2019-3-15 高中 物理 光沿直线传播 计算题

右图是被水环绕的国家大剧院的照片。

从远处看,大剧院和水中的倒影形成了一个完整的“鸭蛋”现象,所成的像是一个小明用如图所示的装置进行实验,平面镜置于水平桌面上。

把一可沿示许多地下车库采用光导照明系统,如图所示采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导传导到漫射器,光经过它的(选填“漫反射”或“折射”(选填“凹凸不平”或“厚度均匀”十分壮丽。

彩虹是太阳光传播过程中被水滴而产生的。

这个现象可以由太阳光通过玻璃三棱镜的实验来解释。

由图可知,通过三棱镜时红光的偏折程度比紫光要(选填“大”或一些大厦用许多大块的平板镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃幕墙”)。

能真实反映光通过玻璃幕墙进入室内传播途径的是(反映了光的色散现象的是()图甲中漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律图乙中木工师傅观察木板是否平整,是利用了光沿直线传播的特点“猴子捞月”的寓言故事说的是猴子看到井中有个月亮,以为月亮掉进井水里了,于是设法把它捞上属于紫外线应用的是()B.遥控器一束光线垂直射到玻璃砖的一个面。

作出这束光线进入玻璃砖内的径迹和从斜面离开玻璃砖光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生反射和折射。

在图中标出反射角小李进行如图甲所示的实验,让一束光图丙是小明同学探究平面镜的实验装置,在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动由此可以得出的结论是记录的像与物对应点的位置如图乙所示,下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论小明在水平桌面上探究平面镜成像的特点时的实验装置如图甲所示。

在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于厚的两块玻璃板,应选择mm厚的玻璃板做实验。

换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。

根据数据得出的结论是光从空气垂直射到玻璃砖的表面上时,传播方向不变;分析题图可知反射角的位置及折射光线的方向。

用可转动的光屏是为了通过转动光屏,观察反射光线是否仍然能在光屏上显示射光线跟入射光线和法线是否在同一平面上。

一、填空题1、光在同种均匀介质中沿传播。

打雷时，雷声和闪电在同时同地发生，但我们总是先看到闪电，后听到雷声，是因为光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度。

2、光在真空中的传播速度是__________m/s。

3、电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，说明光速比声速，真空中的光速是km/s.4、在晴朗的天气里“观察太阳光通过小孔在地面上形成的光斑”活动中。

〔1〕当挖有三角形小孔的硬纸板距离地面较近时，地面上的光斑是形的；当硬纸板距离地面较远时，地面上的亮斑是形的。

〔圆/三角〕〔2〕当太阳光通过小孔，在地上的光斑如果边缘模糊不清，是因为；如果亮度不够，又是因为；5、观看远处燃放的烟花，当火药在空中引爆后，五彩缤纷的烟花和清脆的爆炸声给节日带来更多的喜庆气氛。

但人们总是先_____________________〔选填“看到烟花”或“听到爆炸声”〕，这是因为______________________________________________。

7题6、图2-1-1是日食的形成。

它是因为光的_________传播形成的。

当人随地球运动到_________区时会看到日全食，运动到_________区时会看到日偏食，运动到_________区时会看到日环食。

7、2010年1月15日发生了全球未来一千年内持续时间最长的日环食，也是我国22年来的首次日环食。

如下图，发生“日环食”时太阳、地球、月球应处在同一直线上，则地球应在图中＿＿＿＿所示的位置。

〔选“甲”或“乙”〕二、计算题8、某人看到闪电后8秒钟才听到雷声，打雷处和某人间的距离是多少？×10km,假设从地球向月球发射一束激光，则要经历多长时间才能接收到从月球返回的光信号？三、选择题10、在百米赛跑终点的计时员, 如果在听到枪声后才开始计时, 那么, 他开始计时的时间比运发动起跑的时间晚________秒(V 声＝340米/秒).D.30011、太阳光穿过树叶的空隙，在地面上会出现圆形的光斑，这是( )A太阳的影子 B太阳的实像 C树叶的影子 D树叶的实像12、以下选项中不同于其它光源的是〔〕A.太阳B.水母 D.营火虫13、学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。

2019学年度人教版八年级物理第一学期4.1光的直线传播同步练习题（解析版）一、单选题1. 下列四个词语所描述的光现象中，表示能自行发光的是（）A、金光闪闪B、红光满面C、火光冲天D、波光粼粼2. 下列选项中不同于其它光源的是（）A、太阳B、水母C、电灯D、营火虫3. 下列物体中属于光源的是（）A、猫的眼睛B、月亮C、闪亮的宝石D、煤气火焰4. 下列物体中，不是光源的是（）A、月亮B、太阳C、发光的电灯D、点燃的蜡烛5. 下列物体中不是光源的有（）A、太阳B、月亮C、手电筒D、点燃的蜡烛6. 下列物质中属于光源的是（）A、自行车的尾灯B、夜晚的月亮C、发光的荧火虫D、发光的钻石7. 下列的物体属于光源的是（）A、耀眼的白雪B、缥缈的月光C、红色的裙子D、火红的太阳8. 下列物体中属于光源的是（）A、放电影时所看到的银幕B、放电视时看到的电视机画面C、月亮D、猫的眼睛9. 能自身发光的物体叫做光源，下列物体属于光源的是（）A、商品柜内的蜡烛B、夜间闪亮的萤火虫C、月亮D、房屋10. 下列属于光源的是（）A、晶莹的钻石B、皎洁的月亮C、电灯D、太阳二、填空题11. ______叫光源，在太阳、月亮、点燃的蜡烛以及正在工作的探照灯中，不属于光源的是______．12. 能够______的物体叫光源；下列物体：太阳、月亮、电灯、电视荧屏、钻石，属于光源的有______、______、______．______属于自然光源．13. 在电灯、月亮、蜡烛、太阳4个物体中，不属于光源的是______．14. 正在发光的电灯，反光的镜子、灯笼鱼、萤火虫、月亮、水母，其中不属于光源有______．15. 光源的分类：（1）自然光源：如______；（2）人造光源：如______．16. 发光的萤火虫、璀璨的红宝石、反光的镜子、熄灭的蜡烛，以上物体中属于光源的是______．三、实验探究题17. 学习了光学知识后，小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。

