РУҚА
ЕГЭ · физика · номер 13 · решения с ответами

Задание 13 ЕГЭ по физике: решения ФИПИ с ответами по шагам

Все задачи задания 13 из открытого банка ФИПИ с готовым ответом и началом разбора. Полное решение по шагам и официальный ключ — по ссылкам в карточке.

Задания без решений
66
решений с ответами
4
тем в номере
4
страниц списка
41ФИПИ 99C905№ 13БазоваяГеометрическая оптика

Угол между отражёнными лучами

Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен $20^\circ$. Определите угол между падающим и отражённым лучами.

  1. 1
    По закону отражения угол отражения равен углу падения.$$\beta = \alpha = 20^\circ$$
  2. 2
    Угол между падающим и отражённым лучами равен сумме углов падения и отражения.$$\varphi = \alpha + \beta = 20^\circ + 20^\circ = 40^\circ$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
42ФИПИ 9D9E8B№ 13ПовышеннаяГеометрическая оптика

Расстояние до изображения в зеркале

Точечный источник света находится на расстоянии 25 см от плоского зеркала. На сколько увеличится расстояние между источником и его изображением, если, не поворачивая зеркала, отодвинуть его от…

  1. 1
    В плоском зеркале изображение расположено симметрично источнику относительно плоскости зеркала, поэтому расстояние между источником и изображением вдвое больше расстояния от источника до зеркала.$$L = 2d$$
  2. 2
    При отодвигании зеркала от источника на 4 см расстояние от источника до зеркала увеличивается на 4 см.$$\Delta d = 4\ \text{см}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
43ФИПИ A038B3№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Изменение параметров контура

В действующей модели радиопередатчика учитель изменил электроёмкость конденсатора, входящего в состав его колебательного контура, увеличив расстояние между его пластинами. Как при этом изменятся…

  1. 1
    При увеличении расстояния между пластинами плоского конденсатора его электроёмкость уменьшается.$$C = \varepsilon_0\varepsilon\frac{S}{d}$$
  2. 2
    Период свободных электромагнитных колебаний зависит от ёмкости контура по формуле Томсона. При уменьшении $C$ период уменьшается.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
44ФИПИ A598E9№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Частота и длина волны

При настройке действующей модели радиопередатчика учитель изменил электроёмкость конденсатора, входящего в состав его колебательного контура, уменьшив расстояние между пластинами конденсатора. Как…

  1. 1
    При уменьшении расстояния между пластинами плоского конденсатора его электроёмкость увеличивается: $C = \varepsilon\varepsilon_0\dfrac{S}{d}$.
  2. 2
    Частота собственных колебаний контура определяется формулой Томсона. При увеличении ёмкости частота уменьшается:$$\nu = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
45ФИПИ AA77F8№ 13БазоваяГеометрическая оптика

Угол между лучами

Луч света падает на плоское зеркало. Угол отражения равен $20^\circ$. Чему равен угол $\gamma$ между падающим и отражённым лучами?

  1. 1
    По закону отражения света угол падения равен углу отражения.$$i = 20^\circ$$
  2. 2
    Угол между падающим и отражённым лучами складывается из угла падения и угла отражения.$$\gamma = i + r = 20^\circ + 20^\circ = 40^\circ$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
46ФИПИ B3D908№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Индуктивность колебательного контура

Индуктивность катушки идеального колебательного контура $L = 0{,}1\ \text{Гн}$. Какой должна быть индуктивность $L_x$ катушки в контуре, чтобы при переводе ключа $K$ из положения 1 в положение 2…

  1. 1
    Частота собственных электромагнитных колебаний в контуре определяется формулой Томсона.$$\nu = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$$
  2. 2
    При переключении ключа ёмкость конденсатора не меняется. Поэтому отношение частот определяется отношением индуктивностей:$$\dfrac{\nu_1}{\nu_2} = \sqrt{\dfrac{L_x}{L}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
47ФИПИ B49143№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Резонанс в колебательном контуре

