中考物理45 聲光學(xué)計(jì)算類中考問(wèn)題（原卷版）

專題45聲光學(xué)計(jì)算類問(wèn)題

一、聲學(xué)計(jì)算類問(wèn)題需要掌握的基本知識(shí)

L聲速：聲音在介質(zhì)中的傳播速度簡(jiǎn)稱聲速.聲速跟介質(zhì)的種類和溫度有關(guān)，聲音在15℃空氣中的傳播速

度是340m∕s,在真空中的傳播速度為Om∕s.

(1)聲速的計(jì)算公式是v=s∕t

(2)聲速的單位是m/s

2.回聲：由于聲音在傳播過(guò)程中遇到障礙物被反射回來(lái)而形成的.如果回聲到達(dá)人耳比原

聲晚0.1s以上人耳能把回聲跟原聲區(qū)分開來(lái)，此時(shí)障礙物到聽者的距離至少為17m.

(1)利用回聲可以測(cè)定海底深度、冰Ill距離、敵方潛水艇的遠(yuǎn)近.

(2)測(cè)量方法是：測(cè)出發(fā)出聲音到受到反射回來(lái)的聲音訊號(hào)的時(shí)間t,查出聲音在介質(zhì)中的傳播速度V,則

發(fā)聲點(diǎn)距物體S=vt∕2.

3.周期：物體完成1次全振動(dòng)所需要的時(shí)間叫做周期.

4.頻率：物體完成在IS時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)，叫做頻率.

二、光學(xué)計(jì)算類問(wèn)題需要掌握的基本知識(shí)

掌握光學(xué)的五個(gè)基本規(guī)律,能正確畫出光路圖，結(jié)合幾何中的全等三角形、相似三角形的性質(zhì)，結(jié)合代

數(shù)中解不等式的方法以及其它辦法，可以解決光學(xué)計(jì)算類問(wèn)題.

1.光的直線傳播規(guī)律

光在同一種均勻透明介質(zhì)中是沿直線傳播的.

2.光的反射定律

反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè)；反射角等于入射

角.光的反射過(guò)程中光路是可逆的。即三線同面,法線居中,兩角相等,光路可逆.

第1頁(yè)共13頁(yè)

3.平面鏡成像的特點(diǎn)

成像特點(diǎn)：等大,等距，垂直，虛像.

（1）像、物大小相等；（2）像、物到鏡面的距離相等；

（3）像、物的連線與鏡面垂直；（4）物體在平面鏡里所成的像是虛像。

4.光的折射規(guī)律

在折射現(xiàn)象中，折射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),

折射光線向法線方向偏折（折射角<入射角）；光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí)，折射光線向界面方向

偏折（折射角>入射角）.在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.在光的折射現(xiàn)象中，入射角增大，折射角也隨之

增大。在光的折射現(xiàn)象中，介質(zhì)的密度越小，光速越大，與法線形成的角越大。

5.凸透鏡成像的規(guī)律（具體見下表）

像的性質(zhì)

物距像距U與V關(guān)系應(yīng)用對(duì)應(yīng)圖

倒、正放、縮虛、實(shí)

u<f正立放大虛像lvl>u放大鏡1

U=f光線平行射出，不成像2

f<u<2f倒立放大實(shí)像v>2fu<v幻燈機(jī)3

U=2f倒立等大實(shí)像V=2fU=V4

u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2fu>v照相機(jī)5

6.光學(xué)常數(shù)

（1）在計(jì)算中，真空或空氣中光速c=3xi08rn∕s;

（2）光年：光在一年中傳播的距離，光年是長(zhǎng)度（距離）單位;

1≈9.4608×10'5m≈9.4608×10‰.

第2頁(yè)共13頁(yè)

例題解析與對(duì)點(diǎn)練習(xí)

【例題1】（2020桂林模擬）汽車以15m∕s的速度向?qū)γ娓呱今側(cè)?，在司機(jī)鳴笛后4s聽到了回聲，求聽

到回聲時(shí)，汽車距高山多遠(yuǎn)？（聲音在空氣中傳播速度為340m/s）

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】科學(xué)工作者為了探測(cè)海底某處深度，向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)4s收到回波信號(hào)，海洋中該

處的深度是多少？這種方法能否用來(lái)測(cè)月球與地球的距離？為什么？（聲音在海水傳播速度為1500m∕s）

【例題2】（2020海南模擬）如圖，入射光線與平面鏡成30°角，下列說(shuō)法正確的是（）

A.反射角是60°B,入射角是30°

C.反射光線與鏡面的夾角是60°D.入射角增大，反射角不變.