点囤市安抚阳光实验学校章末过关检测(二) (时间：60分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．(2019·校级月考)中国到2030年将拥有4个完整的处于现役状态的航母作战编队，第三艘母舰已在造船厂开工．航母上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“歼15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s2，起飞速度为50 m/s，若该飞机滑行100 m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )A．30 m/s B．40 m/sC．20 m/s D．10 m/s解析：选B.根据v2－v20＝2ax得：v0＝v2－2ax ＝502－2×4.5×100 m/s ＝40 m/s，故B正确．2．动物跳跃时将腿部弯曲然后伸直加速跳起．下表是袋鼠与跳蚤跳跃时的竖直高度．若不计空气阻力，则袋鼠跃起离地的瞬时速率约是跳蚤的多少倍( )跳跃的竖直高度(米)袋鼠 2.5跳蚤0.1A.1 000 B．25C．5 D．1解析：选C.由v2＝2gh，可得v＝2gh，h1＝2.5 m，h2＝0.1 m，代入得v1∶v2＝5∶1，故C正确．3．一列火车由静止以恒的加速度启动出站，设每列车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一站台上的观察者站在第一列车厢最前面，他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v0，则第n列车厢尾驶过他时的速度为( )A．nv0B．n2v0C.nv0D．2nv0解析：选C.设一节车厢的长度为x0.当列车通过nx0时，速度为v n，由v0∶v n＝1∶n得v n＝nv0，故C正确．4.(2019·高一期末)如图所示，甲同学用手拿着一把长50 cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备．某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20 cm；重复以上，乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10 cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态．若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反时间”，取重力加速度g ＝10 m/s 2.则下列说法中不正确的是( )A ．若将尺子上原来的长度值改为对的“反时间”值，则可用上述方法直接测出“反时间”B ．若某同学的“反时间”大于0.4 s ，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反时间”C ．乙同学第一次抓住直尺的瞬间，直尺的速度约为4 m/sD ．乙同学第一次的“反时间”比第二次长解析：选C.将计算出的反时间对到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“反时间”，故A 正确；若某同学的反时间为0.4 s ，则下落的高度：h 0＝12gt 2＝0.8 m ，大于该直尺的长度，所以将无法测量该同学的反时间，故B 正确；由v 2＝2gh 可知，乙第一次抓住直尺的速度v ＝2×10×0.2 m/s ＝2 m/s ，故C错误；直尺下降的高度h ，根据h ＝12gt 2得，t ＝2hg所以下落的高度大的用的时间长，所以第一次测量的反时间比第二次长，故D 正确．5．在某高度h 1处自由下落一物体A ，1 s 后从另一较低高度h 2处自由下落另一物体B .若A 从开始下落起下落了45 m 时赶上B ，并且再过1 s 到地，则B从下落到着地所经历的时间是( )A ．3 sB ．约3.3 sC ．3.5 sD ．4 s解析：选B.设当A 下落赶上B 时所用时间为t ＋1 s ，则B 下落时间为t .则12g (t ＋1 s)2＝45 m ，解得t ＝2 s ，A 物体从开始下落到落地所用时间为4 s ，则h 1＝12gt 2A ＝12×10 m/s 2×(4 s)2＝80 m ，最后1 s 下落的高度为80 m －45 m＝35 m ，故B 下落的高度为：h 2＝12gt 2＋35 m ＝55 m ，由h 2＝12gt 2B 得t B ≈3.3 s ，故选项B 正确．6.(2019·校级月考)一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop(超级高铁)”. 据英国《每日邮报》7月6日报道，Hyperloop One 公司计划，将在欧建成世架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop)，连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里(约合1 126公里/时)．如果乘坐Hyperloop 从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1 200 km/h 后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相，则下列关于Hyperloop 的说法正确的是( )A ．加速与减速的时间不一相B ．加速时间为10分钟C ．加速时加速度大小为2 m/s 2D ．如果加速度大小为10 m/s 2，题中所述运动最短需要32分钟解析：选B.加速与减速的加速度大小相，由逆向思维可得：加速与减速时间相，故A 错误；加速的时间为t 1，匀速的时间为t 2，减速的时间为t 1，匀速运动的速度为v ，由题意得：2t 1＋t 2＝t ，2t 1＋t 2＝2 400①，2×12at 21＋vt 2＝x ，at 21＋1 0003t 2＝600 000②，v ＝at 1，1 0003＝at 1③，联立①②③式，解得：t 1＝600 s ，t 2＝1 200 s ，a ＝59 m/s 2，故B 正确，C 错误；当a ′＝10 m/s 2时，加速时间为t ′1，匀速时间为t ′2，减速时间为t ′1，总时间为t ′，则2t ′1＋t ′2＝t ′④，a ′t ′21＋vt ′2＝600 000⑤，v ＝a ′t ′1⑥，联立④⑤⑥式，代入数据解得：t ′＝5 5003s≈30.6 min.二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动的图象是( )解析：选AD.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v －t 图象是一过原点的倾斜直线，a －t 图象是一平行时间轴的直线，故A 、D 对，C 错；B 图中的图象表示物体匀速下落，故B 错．8．将一物体在空中以v 0＝20 m/s 的速度竖直上抛，不计空气阻力，当物体的位移大小为15 m 时，所需时间可能是(g ＝10 m/s 2)( )A ．1.0 sB ．2.0 sC ．3.0 sD ．4.6 s解析：选ACD.选竖直向上为正方向，若物体在抛出点上方，则x ＝15 m ．由x ＝v 0t －12gt 2得：15＝20t －12×10t 2，解得t ＝1.0 s 或t ＝3.0 s ．若物体在抛出点下方，则x ＝－15 m ，由x ＝v 0t －12gt 2得：－15＝20t －12×10t 2，解得：t ≈4.6s ，故A 、C 、D 正确．9．一辆警车在平直的公路上以40 m/s 的速度巡逻，突然接到，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s ，有三种行进方式：a .一直匀速直线运动；b .先减速再加速；c .先加速再减速，则( )A ．a 种方式先到达B ．b 种方式先到达C ．c 种方式先到达D ．b 种方式所需时间最长解析：选CD.作出v －t 图象如图所示，接到点到出事地点位移一，根据v －t 图象的意义，图线与横轴所围的面积相，则只能t c <t a <t b ，故C 、D 选项正确．10.(2019·校级期末)如图所示，A 、B 为两固的光电门，在光电门A 正上方的O 处有一边长为0.5 cm 的铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过A 、B 光电门的时间分别为t 1＝1.25×10－3s ，t 2＝0.625×10－3s ，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，g ＝10 m/s 2.下列说法正确的是( )A ．铁片通过光电门B 的瞬时速度分别为v B ＝8.00 m/s B ．O 点到光电门A 的距离为1.00 mC ．铁片从光电门A 到B 所需的时间0.40 sD ．光电门A 、B 之间的距离为2.40 m解析：选ACD.铁片通过光电门B 的瞬时速度分别为v B ＝d t 2＝0.5×10－20.625×10－3m/s ＝8.00 m/s ，故A 正确；铁片通过光电门A 的瞬时速度分别为v A ＝dt 1＝0.5×10－21.25×10－3 m/s ＝4.00m/s ，O 点到光电门A 的距离为：h A ＝v 2A 2g ＝4.0022×10m ＝0.80 m ，故B 错误；铁片从光电门A 到B 所需的时间：Δt ＝v B －v A g ＝8.00－4.0010 s＝0.40 s ，故C 正确；光电门A 、B 之间的距离为：h AB ＝v 2B －v 2A 2g ＝8.002－4.0022×10m＝2.40 m ，故D 正确． 三、非选择题(本题共3小题，共40分．按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(12分)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点．其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s ，试完成下面问题．(1)根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对的时刻的瞬时速度填入表中．(结果保留三位有效数字)瞬时速度 v 1v 2v 3v 4 v 5数值/(m·s －1)0.1650.2140.2630.363(2)在图中所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图象．(3)由图象求出小车的加速度a ＝________m/s 2. 解析：(1)4点对的时刻的瞬时速度v 4＝（11.95－5.68）×10－22×0.1 m/s≈0.314 m/s.(2)描点作图，如图.(3)根据图象得：a ＝0.32－0.100.5 m/s 2＝0.440 m/s 2.答案：(1)0.314 (2)见解析图 (3)0.44012．(12分)如图所示的A 、B 两个物体，距地面高度为H ＝45 m ，A 物体因在运动过程中阻力不计，其加速度为自由落体加速度g ＝10m/s 2，B 物体由于受到阻力作用，其加速度为a B ＝9 m/s 2，方向竖直向下，A 、B 两物体均可视为质点，求：(1)若A 、B 两物体同时由静止释放，则当物体A 落地时物体B 离地距离； (2)若要使两物体同时落地，在B 物体由静止释放后，则需要经过多长时间将A 物体由静止释放；(3)若将B 物体移到距地面高度h ＝36 m 的A 的正下方C 点，同时由静止释放A 、B 两物体，A 物体能否在B 落地前追上B ，若能，计算其追上的位置距地面的距离；若不能，则在A 释放时至少给A 物体多大的竖直向下的初速度，才能追上B 物体？解析：(1)由自由落体公式有H ＝12gt 2得A 下落时间t ＝2Hg＝3 s则B 物体下落高度h B ＝12a B t 2＝40.5 m物体B 离地距离h ′B ＝H －h B ＝4.5 m. (2)物体B 下落时间t B ＝2Ha B＝10 s则从物体B 释放后到A 释放间隔的时间 Δt ＝t B －t ＝(10－3)s.(3)因为从h ＝36 m 高度释放物体B ， 下落时间t ′＝2ha B＝2 2 s<3 s故A 物体不能追上B 物体．设给A 物体v 0的初速度，A 刚好能追上B ，则 由题意得，H ＝v 0t ′＋12gt ′2代入数据解得v 0＝524m/s.答案：(1)4.5 m (2)(10－3) s (3)不能 524m/s13．(16分)(2019·高一期中)据报道，一儿童玩耍时不慎从45 m 高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童．已知管理人员到儿童下落处的正下方楼底的距离为18 m ，为确保能稳妥安全接住儿童，必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击(也就是无水平速度)．不计空气阻力，将儿童和管理人员都看做质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g 取10 m/s 2.(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相，且最大速度不超过9 m/s ，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？解析：(1)儿童下落过程，由运动学公式得：h ＝12gt 20 ①管理人员奔跑的时间为：t ≤t 0②对管理人员奔跑过程，由运动学公式得：s ＝v －t ③由①②③式联立并代入数据得，v －≥6 m/s.(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v 0，由运动学公式得：v －＝v 0＋02， 得：v 0＝2v －＝12 m/s ＞v max ＝9 m/s ，所以先加速，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底．设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t 1、t 2、t 3，位移分别为s 1、s 2、s 3，由运动学公式得，s 1＝12at 21④s 3＝12at 23⑤ s 2＝v max t 2⑥ v max ＝at 1＝at 3⑦ t 1＋t 2＋t 3≤t 0⑧ s 1＋s 2＋s 3＝s⑨由④～⑨式联立并代入数据得，a ≥9 m/s 2.答案：(1)6 m/s (2)a ≥9 m/s2。