К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с циклической частотой $\omega_\text{и} = 2 \cdot 10^4\ \text{с}^{-1}$. Ёмкость $C$…

  1. 1
    В контуре возникают вынужденные электромагнитные колебания тока под действием внешнего источника, напряжение которого изменяется с циклической частотой $\omega_\text{и}$.
  2. 2
    Собственная циклическая частота колебательного контура равна:$$\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому6 шагов в разборе
48ФИПИ B76DEA№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Изменение периода контура

При настройке колебательного контура радиоприёмника уменьшают индуктивность катушки. Как изменяются при этом период собственных колебаний тока в контуре и соответствующая им длина волны?

  1. 1
    Период свободных электромагнитных колебаний определяется формулой Томсона.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$
  2. 2
    При уменьшении индуктивности $L$ при неизменной ёмкости контура период $T$ уменьшается.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
49ФИПИ C51412№ 13ПовышеннаяГеометрическая оптика

Угол падения света

Угол между зеркалом и отражённым от него лучом равен $25^\circ$. Определите угол падения исходного луча на зеркало.

  1. 1
    Угол отражения отсчитывается от нормали к поверхности зеркала. Поэтому угол отражённого луча с нормалью равен:$$\beta = 90^\circ - 25^\circ = 65^\circ$$
  2. 2
    По закону отражения угол падения равен углу отражения.$$\alpha = \beta = 65^\circ$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
50ФИПИ C771F4№ 13ПовышеннаяГеометрическая оптика

Угол отражения света

Угол между зеркалом и падающим на него лучом составляет $60^\circ$ (см. рисунок). Определите угол отражения.

  1. 1
    Угол между падающим лучом и нормалью к зеркалу дополняет угол между лучом и зеркалом до $90^\circ$.$$\alpha = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ$$
  2. 2
    По закону отражения угол отражения равен углу падения.$$\beta = \alpha = 30^\circ$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
51ФИПИ cBe7DB№ 13ПовышеннаяМолекулярная физика

Сравнение объёма газов

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от молярной массы газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами и…

  1. 1
    Для газа постоянной массы объём определяется уравнением идеального газа:$$V = \dfrac{mRT}{Mp}$$
  2. 2
    Чтобы исследовать зависимость объёма от молярной массы, нужно изменять только газ, а массу газа, давление и температуру оставить одинаковыми.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
52ФИПИ CBF6C6№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Амплитуда тока в контуре

В двух идеальных колебательных контурах с одинаковой индуктивностью происходят свободные электромагнитные колебания, причём период колебаний в первом контуре $9 \cdot 10^{-8}\ \text{с}$, во втором…

  1. 1
    Амплитуда силы тока связана с максимальным зарядом конденсатора и циклической частотой соотношением:$$I_{\max}=q_{\max}\omega$$
  2. 2
    Так как максимальные заряды в обоих контурах одинаковы, отношение амплитуд токов равно отношению циклических частот.$$\frac{I_2}{I_1}=\frac{\omega_2}{\omega_1}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
53ФИПИ CFDDFB№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Период энергии конденсатора

Конденсатор, заряженный до разности потенциалов $U$, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью $L$, а во второй — к катушке с индуктивностью $4L$. Каково отношение периодов колебаний…

  1. 1
    По формуле Томсона период электромагнитных колебаний зависит от индуктивности как квадратный корень из неё:$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$
  2. 2
    Период колебаний энергии конденсатора равен половине периода колебаний заряда. Этот множитель одинаков в обоих случаях и при вычислении отношения сокращается.$$\frac{T_2}{T_1} = \sqrt{\frac{L_2 C}{L_1 C}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
54ФИПИ D044DF№ 13ПовышеннаяГеометрическая оптика

Угол между лучами

Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен $20^\circ$. Определите угол $\gamma$ между падающим и отражённым лучами (см. рисунок).