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示，入射光線與鏡面成30'請(qǐng)按照要求作答：①畫反射光線；②標(biāo)出反射角.

【例題3】（2020江西模擬）如圖所示，把一凸透鏡放在平面鏡前，當(dāng)用眼睛觀察鏡子時(shí)，光束似乎是從M

處發(fā)散開來(lái)的，則光束會(huì)聚處和M點(diǎn)的距離是m,該凸透鏡的焦距是m.

第3頁(yè)共13頁(yè)

0.3m—

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】墻上掛著一塊長(zhǎng)30厘米的平面鏡，小明站在鏡子前1.5米處，這時(shí)他正好可以看到身后的一

根木桿，木桿高2米，那么這根木桿離人的距離應(yīng)該是（填寫下面選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的英文字母）

A.19.5米B,7.0米C.10.0米D.8.5米

【例題4】（2020廣東模拂一束光從空氣斜射到某液面上同時(shí)發(fā)生反射和折射，入射光線與液面成37°角，

如圖所示.若反射光線與折射光線的夾角為83°,則反射角的大小為,折射角的大小為.

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖，一束光線與水平面成30°角斜射到水面上，同時(shí)發(fā)生反射和折射，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出反射

光線和折射光線的大致方向，標(biāo)出反射角的度數(shù).

第4頁(yè)共13頁(yè)

第5頁(yè)共13頁(yè)

空氣

3or

二:水：E二二二二：E二二士二E二二二二：二二二二

第6頁(yè)共13頁(yè)

【例題5】（2020蘇州模擬）如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，燭焰在距離凸透鏡8cm處時(shí),

在距離凸透鏡15Cm處的光屏上成倒立的像。保持蠟燭和光屏不動(dòng)，現(xiàn)把凸透鏡向光屏方向移動(dòng)7cm,下列

關(guān)于燭焰在光屏上成像的說(shuō)法正確的是（）

A.不能成清晰的像B.成倒立的縮小的像

C.成倒立的放大的像D.成倒立的等大的像

【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，燭焰在距離凸透鏡8cm處時(shí)，在距離凸透

鏡15Cm處的光屏上成倒立的像.保持蠟燭和光屏不動(dòng)，現(xiàn)把凸透鏡向光屏方向移動(dòng)7cm,下列關(guān)于燭焰在

光屏上成像的說(shuō)法正確的是（）

A.不能成清晰的像B.成倒立的縮小的像

C.成倒立的放大的像D.成倒立的等大的像

專題點(diǎn)對(duì)點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練

一、選擇題

1.光從空氣傾斜射入玻璃中，入射角為60°,折射角可能為（）

A.0°B.35°C.60°D.90°

2.水平桌面上豎直放置著平面鏡和直立的鉛筆，平面鏡中呈現(xiàn)鉛筆的虛像.當(dāng)鉛筆與平面鏡之間的距離為

8cm時(shí)，像的高度為hi,像到平面鏡的距離為s∣;當(dāng)鉛筆與平面鏡之間的距離為4cm時(shí)，像的高度為h?,

第7頁(yè)共13頁(yè)

像到平面鏡的距離為S2.則下列四個(gè)選項(xiàng)中，判斷正確的是（）

A.Sι=S2B.Si<S2C.h?>h2D.h1=h2

3.蠟燭放在如圖所示位置，通過(guò)凸透鏡成倒立、縮小的像.小紅畫了圖中的光路.下列說(shuō)法正確的是（）

A.小紅畫的光路是正確的B.透鏡成的是虛像

C.透鏡的焦距小于IOCmD.透鏡的焦距大于20Cm

4.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭放在距凸透鏡30Cm處，在透鏡另一側(cè)距離透鏡16Cm處

的光屏上得到燭焰清晰的像.則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）

①光屏上成倒立、放大的實(shí)像

②照相機(jī)是利用這一成像原理工作的

③該透鏡的焦距f一定滿足8cm<f<15cm

④將近視鏡片放在蠟燭和凸透鏡之間，要使光屏上出現(xiàn)清晰的像，光屏應(yīng)靠近透鏡

A.只有①和③B.只有②和④C.只有②和③D.只有①和④

5.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示，燭焰在光屏上恰好成一清晰等大

的實(shí)像，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該凸透鏡的焦距是20cm

第8頁(yè)共13頁(yè)

B.將蠟燭移動(dòng)到20Cm刻度處，移動(dòng)光屏可得到倒立、放大的實(shí)像

C.將蠟燭移動(dòng)到35Cm刻度處，為使?fàn)T焰在光屏上成一清晰的像，應(yīng)向右移動(dòng)光屏

D.將蠟燭移動(dòng)到45Cm刻度處，為使?fàn)T焰在光屏上成一清晰的像，應(yīng)向右移動(dòng)光屏

6.科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)一個(gè)隕石凹坑，形狀如圓形平底鍋，如圖所示.一科學(xué)家在圓心力點(diǎn)大喊一聲，經(jīng)過(guò)

6s聽到回聲.設(shè)空氣中聲速為340m∕s,圓形凹坑的直徑為（）

O

A.51OmB.1020mC.2040mD.4080m

7.寄生蠅一旦聽到蟋蟀發(fā)聲，就能憑聽覺確定其位置，將卵產(chǎn)于寄主體表，幼蟲孵出后就鉆入寄主體內(nèi)吞食

其身體.寄生蠅一旦聽到捕食者蝙蝠發(fā)聲，就立刻逃逸.蟋蟀發(fā)聲頻率是5.0X10%z.蝙蝠發(fā)聲頻率是1.25

×IO5Hz.林區(qū)需要吸引寄生蠅殺滅害蟲；養(yǎng)蠶中心需要驅(qū)趕寄生蠅以保護(hù)蠶寶寶.已知物體完成1次全振

動(dòng)所需要的時(shí)間叫做周期.林區(qū)和養(yǎng)蠶中心需要設(shè)置聲源的振動(dòng)周期分別為（）

A.5×10^3s1.25X10^5sB.1.25X10^5s5×10^3s

C.2X10-4s8X10'6sD.8×10'6s2X10-4s

二、填空題

8.（2020山_東泰安）利用一塊平面鏡使圖中的一束光豎直射入井中，則反射角的大小是_____

9.涪江水面平靜，兩岸河堤高出水面1m,河堤上一棵樹高4m,這棵樹在涪江水中的像

高一m；小明同學(xué)站在樹的對(duì)岸河堤上，他的眼睛與樹尖的距離為d樹，與樹尖在涪江水

第9頁(yè)共13頁(yè)

中像的距離為d像，則d樹—d像（選填或.

10.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，先將蠟燭焰、凸透鏡、光屏的中心調(diào)到同一水平線上，然后將凸

透鏡固定在光具座上50Cm處，將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座上30cm處，移動(dòng)光屏，在光屏上得到燭焰清晰

的像，再將蠟燭向凸透鏡移近幾厘米，應(yīng)向一（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡方向移動(dòng)光屏，才有可

能再次在光屏上得到燭焰清晰的像；又將蠟燭移至光具座上43Cm處，無(wú)論怎么移動(dòng)光屏，都不能在光屏上

得到燭焰清晰的像.由此可以推斷該凸透鏡焦距的范圍，該范圍的最大值小于—cm.

IL由于光在電影屏幕上發(fā)生一，所以人們能從不同方向看到屏幕上的像.小明想用一塊平面鏡使水平面

成30°角的太陽(yáng)光豎直射入井中（如圖所示），則反射光線與入射光線的夾角為在圖中畫出平面鏡的

位置并標(biāo)出鏡面與水平面夾角的度數(shù).

12.小明身高1.65m,站在豎直放置的平面鏡前2m處，他在鏡中的像到鏡面的距離為m,鏡中像的

高度為m.

13.小嬌上學(xué)出門前照一下鏡子正衣冠，當(dāng)她從距平面鏡2πι處以lm∕s的速度向平面鏡靠近時(shí)，她在平面

鏡中的像的大小一（選填“變大”、“變小”或“不變”）；她在平面鏡中的像相對(duì)于她的速度是—m∕s.

三、綜合計(jì)算應(yīng)用題

14.如圖，4Z?兩地相距妹m,1W是與月臺(tái)連線平行的一條小河的河岸，/3到河岸的垂直距離為3km,小

軍要從A處走到河岸取水然后送到8處，他先沿著垂直于河岸的方向到。點(diǎn)取水，再沿直線上到8處.

若小軍的速度大小恒為5km∕h,不考慮取水停留的時(shí)間.

（1）求小軍完成這次取水和送水任務(wù)所需的時(shí)間.

（2）為了找到一條最短的路線（即從月到河岸和從河岸到B的總路程最短），可以將AW看成一

第10頁(yè)共13頁(yè)

個(gè)平面鏡，從/點(diǎn)作出一條光線經(jīng)』W反射后恰能通過(guò)8點(diǎn)，請(qǐng)你證明入射點(diǎn)。即為最短路線的取水點(diǎn).

15.為了加強(qiáng)視力保護(hù)意識(shí)，小明想在長(zhǎng)為3.2米，寬為4.3米的書房里掛一張測(cè)試距離為5米的視力表.在

一次課題學(xué)習(xí)課上，小明向全班同學(xué)征集“解決空間過(guò)小，如何放置視力表問(wèn)題”的方案，其中甲、乙、

丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)方案新穎，構(gòu)思巧妙.

(1)甲生的方案：如圖1,將視力表掛在墻ZBEb和墻GF的夾角處，被測(cè)試人站立在對(duì)角線ZC上,

問(wèn)：甲生的設(shè)計(jì)方案是否可行？請(qǐng)說(shuō)明理由.

(2)乙生的方案：如圖2,將視力表掛在墻CQGH上，在墻ABEF上掛一面足夠大的平

面鏡，根據(jù)平面鏡成像原理可計(jì)算得到：測(cè)試線應(yīng)畫在距離墻NBEF多少米處.

(3)丙生的方案：如圖3,根據(jù)測(cè)試距離為5m的大視力表制作一個(gè)測(cè)試距離為3m的小視

力表.如果大視力表中的長(zhǎng)是3.5cm,那么小視力表中相應(yīng)的長(zhǎng)是多少cm?

16.如圖所示為水位測(cè)量?jī)x的示意圖.4點(diǎn)與光屏PQ在同一水平面上，從/點(diǎn)發(fā)出的一束與水平面成45°

角，方向不變的激光，經(jīng)水面反射后，在光屏上的8點(diǎn)處形成一個(gè)光斑，光斑位置隨水位變化而發(fā)生變化.

(1)力點(diǎn)與光屏在水中所成的像是_____像(選填“虛”或“實(shí).)；

(2)4點(diǎn)與水面相距3m,則力與它在水中的像4之間的距離為_____m；

(3)若光斑B向右移動(dòng)了1m,說(shuō)明水位______(選填"上升”或“下降”)了一m.

17.我們知道：聲音在不同的介質(zhì)中的傳播速度不同.閱讀下表中列舉的一些介質(zhì)中的聲速，回答問(wèn)題.

第11頁(yè)共13頁(yè)

一些介質(zhì)中的聲速vG√s）~

空氣（OE）?331。_____冰Q3230?

空氣（15&）+340。銅23750?

至

煤油（25&）*1324。5000<

水（常溫）P1500Q鐵。5200<

（1）聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度有什么規(guī)律？（寫出兩條）

（2）在長(zhǎng)884m的金屬管的一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩個(gè)聲音.兩聲下隔2.43s,聲音在金屬管中

的傳播速度是多大？該金屬可能是由什么材料制成的？（氣溫約為15。C）

18.一次閃電發(fā)生后經(jīng)過(guò)4s聽到雷聲，雷聲發(fā)生在多遠(yuǎn)的地方？

19.檢查視力的時(shí)候，視力表放在被測(cè)者頭部的后上方，被測(cè)者識(shí)別對(duì)面墻上鏡子里的像。

視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距多遠(yuǎn)?與不用平面鏡的方法相比，這樣安排有什么好處？

20.身高1.60米的同學(xué)，要想在平面鏡里看到自己的腳，這面鏡子的底邊離地面的高度不應(yīng)超過(guò)多少m.（眼

睛到頭頂?shù)木嚯x忽略不計(jì)）

21.已知聲音在空氣中的傳播速度為340m∕s,在鋼、鐵中的傳播速度為5000m∕s.請(qǐng)你再補(bǔ)充條件，提出一

個(gè)求解時(shí)間間隔的問(wèn)題，并通過(guò)計(jì)算做出解答