2019-2020年中考物理复习-探究光的反射规律专题练习1．为了探究光的反射规律，小明用如图所示的装置进行实验，小平面镜置于水平桌面上．把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在小平面镜上．（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板材质应是（选填“粗糙的”或“光滑的）．（2）小明让一束光贴着纸板射到O点，要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是（选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．（3）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的F面绕法线ON向后旋转，此时反射光线的位置（选填“发生”或“不发生”）变化．2．小华在学习光学时，完成了以下的实验．（1）如图甲，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b．则半透明纸上的像是．A．倒立、放大的虚像B．正立、缩小的虚像C．倒立、缩小的实像D．正立、放大的实像（2）如图乙，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON 折转的E、F两块板组成．让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB．实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了反射．若将F板向后折转一定的角度，则在F板上（填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线和入射光线（填“在”或“不在”）同一平面内．3．为了验证光的反射定律，小华同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、激光笔及铅笔．（1）这个实验还需要的一个测量器材是：．（2）小华按如图甲所示方式开始实验，纸板上显示出了两条光线，她把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究．小华改变入射角，继续保留光的传播路径，最后纸板上留下了很多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时应该怎样做呢？．（3）如果纸板与平面镜不垂直，入射光沿纸板照射后将会出现的现象是：．（4）小华从平面中观察到了小明，小明也能从平面镜中观察到了对方．这一现象说明了：．（5）小明想利用上述器材和两支完全相同的蜡烛继续探究平面镜成像的特点，他将白纸板和平面镜互换位置，做了如图乙所示的实验，但是他无法确定像的位置，他应该用代替平面镜，就可以解决问题．4．小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律．【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？【设计与进行实验】（1）如图甲所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板（作光屏）竖立在水平放置的平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点．（2）当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时，在右侧纸板上能看到反射光线OB．实验时，在纸板前不同方位都能看到光的传播途径，这是因为光在光屏上发了反射．（3）让光线逆着BO的方向射向镜面O点，会发现反射想沿着OA方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有性．由（2）、（3）能发现反射光线与入射光线在同一平面内．（4）若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线．（5）再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，则右侧纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线．【实验中提到新的问题】（4）、（5）中反射光线存在吗？若存在，射向哪个方向呢？是否还是与入射光线共面呢？【继续实验】在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM，仍以（5）中那条入射光线为入射光线，将纸板再竖立起来旋转纸板，使入射光线与OM共面，再移开铅笔，此时在纸板同一平面上呈现出反射光线．【分析与论证】（1）为了探究反射光线与入射光线的位置关系，过入射点作与镜面垂直的一条直线（用虚线）很有必要，我们物理学中把这根线叫做法线．（2）经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在．【评估与交流】探究出上述光的反射规律以后，小文同学在如图甲所示中作出了法线，让光线贴着纸板沿AO法线射向镜面，反射光线沿OB方向射出．测量出两个角的大小都是40°，于是继续补充光的反射规律，得出结论：光反射时，入射角等于反射角．现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价：（1）；（2）．5．（1）小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜入在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图甲所示；①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板（选填“A”或“B”）绕ON向前或向后弯折．②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中，根据数据得出结论．次数入射角反射角1 20°20°2 40°40°3 60°60°③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图乙所示），但纸板并未与平面镜垂直，他不能（选填“能”或“不能”）在纸板B上看到反射光线．（2）陈悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作：①陈悦同学将两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，如图丙所示，这样的操作会造成的后果是；②将蜡烛B熄灭后，该同学移动蜡烛B，直到看上去它与蜡烛A的像，记下像与物的位置；③移动蜡烛（选填“A”或“B”），重做实验．三次实验像与物的位置如图丁所示，通过分析可知像与物到玻璃板的距离相等．6．小亮在探究光的反射规律时，实验装置如图甲所示．（1）他应将硬纸板ABCD放置在平面镜上，当他用激光笔射出一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O点时，可在ONBC面内看到反射光．（2）如图乙所示，在实验中使用可沿ON折转的硬纸板，折转硬纸板的目的是为了探究：．（3）利用光的反射可以产生很多奇妙的现象，如图2所示，在镜子中出现了小灯泡很多个像．产生此现象至少需要块平面镜．7．在探究光的反射规律的实验中，如图所示，平面镜M放在桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直的接缝ON转动．（1）如图甲，当纸板E、F在同一平面上垂直于镜面时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，并用量角器测出∠AON=∠NOB，是为了得到结论．接下来，将硬纸板和镜面M不垂直，让入射光线AO沿纸板E射向镜面时，在纸板F上看到反射光线OB（选填“能”或“不能”）．（2）如图乙，以法线ON为轴线，把竖直放置的纸板向后缓慢旋转，发现F上反射光线消失，说明反射光线与入射光线（选填“在”“不在”）同一平面内．（3）在此实验中为了更好观察到光线，硬纸板的表面最好做成（选填“白”、“黑”）色的、（选填“光滑”、“粗糙”）的．8．在探究“光反射时的规律”实验中，如图甲小华在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF 的径迹，（1）如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿EO入射时，（填“能”或“不能”）在纸板上看到反射光OF．接着她把纸板NOF向前折或向后折（如图乙），在纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光，由此说明：反射光线、入射光线和法线在．（2）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，小华应当通过多次改变，多次进行实验．（3）在图甲所示的实验中如果让光沿FO方向射到镜面，会发现反射光沿OE方向射出，这表明在反射现象中，．9．如图所示，小张喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小张想让室外太阳光照射到盆中花上的B处．请你在图中把光路补充完整并画出过A点放置的平面镜．10．小文探究“反射角与入射角的关系”，实验装置如图甲所示．白色纸板竖放在水平镜面上，ON与镜面垂直．实验中收集到一组实验数据如图乙所示．（1）依据实验数据，可初步得到的实验结论是：．（2）为使实验结论更可靠，接下来的操作是：．（3）实验中白色纸板的作用是：．（4）如果让光线逆着反射光线的方向射向镜面，会发现新的反射光线沿着原入射光线的反方向射出．这表明：在反射现象中，光路．参考答案1．为了探究光的反射规律，小明用如图所示的装置进行实验，小平面镜置于水平桌面上．把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在小平面镜上．（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板材质应是粗糙的（选填“粗糙的”或“光滑的）．（2）小明让一束光贴着纸板射到O点，要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是一定垂直（选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．（3）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的F面绕法线ON向后旋转，此时反射光线的位置不发生（选填“发生”或“不发生”）变化．【分析】（1）根据镜面反射和漫反射的不同可的出结论；（2）（3）光的反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射光线和反射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角．【解答】解：（1）为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是较粗糙，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚；（2）入射光线、反射光线和法线在同一平面内，所以纸板一定与平面镜垂直；（3）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转，根据反射光线、入射光线、法线在同一平面内可知，此时反射光线的位置不发生变化，所以此时B面上没有反射光线．故答案为：（1）粗糙的；（2）一定垂直；（3）不发生．【点评】本题考查了探究光的反射的实验．光的反射遵循反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角．2．小华在学习光学时，完成了以下的实验．（1）如图甲，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b．则半透明纸上的像是C．A．倒立、放大的虚像B．正立、缩小的虚像C．倒立、缩小的实像D．正立、放大的实像（2）如图乙，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON 折转的E、F两块板组成．让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB．实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了漫反射．若将F板向后折转一定的角度，则在F板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线和入射光线在（填“在”或“不在”）同一平面内．【分析】（1）蜡烛发出的光在空气中沿直线传播，经过小孔射在半透明纸上，从而形成一个倒立的烛焰的像；像的大小与像距和物距的关系有关，若像距大于物距，像大于物；若像距小于物距，像小于物．（2）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里；掌握光的反射规律：三线共面（入射光线、反射光线、法线），两线分居（入射光线、反射光线分居法线两侧），两角相等（入射角、反射角）．【解答】解：（1）小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像；像到小孔光的距离b小于蜡烛到小孔的距离a，所成的像是缩小的像．故选C．（2）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；由于入射光线、法线、反射光线在同一平面内，所以当E、F两块板共面时，可以在光屏上看到反射光线；当将F板向后折转一定的角度，E、F不在同一平面上时，在光屏上不能看到反射光，但此时的入射光线、反射光线仍在同一平面内．故答案为：（1）C；（2）漫；不能；在．【点评】（1）此题考查的是小孔成像的特点，以及像物大小关系的判断，是一道基础题．（2）本题考查了探究光的反射的实验．要求学生不仅要掌握反射定律的内容，并且能够知道结论的得出过程．3．为了验证光的反射定律，小华同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、激光笔及铅笔．（1）这个实验还需要的一个测量器材是：量角器．（2）小华按如图甲所示方式开始实验，纸板上显示出了两条光线，她把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究．小华改变入射角，继续保留光的传播路径，最后纸板上留下了很多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时应该怎样做呢？实验时给对应的入射光线和反射光线编号．（3）如果纸板与平面镜不垂直，入射光沿纸板照射后将会出现的现象是：在纸板上看不到反射光线．（4）小华从平面中观察到了小明，小明也能从平面镜中观察到了对方．这一现象说明了：反射时，光路是可逆的．（5）小明想利用上述器材和两支完全相同的蜡烛继续探究平面镜成像的特点，他将白纸板和平面镜互换位置，做了如图乙所示的实验，但是他无法确定像的位置，他应该用玻璃板代替平面镜，就可以解决问题．【分析】（1）验证光的反射定律，需要用到光源、平面镜、画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔；（2）反射光线与入射光线编号即可解决无法区分的问题；（3）实验过程中法线要与平面镜垂直；如果不垂直，在纸板上看不到反射光线，（4）当入射光线射到平面镜上，反射光线进入一个人的眼睛，如果反射光线变成入射光线，那么入射光线就会变成反射光线，这种现象就是光路的可逆性．（5）实验中用平面镜无法看到平面镜后面的蜡烛的，无法确定像的位置和大小，用透明的玻璃板代替平面镜时可解决此问题．【解答】解：（1）探究光的反射定律需要光源，由题意知，该实验还需要的器材是量角器，用激光笔做光源；（2），无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时给对应的入射光线和反射光线编号；（3）如果纸板与平面镜不垂直，入射光沿纸板照射后将会出现的现象是：在纸板上看不到反射光线；（4）由于光路具有可逆性，因此小华从平面中观察到了小明，小明也能从平面镜中观察到了对方；（5）用透明的玻璃板代替平面镜时，即可以成像，同时能看到镜后和像对比的蜡烛，即便于确定像的位置并能比较像物大小关系．故答案为：（1）量角器；（2）实验时给对应的入射光线和反射光线编号；（3）在纸板上看不到反射光线；（4）反射时，光路是可逆的；（5）玻璃板．【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容，主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力，就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力．4．小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律．【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？【设计与进行实验】（1）如图甲所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板（作光屏）竖立在水平放置的平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点．（2）当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时，在右侧纸板上能看到反射光线OB．实验时，在纸板前不同方位都能看到光的传播途径，这是因为光在光屏上发了漫反射．（3）让光线逆着BO的方向射向镜面O点，会发现反射想沿着OA方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有可逆性．由（2）、（3）能发现反射光线与入射光线在同一平面内．（4）若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线．（5）再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，则右侧纸板上不能（选填“能”或“不能”）看到反射光线．【实验中提到新的问题】（4）、（5）中反射光线存在吗？若存在，射向哪个方向呢？是否还是与入射光线共面呢？【继续实验】在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM，仍以（5）中那条入射光线为入射光线，将纸板再竖立起来旋转纸板，使入射光线与OM共面，再移开铅笔，此时在纸板同一平面上呈现出反射光线．【分析与论证】（1）为了探究反射光线与入射光线的位置关系，过入射点作与镜面垂直的一条直线（用虚线）很有必要，我们物理学中把这根线叫做法线．（2）经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在同一平面内．【评估与交流】探究出上述光的反射规律以后，小文同学在如图甲所示中作出了法线，让光线贴着纸板沿AO法线射向镜面，反射光线沿OB方向射出．测量出两个角的大小都是40°，于是继续补充光的反射规律，得出结论：光反射时，入射角等于反射角．现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价：（1）先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角；（2）应多次实验后得出结论，避免结论具存偶然性．【分析】【设计与进行实验】（2）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里；（3）在发生反射时，光路是可逆的；（4）（5）在发生反射时，反射光线，入射光线和法线是在同一平面上的；【分析与论证】在发生反射时，反射光线，入射光线和法线是在同一平面上的；【评估与交流】先有入射角后有反射角，一次实验具有很大的偶然性．【解答】解：【设计与进行实验】（2）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；（3）让光线逆着BO的方向射向镜面O点，会发现反射想沿着OA方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有可逆性．（4）由于反射光线，入射光线和法线是在同一平面上，所以，实验时若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上不能看到反射光线；（5）再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时三条光线仍然在同一平面，只不过不在纸板所在平面，故右侧纸板上不能看到反射光线．【分析与论证】经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线中，反射光线、法线、入射光线都在同一平面上；【评估与交流】（1）因为是先有入射角后有反射角，所以应描述为光反射时，反射角等于入射角；（2）一次实验具有很大的偶然性，因此应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性故答案为：【设计与进行实验】（2）漫；（3）可逆；（4）不能；（5）不能；【分析与论证】（2）同一平面内；【评估与交流】（1）先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角；（2）应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性．【点评】本题考查了探究光的反射的实验．光的反射遵循反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角；还要注意光路具有可逆性．5．（1）小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜入在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图甲所示；①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板B（选填“A”或“B”）绕ON向前或向后弯折．②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中，根据数据得出结论反射角等于入射角．次数入射角反射角1 20°20°2 40°40°3 60°60°③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图乙所示），但纸板并未与平面镜垂直，他不能（选填“能”或“不能”）在纸板B上看到反射光线．（2）陈悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作：①陈悦同学将两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，如图丙所示，这样的操作会造成的后果是在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影，无法探究像与物的关系；②将蜡烛B熄灭后，该同学移动蜡烛B，直到看上去它与蜡烛A的像重合，记下像与物的位置；③移动蜡烛A（选填“A”或“B”），重做实验．三次实验像与物的位置如图丁所示，通过分析可知像与物到玻璃板的距离相等．【分析】（1）①在光的反射中，三线在同一平面上，是通过光屏展现在我们眼前的；②光的反射规律：三线共面（入射光线、反射光线、法线在同一平面上），两线分居（入射光线、反射光线分居法线两侧），两角相等（入射角、反射角），光路可逆；③法线是指垂直于界面的直线；（2）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等，物体和像关于平面镜对称，可以确定确定像的位置，运用了替代法．要比较像与物距离的关系，需借助刻度尺；用刻度尺测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离相等．【解答】解：（1）①根据光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内．所以把纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上都不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内．②根据数据得出结论：反射角等于入射角；③如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直，稍有倾斜，则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后，法线将会不在硬纸板上，所以在硬纸板上不能看到反射光线．（2）①选用两根完全相同的蜡烛，点燃一只蜡烛，用另一个完全相同的蜡烛放在像的位置，来代替像，为了研究像与物的大小关系；两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影，无法探究像与物的关系；②未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等，物体和像关于平面镜对称，可以确定像的位置．③移动蜡烛A，重做实验，未点燃的蜡烛处在像的位置，用刻度尺量出点燃的蜡烛和未点燃的蜡烛到平面镜的距离；通过分析可知，像和物体到玻璃板的距离相等，像和物的连线与玻璃板垂直．故答案为：（1）①B；②反射角等于入射角；③不能；（2）①在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影，无法探究像与物的关系；②重合；③A；相等；垂直．【点评】本题主要考查了探究光的反射规律的实验，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用．同时考查学生动手操作实验的能力，并能通过对实验现象的分析得出正确结论．6．小亮在探究光的反射规律时，实验装置如图甲所示．（1）他应将硬纸板ABCD垂直放置在平面镜上，当他用激光笔射出一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O点时，可在ONBC面内看到反射光．（2）如图乙所示，在实验中使用可沿ON折转的硬纸板，折转硬纸板的目的是为了探究：反射光线是否与入射光线和法线在同一平面上．（3）利用光的反射可以产生很多奇妙的现象，如图2所示，在镜子中出现了小灯泡很多个像．产生此现象至少需要两块平面镜．【分析】（1）只有硬纸板和平面镜垂直，才能保证法线和平面镜垂直；（2）硬纸板可以显示光路，同时当把纸板向后缓慢旋转时，反射光线将会消失，所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内；（3）利用物体在平面镜中成像的特点确定平面镜的个数．【解答】解：（1）硬纸板ABCD必须垂直放置在平面镜上，才能获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系；（2）实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，通过向后折硬纸板，观察现象，来探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内；（3）在镜子中出现了小灯泡很多个像，可利用两块垂直的平面镜得到该现象，因此至少需要两块平面镜．故答案为：（1）垂直；（2）反射光线是否与入射光线和法线在同一平面上；（3）两．。