  1. 1
    По закону отражения света угол отражения равен углу падения.$$i = r = 20^\circ$$
  2. 2
    Угол между падающим и отражённым лучами равен сумме угла падения и угла отражения.$$\gamma = i + r = 20^\circ + 20^\circ = 40^\circ$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
55ФИПИ D2EA3F№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Период колебаний контура

На рисунке приведена зависимость силы тока $I$ от времени $t$ в колебательном контуре. Каким станет период свободных электромагнитных колебаний в этом контуре, если конденсатор в нём заменить на…

  1. 1
    По графику расстояние между соседними минимумами силы тока равно 6 мкс, поэтому исходный период колебаний $T = 6$ мкс.$$T = 6\ \text{мкс}$$
  2. 2
    Период свободных электромагнитных колебаний определяется формулой Томсона.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
56ФИПИ D43C7F№ 13ПовышеннаяГеометрическая оптика

Расстояние до изображения в зеркале

Предмет находится перед плоским зеркалом на расстоянии 80 см от него. Каким будет расстояние между предметом и его изображением в зеркале, если предмет приблизить к зеркалу на 35 см от…

  1. 1
    Определим новое расстояние от предмета до зеркала после его приближения:$$d = 80 - 35 = 45\ \text{см}$$
  2. 2
    В плоском зеркале изображение расположено за зеркалом на таком же расстоянии $d$. Поэтому расстояние между предметом и его изображением равно:$$L = d + d = 2d = 2 \cdot 45 = 90\ \text{см}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
57ФИПИ D624D6№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Энергия колебательного контура

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна $0{,}3\ \text{Гн}$. Из приведённого списка…

  1. 1
    По графику одинаковые состояния тока повторяются через $4\ \text{мс}$: например, положительные максимумы наблюдаются при $t=1\ \text{мс}$ и $t=5\ \text{мс}$. Следовательно, период равен $4\ \text{мс}$, поэтому утверждение 1 неверно.$$T=4\ \text{мс}$$
  2. 2
    Максимальная энергия магнитного поля катушки при максимальном токе $I_{\max}=6\ \text{мА}$ равна:$$W_{\text{м,max}}=\frac{LI_{\max}^2}{2}=\frac{0{,}3\cdot(6\cdot10^{-3})^2}{2}=5{,}4\cdot10^{-6}\ \text{Дж}$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому6 шагов в разборе
58ФИПИ D9e022№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Период колебаний контура

На рисунке приведена зависимость силы тока $I$ от времени $t$ в идеальном колебательном контуре в процессе свободных электромагнитных колебаний. Каким станет период свободных электромагнитных…

  1. 1
    По графику определяем период исходных колебаний как промежуток времени между двумя одинаковыми фазовыми состояниями, например между соседними минимумами тока: $T = 6\ \text{мкс}$.$$T = 6\ \text{мкс}$$
  2. 2
    По формуле Томсона период пропорционален квадратному корню из электроёмкости при неизменной индуктивности.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
59ФИПИ DCBA7F№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Период колебаний напряжения

В идеальном колебательном контуре напряжение между обкладками конденсатора меняется по закону $U_C = U_0 \cos \omega t$, где $U_0 = 2{,}5\ \text{В}$, $\omega = 400\pi\ \text{с}^{-1}$. Определите…

  1. 1
    Для гармонических колебаний период связан с угловой частотой формулой:$$T = \frac{2\pi}{\omega}$$
  2. 2
    Подставим значение угловой частоты:$$T = \frac{2\pi}{400\pi} = \frac{1}{200} = 0{,}005\ \text{с}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
60ФИПИ DeA818№ 13ПовышеннаяКолебания и волны

Изменение периода контура

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью $C$ и катушки индуктивностью $L$. Во сколько раз увеличится период собственных электромагнитных колебаний в этом контуре, если его…

  1. 1
    Период собственных электромагнитных колебаний определяется формулой Томсона.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$
  2. 2
    После изменения параметров индуктивность станет равной $18L$, а ёмкость — $C/2$.$$T_2 = 2\pi\sqrt{18L\cdot\frac{C}{2}}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе