полного внутреннего отражения при переходе света из стекла в воду равен $0{,}75.$

2) Скорость света в стекле больше, чем в воде.

3) Предельный угол полного внутреннего отражения на границе стекло — воздух больше, чем на границе стекло — вода.

4) Луч, падающий из стекла на границу под углом $30^{\circ},$ частично проходит в воду.

5) При переходе света из воды в стекло полное внутреннее отражение невозможно.

Свет распространяется по стеклянному световоду с показателем преломления $1{,}25,$ окружённому воздухом. Скорость света в вакууме $3\cdot 10^{8}\,\text{м/с}.$

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Скорость света в световоде равна $2{,}5\cdot 10^{8}\,\text{м/с}.$

2) Луч, падающий на боковую поверхность изнутри под углом $60^{\circ},$ полностью отражается.

3) Если световод погрузить в воду с показателем преломления $1{,}2,$полное внутреннее отражение на его поверхности станет невозможным.

4) Если световод погрузить в воду с показателем преломления $1{,}2,$предельный угол полного внутреннего отражения увеличится.

5) Предельный угол полного внутреннего отражения на боковой поверхности световода больше $45^{\circ}.$

Луч света переходит из воздуха в жидкость. В опыте измеряли синусы углов падения $\alpha$ и преломления $\beta.$Результаты приведены в таблице. Скорость света в вакууме $3\cdot 10^{8}\,\text{м/с}.$

Выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Длина световой волны в жидкости больше, чем в воздухе.

2) Скорость света в жидкости равна $2{,}25\cdot 10^{8}\,\text{м/с}.$

3) Показатель преломления жидкости приблизительно равен $1{,}33.$

4) При $\sin\alpha = 0{,}9$ синус угла преломления будет равен $0{,}675.$

5) Угол преломления больше угла падения.