《光的直线传播》习题集基础训练一、填空题（易）1．在均匀介质中，光是沿___________传播的。

激光准直利用了_________________的原理。

（易）2．排纵队时，如果看到自己前面一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这能够用_________________来解释。

（易）3．“坐井观天，所见甚小“能够用来解释。

（易）4．光在真空中的传播速度为__________m/s，光在其它介质中的传播速度比在真空中的传播速度________（填“快”或“慢”）。

如果一个人以光速绕地球运行，在1s的时内能够绕地球赤道运行7.5圈。

由此你能算出地球赤道的长度为_________km。

二、选择题（易）5．下列物体中不属于光源的是（）A．水母B．蜡烛C．月亮D．电灯（易）6．下列说法准确的是（）A．光是沿直线传播的B．太阳光射不到影子里，是因为光的传播路线是直的C．太阳和月亮都是光源D．光的传播速度是3×108m/s（中）7．阴雨天打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（）A．打雷时，先发出闪电后发出雷声B．虽然闪电和雷声同时传播，但因光的传播速度远远大于声音的传播速度C．闪电和雷声同时传播，但人对声音反应要比对闪电反应慢D．无法解释上述现象（中）8．下列不能用光的直线传播来解释的现象是（）A．日食和月食B．影的形成C．小孔成像D．发生雷电时，先看到闪电，然后才能听到雷鸣声（中）9．夜晚某人在一盏路灯下，先走近路灯后走远，此人影子的长短变化情况是（）A．逐渐变长B．逐渐变短C．先变长，后变短D．先变短，后变长三、计算题（中）10．织女星与我们相距2.4976×1014km，我们现在看到的织女星的光大约是多少年前发出的？【答案】1．直线光沿直线传播2．光的直线传播3．光在同种均匀介质中是沿直线传播的4．3×108慢4×1045．C6．B7．B8．D9．D10．261．无影灯是由多个大面积光源组合而成的，下列关于照明效果的说法中准确的是（）A．无影灯下的物体没有影子B．无影灯下的物体有本影C．无影灯下的物体没有本影D．无影灯下的物体没有半影2．排纵队时，如果看到前面一位同学挡住了后面所有的同学，队就直了，这能够用______来解释。

2019-3-15 高中物理功率计算题（考试总分：100 分考试时间： 120 分钟）一、计算题（本题共计 10 小题，每题 10 分，共计100分）1、一辆额定功率为80KW的汽车，在平直公路上行驶的最大速率为20m/s汽车的质量为2t，若汽车从静止开始做匀加速度直线运动，加速度大小为2m/s2，运动过程中的阻力不变，求：（1）汽车受到阻力大小；（2）6秒末汽车的功率；（3）在匀加速过程中汽车牵引力做的功。

2、一物体静止在水平地面上，现用F 12N 的水平拉力使它由静止开始做匀加速直线运动，经t4s物体的速度为v 8m/s ，求：(1)4s末拉力的功率；(2)4s内拉力做的功.3、某部队用直升飞机抢救一个峡谷中的伤员．飞机在空中悬停，其上有一起重机通过悬绳将伤员从距飞机102m的谷底由静止开始起吊到机舱里．已知伤员质量为80kg，其伤情允许向上的最大加速2m/s2，起重机的最大输出功率9.6kW，为安全地把伤员尽快吊起，操作人员采取的办法是：先让起重机以伤员允许向上的最大加速度工作一段时间，接着让起重机以最大功率工作，再在适当高度让起重机对伤员不做功，使伤员到达机舱时速度恰好为零，g取10 m/s2试求(1)吊起过程中伤员的最大速度．(2)伤员向上做匀加速运动的时间．4、汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，在水平路面最大车速为25m/s（路面阻力恒定），求：(1)若汽车保持额定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度；(2)若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？5、如图1所示，升降机在电动机的拉力作用下，从静止开始沿竖直方向向上运动，升降机先做匀加速运动，5s 末到达额定功率，之后保持额定功率运动。

其运动情况如图象2所示，已知电动机的牵引力的额定功率为36kW，重力加速度g取，求：(1)升降机的总质量大小；(2)5s末时瞬时速度v的大小；(3)升降机在0～7s内上升的高度。

计算题v水平抛出一个小球，它恰好落在1．房内h高度有一点光源S，并在该位置以初速为竖直墙壁和地面的交点C（如图所示），则小球(A)在BC上的影子作什么运动，影子的速度多大？2．有一个在地球赤道上方飞行的人造卫星，日落2h后赤道附近的人仍能在正上方看到它，试求它的最低高度(地球半径为6.38×118m)．3．织女星离地球的距离约等于2.6×1014km，我们仰望天空看见织女星所发出的光实际上是多少年前发出的？4．光束在水中传播1m所需的时间内在空气中能传播多远（光在水中的传播速度为空气中的3/4）？5．图是迈克耳孙用转动八面镜法测定光速的实验示意图，S为发光点，T是望远镜，AB=l=35.5km，为了能在望远镜中看见发光点S，八面镜的旋转频率应等于多少（OB《AB》）？6．已知太阳光射到地球的时间为8min20s，试估算太阳质量(万有引力恒量G=6.7×10-11N·m2/kg2)．7．为测量竖立在地面上旗杆的高度，晴天将1.0m的直杆竖立在地面上，测得直杆影长0.6m，旗杆影长7.2m，求：（1）旗杆的高度；（2）写出计算公式的物理依据．8．古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与铅直方向成 5.7角下射，而在A城正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射，射到地球的太阳光可视为平行光（如图所示）．据此他估算出了地球的半径，试写出估算地面半径的表达式R是多少？答案：1．匀速直线运动，速度大小为2gh ． 2．5109.9⨯m ．3．约27.5年前．4．34m 5．528R （R ＝1，2，3，…），提示：由R f l c l ⋅=82得． 6．30100.2⨯kg ．提示：由R T m R mM G22)2(π=，R ＝ct 得（式中T ＝365d ，t =500s ，c =8103⨯m/s ）． 7．（1）12m （2）光沿直线传播，则杆长和杆的影长为直角边的三角形与以旗杆高度和旗杆的影长为直角边的三角形相似．8．π/24L ．。

专题05光的直线传播现象解释【核心考点精讲】一、光的直线传播现象1、光在同种均匀介质中沿直线传播。

若同种介质不均匀，则光的传播路径也会发生弯曲，例如光在不均匀的大气层中会发生折射。

2、现象解释及应用(1)小孔成像；(2)影子的形成；(3)激光准直仪；(4)射击瞄准；(5)木工检查木块是否平直；(6)垂柳成荫；(7)手影；(8)日食、月食；(9)立竿见影；(10)用太阳伞遮阳；(11)队列看齐；(12)探照灯光柱。

二、小孔成像1、小孔形成的像可能是放大的，缩小的或者等大的。

2、小孔形成的像是倒立的实像(相对于物体)。

3、像的大小与物体到孔的距离和光屏到孔的距离有关。

4、像的形状与物体相同，与孔的形状无关。

【必刷题型精练】1．（2022•天津中考）如图是我国古代的一种计时工具——日晷，人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。

影子的形成是由于（）A．光的直线传播B．光的反射C．平面镜成像D．光的折射2．（2022•广西中考）如图所示的光现象中，由于光沿直线传播形成的是（）A．墙上手影B．水中倒影C．水中“折筷”D．海市蜃楼3．（2023•西安模拟）水星凌日是一种天文现象，平均每100年发生约13次，时间在5月或11月初。

当水星运行到太阳和地球之间时，如果三者能连成直线，便会发生“水星凌日”现象，其道理和日食类似。

如图所示，水星如一颗小黑痣从太阳“脸上”缓慢爬过。

它的形成与下列光现象原理相同的是（）A．海市蜃楼B．水中倒影C．墙上手影D．杯中铅笔4．（2022•天津模拟）如图，枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”，下图中青蛙通过井口观察范围正确的是（）A．B．C．D．5．（2022•宁波中考）如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。

下列描述错误的是（）A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的C．一天内，正午的杆影最短D．该模型依据杆影的方位计时6．（2022•济南模拟）阳光灿烂的日子，行走在绿树成荫的街道上，常常见到地面上有一些圆形的光斑，这些光斑是（）A．树叶的实像B．树叶的虚像C．太阳的实像D．太阳的虚像7．（2022•盐城模拟）在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响。

考点03 光的直线传播、光的反射【知识回顾】考点一、光的直线传播、光源1.正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源 。

2.光在均匀介质中沿直线传播；光在真空中的传播速度是s m C /1038⨯=，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是s m C /1038⨯=，光在水中的传播速度约为s m C /1025.24/38⨯=，在玻璃中的传播速度约s m C /1023/28⨯=为。

3.光年是指光在1年中的传播距离，1光年=3600s×24×365×3×108m/s=9.46×1015m 。

4.小孔成像是光的直线传播的例证。

如图，物体发出的光通过小孔投射到后面的屏上，形成左右相反、上下倒置的实像。

这就是小孔成像。

5.小孔成像的规律是：当像距大于物距时，所成的像是放大的（放大、缩小）；当像距小于物距时，所成的像是缩小的（放大、缩小）。

考点二、光的反射1.光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。

2.光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）；（3）反射角等于入射角（等角）。

3.光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。

这说明，光路是可逆的。

4.反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律。

5.照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。

6.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；当平行光照射时，镜面反射的反射光仍然是平行，而漫反射的反射光线是发散的，向各个方向都有。

考点三、平面镜成像1. 平面镜成像利用的是光的反射。

成像规律是：（1）像与物大小相等；（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；（4）像与物左右位置颠倒；（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。

2019年普通高等学校招生全国统一考试（卷）物 理一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个．．．．选项符合题意． 1．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1：10，当输入电压增加20 V 时，输出电压（A ）降低2 V （B ）增加2 V （C ）降低200 V （D ）增加200 V2．如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T ，则风对气球作用力的大小为（A ）sin Tα （B ）cos T α （C ）T sin α （D ）T cos α3．如图所示的电路中，电阻R =2 Ω．断开S 后，电压表的读数为3 V ；闭合S 后，电压表的读数为2 V ，则电源的阻r 为（A ）1 Ω （B ）2 Ω （C ）3 Ω （D ）4 Ω4．1970年成功发射的“红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2，近地点到地心的距离为r ，地球质量为M ，引力常量为G ．则（A ）121,GM v v v r >= （B ）121,GM v v v r >>（C ）121,GM v v v r <=（D ）121,GM v v v r <> 5．一匀强电场的方向竖直向上，t =0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P ，不计粒子重力，则P -t 关系图象是二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分．错选或不答的得0分．6．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面做匀速圆周运动．座舱的质量为m ，运动半径为R ，角速度大小为ω，重力加速度为g ，则座舱（A ）运动周期为2πRω（B ）线速度的大小为ωR（C ）受摩天轮作用力的大小始终为mg（D ）所受合力的大小始终为m ω2R7．如图所示，在光滑的水平桌面上，a 和b 是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等． 矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在a 、b 产生的磁场作用下静止．则a 、b 的电流方向可能是（A）均向左（B）均向右（C）a的向左，b的向右（D）a的向右，b的向左8．如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中（A）弹簧的最大弹力为μmg（B）物块克服摩擦力做的功为2μmgs（C）弹簧的最大弹性势能为μmgs（D）物块在A点的初速度为2gs9．如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为+q的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为+q 的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为-W．再将Q1从C 点沿CB移到B点并固定．最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点．下列说确的有（A）Q1移入之前，C点的电势为W q（B）Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0（C）Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2W （D）Q2在移到C点后的电势能为-4W三、简答题：本题分必做题（第10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．【必做题】10．（8分）某兴趣小组用如题10-1图所示的装置验证动能定理．（1）有两种工作频率均为50 Hz 的打点计时器供实验选用：A ．电磁打点计时器B ．电火花打点计时器为使纸带在运动时受到的阻力较小，应选择 （选填“A ”或“B ”）．（题10-1图）（2）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动．看确的同学是 （选填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码．接通打点计时器电源，松开小车，小车运动．纸带被打出一系列点，其中的一段如题10-2图所示．图中纸带按实际尺寸画出，纸带上A 点的速度v A = m/s ．（题10-2图）（4）测出小车的质量为M ，再测出纸带上起点到A 点的距离为L ．小车动能的变化量可用ΔE k =212A Mv 算出．砝码盘中砝码的质量为m ，重力加速度为g ；实验中，小车的质量应 （选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL 算出．多次测量，若W 与ΔE k 均基本相等则验证了动能定理．11．（10分）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（题11–1图）（2）选择电阻丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）题11-2甲图中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置．（题11-2甲图）（题11-2乙图）（4）为测量R，利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．（5）由此，可求得电阻丝的R x = Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．12．[选修3–5]（12分）（1）质量为M 的小孩站在质量为m 的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为v ，此时滑板的速度大小为 ．（A ）m v M （B ）M v m （C ）m v m M + （D ）Mv m M + （2）100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击6028Ni 核也打出了质子：460621228291He+Ni Cu+H X →+；该反应中的X 是 （选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是 （选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．（3）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×107 m ，每个激光脉冲的能量E =1.5×10-2 J ．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h =6.63×l0-34 J ·s ，光速c =3×108 m/s ．计算结果保留一位有效数字）【选做题】13．本题包括A 、B 两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域作答．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．若多做，则按A 小题评分．A ．[选修3–3]（12分）（1）在没有外界影响的情况下，密闭容器的理想气体静置足够长时间后，该气体 ．（A ）分子的无规则运动停息下来 （B ）每个分子的速度大小均相等（C ）分子的平均动能保持不变 （D ）分子的密集程度保持不变 （2）由于水的表面力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）．分子势能E p和分子间距离r的关系图象如题13A-1图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中（选填“A”“B”或“C”）的位置．（3）如题13A-2图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中能减少900 J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．B．[选修3–4]（12分）（1）一单摆做简谐运动，在偏角增大的过程中，摆球的．（A）位移增大（B）速度增大（C）回复力增大（D）机械能增大（2）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．（3）如图所示，某L形透明材料的折射率n=2．现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ．为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值．四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．14．（15分）如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 Ω，磁场的磁感应强度B=0.2 T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt=0.5s时间合到一起．求线圈在上述过程中（1）感应电动势的平均值E；（2）感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；（3）通过导线横截面的电荷量q．15．（16分）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐．A 与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。

点囤市安抚阳光实验学校位置变化快慢的描述——速度合格考训练(25分钟·满分60分) )一、选择题(本题共8小题，每题6分，共48分)1．在一中运动会上，高一八班同学顽强拼搏，挑战极限，取得了优异的成绩。

下面对运动员们“快”字理解不正确的是( D )A．小李同学在800米决赛中取得了第一名，同学们纷纷说他跑的“快”，是指小李同学的平均速率大B．小王同学在100米决赛中起跑很“快”，是指小王同学起跑时速度变化快C．小刘同学在100米决赛中取得了第一名，好“快”呀，是指小刘同学的平均速度大D．在100米决赛中，小刘同学取得了第一名，小王同学取得了第二名。

同学们说小刘同学比小王同学跑得“快”，是指任意时刻速度大解析：根据速度的概念，易判选项D错误，A、B、C正确。

2．(2020·高一期中)某辆启动后经过15 s，速度表的指针如图所示。

由图可知 ( B )A．此时的瞬时速度是70 m/sB．此时的瞬时速度是70 km/hC．启动后15 s内的平均速度是70 m/sD．启动后15 s内的平均速度是70 km/h解析：速度计显示的是瞬时速度，单位是km/h，可知瞬时速度为70 km/h，故B正确，A、C、D错误。

3．(2019·市中学高期中)如图所示，在高速公路旁边我们常看到如图所示的路牌，这是门设置的限速标志，这是指经过这一路段时( D ) A．上的速度计指示值，有时还是可以超100 km/h的B．平均速度大小介于60 km/h和100 km/h之间C．瞬时速度大小小于100 km/h，平均速度大小大于60 km/hD．瞬时速度大小介于60 m/h和100 m/h之间解析：标志牌上的速度指的都是瞬时速度，而不是平均速度，故瞬时速度大小该介于60 km/h和100 km/h之间，故D正确，A、B、C错误；故选D。

4．(2020·高一期中)时间2010年8月1日5时30分，中国在西昌卫星发心用“三号甲”运载，将第五颗北斗导航卫星送入太空预轨道。

4.1 光的直线传播（考点解读）（原卷版）1、光源和光线（1）光源：正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源。

（2）光线：光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可能得到一条光线．口语中光线亦可指光源辐射的光。

2、光速和光年（1）光速：光在真空中的传播速度是s m C /1038⨯=，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是s m C /1038⨯=，光在水中的传播速度约为s m C /1025.24/38⨯=，在玻璃中的传播速度约为s m C /1023/28⨯=。

（2）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m 。

3、光在均匀介质中沿直线传播（3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。

光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必（4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。

4、光直线传播的应用：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队要向前看齐等；（5）影子的形成（6）日月食的形成。

【考点1 光源和光线】【典例1-1】（2022秋•常州期末）生活中许多物体可以发光，下列物体中属于光源的一组是（）A．太阳、月亮、工作的台灯B．闪电、镜子、发光的水母C．太阳、烛焰、波光粼粼的水面D．火焰、工作的手电筒、发光的萤火虫【典例1-2】下列关于光线的说法正确的是（）A．光线就是很细的光束B．光源能射出无数条光线C．人们用一条带箭头的实线表示光线，用的是理想模型法D．光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示【典例1-3】（2021秋•楚雄州期末）太阳、月亮、钻石，其中属于光源的是。

太阳光从太阳传到地球用时500s，则太阳到地球的距离是m。

【变式1-1】（2022秋•南县期末）我们生活在一个五彩缤纷的世界里，光是主角。

下列物体属于光源的是（）A．璀璨的钻石B．皎洁的月亮C．火辣的太阳D．明亮的铜镜【变式1-2】（2021秋•裕华区校级期中）物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，并将这条带箭头的直线称为光线，这种研究方法叫建立模型法，下面关于光和光线的说法中正确的是（）A．光和光线都是真实存在的B．光和光线都不是真实存在的C．光是真实存在的，而光线不是真实存在的D．光不是真实存在的，而光线是真实存在的【变式1-3】（2022秋•江阳区期末）研究光现象时，建立了“光源”“光线”两个概念，其中是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断，依据是。

《光的直线传播》练习题一、单选题（本大题共21小题，共42.0分）1.关于光速，下列说法中不正确的是()A. 光的传播速度总是3.0×108m/sB. 光的传播速度最大值为3.0×108m/sC. 光在真空中传播的速度最大D. 光年是天文学上表示距离的单位2.下列选项中都是光源的是()A. 电池和萤火虫B. 电池和烛焰C. 萤火虫和月亮D. 萤火虫和烛焰3.下列关于光源的说法中，正确的是()A. 能被眼睛看到的物体都是光源B. 天空中的星星都是光源C. 发光的电灯不是光源D. 点燃的蜡烛是光源4.太阳光垂直照射在塑料棚顶一个很小的“△”形孔上，在地面上形成的光斑是()A. 圆形B. 方形C. “△”形D. “∇”形5.如图所示是发生日偏食的情况，月球把太阳遮住了一半，此时透过茂密的树叶，在树下地面上形成的亮斑是()A. 月牙形的B. 圆形的C. 树叶形的D. 小孔的形状6.小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是()A. B. C. D.7.某同学做“小孔成像”实验时，改变下列哪个因素时光屏上所成的像的大小将不变()A. 孔的大小B. 物体的大小C. 物体到孔的距离D. 像到孔的距离8.假如光在同种均匀物质中不沿直线传播，下列现象可能出现的是A. 地球上没有昼夜之分B. 做操时更容易将队伍排直C. 阳光下的人影更清晰D. 更容易形成日食和月食9.在研究光的传播时，为了使问题简单化，引入了光线，这种研究方法是()A. 等效替代法B. 模型法C. 控制变量法D. 转换法10.下列物体不是光源的是()A. 太阳B. 灯光C. 月亮D. 火焰11.国庆70周年的烟花表演时，在天安门广场上空的显示出了“人民万岁”四个字。

下列有关说法正确的是：A. 燃放烟花时，我们总是先听到声音后看到烟花B. 烟花爆炸时，很远的地方都能听到响声，是因为其音调高C. 璀璨夺目的烟花属于光源D. 烟花爆炸时，发出的声音是爆炸而产生的，与振动无关12.下列现象中，不是利用光沿直线传播的实例是()A. 立竿见影B. 手影游戏C. 太阳发光D. 激光引导掘进方向13.如图是小孔成像的示意图，下列说法正确的是()A. 小孔成像的成因是光的直线传播B. 木板上的小孔一定是圆形的C. 蜡烛在光屏上形成的像是虚像D. 蜡烛在光屏上形成的像是正立的14.下列现象中，对应的物理知识是“光的直线传播”的是()A. 射击瞄准时要做到“三点一线”B. 游泳池注水后，看上去好像变浅了C. 在平静的湖面可以看到蓝天白云D. 太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带15.下面关于光的现象的说法正确的是()A. 光在真空中不能传播B. 光的传播是要时间的C. 光在任何介质中传播速度一样快D. “小孔成像”时小孔必须是圆形16.如图将易拉罐的一端剪去，蒙上半透明纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验，观察物体，如图所示，下列说法不正确的是()A. 小孔必须做成圆形，否则成像会不清晰B. 物体做顺时针转动时，像也做顺时针转动C. 保持物体和小孔之间的距离不变，则半透明纸与小孔距离越大，像也越大D. 小孔成像实验说明，光在同种均匀质中沿直线传播17.2019年12月26日国内许多地区在中午12点至下午4点能观察到不同程度的日偏食，直接用肉眼观测太阳是会伤眼睛的。

光的直线传播的条件一、单选题(本大题共17小题，共34.0分)1. 下列关于光现象的说法正确的是（）A. 开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播B. 虚像既能呈现在光屏上也能被人眼观察到C. 物体远离平面镜时，它在镜中的像将变小D. 在岸边看水的深度比实际深度浅，是由光的反射引起的2. 根据你对光现象的认识，以下观点正确的是（）A. 小孔成像是由于光的直线传播形成的B. 放在水杯中的筷子看上去弯折了，这是光的反射现象C. 平面镜成像是光的折射现象D. 十五的月亮圆又亮，月亮是一个天然光源3. 关于光现象，下列说法正确的是（）A. 验钞机利用红外线辨别钞票的真伪B. 影子是由于光的直线传播形成的C. 我们能看到投影屏幕上的画面，因为屏幕是光源D. 光从空气射入水中后传播速度会变大4. 如图所示，在下列光现象中，说法不正确的是（）A.日食是光的直线传播形成的B.黑板反光是光的直线传播形成的C.雨后彩虹是由于光的反射而形成的D.透过玻璃球看到的花瓣比实际大，属于光的折射现象5. “影”是生活中常见的光现象．下列的“影”与物理知识对应关系错误的是（）A. 手影--光的直线传播B. 倒影--平面镜成像C. 电影--凸透镜成像D. 摄影--光的反射6. 如图所示的四种现象中，主要用光的直线传播原理解释的是（）A.镜中花 B.林中影 C.缸中鱼 D.水中桥7. 下列说法正确的是（）A. 科学家用超声波测算地球和月球的距离 B. 医生通过听诊器给病人诊病，是利用声音能够传递能量的特点 C. 树荫下的圆形光斑，是光的折射形成的 D. 验钞机利用紫外线鉴别钞票真伪8. 下列各种光现象与所对应的物理知识正确的是（）A.演员对着镜子画脸谱-光的反射B.手影-光的折射C.池水变“浅”了-光的色散D.太阳光经过三棱镜后光的反射形成彩色光带-光的直线传播9. 如图所示的四种现象中，由于光的直线传播形成的是（）A.桥在水中的倒影 B.白光经过三棱镜形成彩色光带 C.日偏食 D.放大镜把字放大10. 2016年发生了2次日食3次月食，以下现象与形成日食月食的光学原理相同的是（）A.游戏中的手影B.筷子在水中“折断”C.水中的倒影D.雨后的“彩虹”11. 下列说法中正确的是（）A. 光在任何介质中总是沿直线传播的B. 光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度C. 光在真空中的传播速度是3×105千米/秒D. 光的传播路径和方向可以用一条直线来表示12. 夜晚走在路灯下，就会形成影子，这说明（）A. 光在均匀介质中是沿曲线传播的B. 光在均匀介质中是直线传播的C. 光在空气中很难传播D. 人能够透过比较少的光13. 蜡烛火焰通过一个三角形的小孔在光屏上成了一个像，这个像的形状是（）A. 与火焰形状相同，正立B. 与火焰形状相同，倒立C. 与三角形形状相同，正立D. 与三角形形状相同，倒立14. 如图所示的有关光的现象，下列说法正确的是（）A.如图-小孔所成像一定是倒立放大的实像B.如图-透过玻璃杯看水中铅笔好像折断是光的反射现象C.如图-入射角是入射光线与平面镜的夹角D.如图-像和物在平面镜两侧，且像是正立的虚像15. 如图所示的四种现象中，属于光沿直线传播现象的是（）A.叶子经露珠成放大的像 B.荷花在水中形成倒影 C.鸽子在沙滩上的影子 D.筷子好像在水面处“折断”16. 如图所示的四种现象中，属于光的直线传播现象的是（）A.墙上手影形成 B.叶子经露珠成放大的像 C.树在水中有倒影 D.花瓶在镜子中成像17. 下列几种现象中，由于光的直线传播形成的是（）A. 雨后天空出现的彩虹B. 阳光下形成的树荫C. 平面镜中看到自己的像D. 从岸边看游泳池内水的深度变浅二、多选题(本大题共10小题，共30.0分)18. 下列光学现象中说法正确的是（）A. 电影院的屏幕用粗糙的白布做是利用了漫反射B. 电影院的座位前后排错开，是为防止由于光沿直线传播后排人被前排人挡住C. 甲同学通过平面镜看到乙同学的眼睛，据光路可逆，乙也一定能看到甲D. 人看到水中的鱼是光的折射现象形成的实像，水中树的倒影是光沿直线传播形成的19. 关于光现象，下列说法错误的是（）A. 开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播B. 验钞机利用红外线辨别钞票的真伪C. 自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的D. 漫反射不遵守光的反射定律20. 盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，如图所示．为保证隧道方向不出偏差，工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进．下列说法中正确的是（）A. 激光器可以固定在地面上 B. 盾构机的激光导向应用了光的反射定律 C. 激光器必须固定安装在盾构机上 D. 盾构机的激光导向应用了光的直线传播21. 关于光的现象，下列说法中正确的是（）A. 激光准直利用了光的折射性质B. 人直立站在竖直放置的平面镜前1m处，镜中人的像到平面镜的距离也是1mC. 光在真空中不能传播D. 光从一种物质射入另一种物质传播方向可能改变22. 下列各组连线中不正确的是（）A. 物理量与单位B. 装置与原理C. 生活现象与物理知识D. 物理知识与运用23. 如图所示，下列现象与对应的解释正确的是（）A. 手影游戏是由于光的反射形成的B. 水中桥的倒影是由于光的折射形成的C. 日食是由于光沿直线传播形成的D. 放映电影是利用凸透镜成像的规律24. 下列说法正确的是（）A. 光只有在真空中才沿直线传播B. 白光是由多种单色光组成的C. 经凸透镜所成的实像都是倒立的D. 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律25. 如图所示的光学现象中，下列描述或解释正确的是（）A. 图（a）中，小孔成的是倒立的虚像B. 图（b）中，人配戴的凹透镜可以矫正近视眼C. 图（c）中，白光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光D. 图（d）中，由于光的折射现象使河底看起来变浅26. 关于光的现象，下列说法中正确的是（）A. 光在真空中不能传播B. 光从一种物质射入另一种物质传播方向可能改变C. 光照到穿衣镜的镜面上和镜框上发生的反射都遵循光的反射定律D. 人直立站在竖直放置的平面镜前1m处，镜中人的像到平面镜的距离也是1m27. 下列说法正确的是（）A. 水池的池底看上去变“浅”了，这是光的折射现象B. 树荫下的光斑是光的直线传播形成的C. 凸透镜对光有会聚作用，所以通过凸透镜的光一定相交于一点D. 照相机是利用凸透镜成正立、缩小、实像的原理制成的三、填空题(本大题共11小题，共22.0分)28. 如图，在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔，让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的______（灯丝/灯泡）的像，这是______现象．这是由于______产生的．向上移动小孔．像的大小变______．29. 周末，小明约小刚逛公园，看见一些现象，他俩从物理角度讨论起了下列问题。

光的直线传播习题（含答案）一、单选题(本大题共8小题，共16.0分)1. 下列成语中涉及的光现象，可用光的直线传播解释的是（）A. 海市蜃楼B. 镜花水月C. 立竿见影D. 油光可鉴2. 下列物体属于光源的是（）A. 月亮B. 黑板C. 篮球D. 太阳3.4. 由光的直线传播形成的光现象是（）A.“小兔”的影子 B.花朵在水珠中成像 C.筷子在水中“折断” D.丹顶鹤的倒影5. 下列物体不是光源的是（）A. 太阳B. 点燃的蜡烛C. 萤火虫D. 月亮6. 当人从停放在路边的A车前横穿马路时，行驶中的B车内驾驶员由于存在盲区而看不见行人，容易引发交通事故．如图，盲区指的位置是（）A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁7. 如图所示的现象中不能用光的直线传播知识解释的是（）A. B. C.D.8. 关于光的传播，下列说法中正确的是（）A. 光总是沿直线传播的B. 光只有在空气中沿直线传播C. 光的传播需要介质，在真空中不能传播D. 光在同种均匀介质中是沿直线传播的二、多选题(本大题共3小题，共9.0分)9. 下列成语中，由于光的直线传播形成的是（）A. 杯弓蛇影B. 坐井观天C. 一叶障目D. 海市蜃楼10. 如图所示．用自制的小孔成像装置观察烛焰，有以下四种说法．其中正确的有（）A. 薄膜上出现的像是倒立的B. 薄膜上的像可能是缩小的也可能是放大的C. 保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动薄膜，烛焰的像更明亮D. 保持小孔和烛焰的距离不变，向前拉动薄膜，烛焰的像变小11. 下列现象中，能用光的直线传播来解释的是（）A. 不透明的物体被光线照射时，后面形成影子B. 日食、月食的形成C. 平静的湖面上看到山的倒影D. 晚上车灯的光束照到自行车尾灯上，可以从各方向看到自行车三、填空题(本大题共5小题，共10.0分)12. 光是一种电磁波，电磁波在真空中的传播速度为______ m/s．13. 如图所示的天文奇观日全食发生的原因是由于光的______ ，在日全食现象中______ 位于另外两个星球之间，其中属于光源的是______ （以上均选填“月球”、“地球”或“太阳”）．14. 在神话《西游记》中，孙语空一个跟斗飞行的距离是十万八千里（约为5.4×104km），设翻一个跟斗用的时间是1s，则孙悟空飞行的速度______ 真空中的光速（选填“大于”、“等于”或“小于”）．15. 在茂密的森林里阳光可以透过树叶间的缝隙，在地面上有许多圆形光斑，它们是太阳的______ （选填“影子”或“实像”），是由于光的______ 现象形成的．16. 利用直立杆的影子可以辨别方向，让杆立于O点，在正午前后将杆顶的影子每间隔15分钟分别记下，如图的甲所示，并画出其轨迹，若轨迹上有上午某时刻的A和下午某时刻的B点，如图乙且OA=OB，则A→B方指向为______ ，若C点离O点最近，则O→C指向______ ．四、作图题(本大题共2小题，共10.0分)17. 用光线作图法作出井底之蛙的视野范围（A点表示青蛙的眼睛）．18. 在一个干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图a所示．天降大雨时井全部灌满水，若青蛙仍在P点，它的视野将发生变化，请你在图b中利用光路图确定青蛙视野变化的大致范围，并用阴影线表示出来．五、计算题(本大题共2小题，共16.0分)19. 如图所示，在一块硬纸板上挖一边长为4.5毫米的正方形的孔，把这块挖有方形孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距较远时，在地面上能观察到______ 亮斑（正方向/圆形/三角形），这是光的______ 造成的；再逐渐增大纸板与地面的距离时，你会发现地面上那个亮斑将变______ （大/小）；当纸板和地面距离非常非常近时，在地面上能观察到______ 亮斑（正方形/圆形/三角形）．20. 学习了光学知识后，爱动脑筋的小明想自己探究小孔成像，如图所示，他给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上．分别将孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像．（1）分析比较甲、乙两图，蜡烛在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状______ （填选“有”或“无”）关．（2）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体在塑料膜所成的像的形状与物体的形状______ （填选“有”或“无”）关．（3）通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是______ （填选“正”或“倒立”）的实像，其原理是光的______ ．（4）夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之______ （填选“相同”或“不同”），这些光斑是太阳的______ （选填“像”或“影子”）．光的直线传播习题（含答案）【答案】1. C2. D3.4. A5. D6. D7. C8. D9. BC10. ABD11. AB12. 3×10813. 直线传播；月球；太阳14. 小于15. 实像；直线传播16. 东；北17. 解：光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入青蛙的眼中，最大范围就是从枯井的边缘处直线射入青蛙的眼中，图中阴影部分的范围就是青蛙观察到的范围．如图所示：．18. 解：当井里灌满水后，光线照到水面会发生折射现象，由于光是从空气射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大；变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示：19. 圆形；直线传播；大；正方形20. 无；有；倒立；直线传播；相同；像【解析】1.解：A、海市蜃楼是由于光的折射形成的，不符合题意．B、镜花水月，是平面镜成像，属于光的反射，不符合题意；C、立竿见影是由于光的直线传播形成的，符合题意；D、油光可鉴是平面镜成像，属于光的反射，不符合题意；故选C．（1）由光在同一均匀介质中沿直线传播形成的现象较多，如日月食、影子、激光准直、小孔成像等；（2）平面镜成像是光的反射形成的．（3）光从一种介质斜射向另一种介质时，光线的传播方向一般要发生改变，这种现象称为光的折射，如雨后彩虹、海市蜃楼、潭清疑水浅等现象．此题主要考查光的直线传播、光的反射和光的折射在生活中的应用，都是基础知识，比较简单．2.解：月亮、黑板、篮球自身不能发光，不是光源；太阳自身能够发光，所以太阳是光源．故选D．根据光源的概念答题：自身能够发光的物体叫做光源；自身不发光而反射其它物体光的物体不是光源．此题主要考查了学生对光源概念的掌握，要判断一个物体是否是光源，关键是看它本身是否能够发光．3.4.解：A、“小兔”的影子，是由光的直线传播形成的，故A符合题意．B、水珠相当于凸透镜，所成的像为倒立、缩小的实像，是由光的反射形成的，故B不符合题意．C、筷子在水中“弯折”是光的折射形成的．故C不合题意．D、水面相当于平面镜，丹顶鶴在水中的倒影，是由于光的反射形成的，故D不符合题意．故选A．光在自然界中存在三种光现象：（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等；（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等．本题列举了四个常见的光现象，综合了光学知识，要求判断哪个是由于光的直线传播形成的，这需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考．5.解：太阳、点燃的蜡烛、萤火虫都能够发光属于光源，而月亮自身不能发光，只是反射太阳光，因此不属于光源．故选D．能够自身发光的物体称为光源，据此分析．本题考查了光源的判断，比较简单，把握住光源的概念是解题的关键．6.解：因为光在同一均匀物质中沿直线传播，所以当人从停放在路边的A车前横穿马路时，由于甲车的阻挡，行驶的乙车内驾驶员看不见丁位置的行人，容易引发交通事故，即盲区指的位置是丁．故选D．光在同一均匀物质中沿直线传播，据此进行分析解答．此题考查了光在同一均匀物质中沿直线传播的知识，属于基础题．7.解：A、小孔成像是利用光的直线传播原理形成的倒立的实像．不符合题意；B、光在空气中传播时，是沿直线传播的．不符合题意；C、熊猫照镜子是平面镜成像，属于光的反射原理．符合题意；D、月食是由于光沿直线传播的特点，当太阳、地球、月球在一条直线上时，射向月球的太阳光被位于月亮和太阳之间的地球挡住了而造成的．不符合题意；故选C．要解答本题需掌握：①平面镜成像的原理是光的反射．②小孔成像，日、月食等是光沿直线传播的应用．一般来说：见到影子、日月食、小孔成像就联系到光的直线传播原理；见到镜子、倒影、潜望镜就联系到光的反射原理；见到水中的物体，隔着玻璃或透镜看物体就联系到光的折射原理．8.解：光的传播不需要介质，光可以在真空中传播，也可以在透明介质中传播．光在同种均匀介质中沿直线传播，介质不同或同种介质但介质不均匀，光不会沿直线传播，故ABC错误，D正确．故选D．光在同种均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质，真空中可以传播．本题考查了光的直线传播条件理解和应用，属光学常识．9.解：坐井观天、一叶障目都是由光的直线传播形成的；杯弓蛇影是由光的反射形成的，海市蜃楼是光的折射形成的．故选：BC．（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等．本题考查光的直线传播的具体生活实例，需要利用生活和物理之间的联系进行判断．10.解：A、小孔成的像是倒立的，故A正确；B、孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像缩小；孔离物的距离小于孔离屏的距离时，像放大，故B正确；C、小孔和烛焰的距离不变，向后拉动薄膜，增加筒长时，像将变大，亮度变暗，故C 错误．D、保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动薄膜，烛焰的像更小，故D正确；故选ABD．光在同种均匀物质中沿直线传播；当光通过小孔时由于光有沿直线传播的特点，在小孔的后方形成一个倒立的像，像的大小既与物体到小孔的距离有关，又与屏幕到小孔的距离有关，在小孔成像中由于屏幕到小孔的距离不同，即可成倒立放大的像，也可成倒立缩小的像，但小孔不能太大，否则不能成像．本题考查了光的直线传播，了解一些光的直线传播产生的现象及小孔成像特点即可解决，属于基本内容，比较简单．11.解：A、不透明的物体被光线照射时，光线被物体挡住，在光照不到的地方，形成影子，可以用光的直线传播解释，故A正确；B、日食、月食是由光的直线传播形成的，故B正确；C、平静的湖面上看到山的倒影，是光的反射形成的，故C错误；D、自行车尾灯由许多角反射器组成，当汽车灯光照到它上面时，它能使汽车照射来的光线经过多次反射后按原路返回，给后面的来车以清晰的警示信号，故D错误．故选AB．光在同种均匀介质中沿直线传播，影子的形成、日食与月食、小孔成像等都是光的直线传播形成的，平面镜成像是光的反射现象，据此分析答题．本题考查了光的直线传播的应用，是一道基础题，平时注意观察周围的光现象，有助于解题．12.解：因为电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s．故答案为：3×108．电磁波在真空中的传播速度是一定的，和光速相同，即c=3×108m/s．解答此题的关键是要知道电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同．13.解：由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当月亮运行到太阳和地球之间时，太阳射向地球的光线被月球遮挡，就会形成日食；其中太阳是光源．故答案为：直线传播；月球；太阳．（1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当光线遇到不透明的物体时，就会在物体的后面形成影子；（2）能够发光的物体叫光源．本题考查日食的成因，属于对光的直线传播的考查．14.解：孙悟空的飞行速度：v==5.4×104km/s，真空中的光速：c=3×105km/s，由此可知，孙悟空的飞行速度小于真空中的光速．故答案为小于．先根据速度公式算出孙悟空飞行的速度，然后和真空中的光速进行比较．本题通过计算孙悟空的飞行速度，然后和真空中的光速进行比较，不仅考查了学生对真空中的光速这个参数的了解，还体现了物理知识的趣味性．15.解：大树上树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙．太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以在地面上会形成太阳的像，该现象为小孔成像．像的形状和太阳一样，且是倒立的实像．故答案为：实像；直线传播．光在同种均匀介质中沿直线传播，利用这一特点，人们可以看到许多自然现象，例如日食月食等等．本题考查小孔成像的原理，是由于光在同种均匀介质中沿直线传播造成的．16.解：上午物体的影子在物体的西面，下午物体的影子在物体的面，所以A→B方指向为东；OC是最短的影子，说明此时阳光与地面夹角最大，这是正午，又由于正午时太阳在正南方，所以影子在正北方，即OC是南北方向的．故答案为：东；北．杆的影子是光的直线传播原理形成的现象，正午的时候，太阳在正南方向，影子在正北方向，阳光与地面的角度最大，形成的影子最短．利用光的直线传播的原理，将其应用到实际生活当中，有一定的现实意义．17.因为光是沿直线传播的，所以光线要进入青蛙的眼中，最大范围就是从枯井的边缘处射过来；光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据此做出光的折射光路图，得出井底之蛙的视野范围．此题考查的是光的直线传播，是一道应用题．我们学习物理知识就是为运用物理知识来解释现象或改变我们的生活，有实际意义．18.解决此题需要结合光的直线传播和光的折射现象进行分析解答．解决此类实际问题，要结合光的传播进行处理分析．19.解：（1）太阳光通过硬纸板上很小的正方形小孔，在地面上将观察到一个圆形的光斑，这是小孔成像现象，说明了光是沿直线传播的；（2）硬纸板与地面的距离增大，也就是小孔到地面的距离增大，光斑的形状不变，但是光斑变大．当纸板和地面距离非常非常近时，在地面上能观察到正方形的光斑．故答案为：圆形，直线传播，变大，正方形．（1）光在同种、均匀介质中沿直线传播，影子、小孔成像、日食、月食等都是光沿直线传播形成的；（2）小孔成的像是倒立的实像，与物体的形状相同，与小孔的形状无关，成像的大小取决于像到小孔的距离．小孔所成的像一定是倒立的实像，成像的大小取决于像到小孔的距离，成的像可能比物体大，也可能比物体小．20.解：（1）甲、乙两图，小孔形状不同，但是像的形状相同，所以小孔成像与小孔的形状无关；（2）甲、丙两图小孔形状相同，物体形状不同，像的形状也不同，所以小孔成像与物体的形状有关；（3）通过观察甲、乙、丙的像可知，小孔成像是倒立实像，这是光的直线传播造成的；（4）树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的间隙形成的太阳的像，属于小孔成像，所以成像原理相同．故答案为：（1）无；（2）有；（3）倒立；直线传播；（4）相同；像．（1）比较甲、乙两图象的形状可知，小孔成像与小孔的形状是否有关；（2）比较甲、丙两图象的形状可知，小孔成像与物体的形状是否有关；（3）通过观察像的情况可知像的性质及；（4）分析树荫下的圆形光斑形成的原因，可知与小孔成像原理是否相同．本题是一道探究题，注意运用控制变量的思路考虑问题，注意被控制的变量是哪个量，然后得出结论；同时要了解小孔成像的原理和特点．。

2019-3-15 高中 物理 电子的发现 计算题（考试总分：100 分 考试时间： 120 分钟）一、 计算题 （本题共计 10 小题，每题 10 分，共计100分） 1、如图所示为氢原子最低的四个能级,当氢原子在这些能级间跃迁时,求:(1)有可能放出几种能量的光子?(2)在哪两个能级间跃迁时,所发出光子波长最长?波长是多少?2、用波长为λ=50nm 的紫外线能否使处于基态的氢原子电离？电离后的电子速率将是多大？（氢原子的基态能量为-13.6eV ，电子质量为0.91×10-30kg ）3、电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出6种不同频率的的光子，然后让这6种光子照射逸出功为2.49eV 的金属钠，已知氢原子的能级图如图所示，求：(1)氢原子跃迁过程中释放的最大能量； (2)金属钠发出的光电子的最大动能。

4、根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知普朗克常数h ，真空中光速为c ，电子的电荷量为e ，质量为m ，电子在第1轨道运动的半径为r 1，静电力常量为k . 氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足r n =n 2r 1，其中n 为量子数，即轨道序号，r n 为电子处于第n 轨道时的轨道半径。

电子在第n 轨道运动时氢原子的能量E n 为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。

理论证明，系统的电势能E p 和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r 存在关系：E p =-k 2er（以无穷远为电势能零点）。

请根据以上条件完成下面的问题。

①试证明电子在第n 轨道运动时氢原子的能量E n 和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E 1满足关系式12n E E n =；②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n =4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。