专题45 声光学计算类中考问题（原卷版）.docx

1、题45 声光学计算类问题一、声学计算类问题需要掌握的基本知识1.声速：声音在介质中的传播速度简称声速。声速跟介质的种类和温度有关，声音在15空气中的传播速度是340m/s，在真空中的传播速度为0m/s。（1）声速的计算公式是v=s/t（2）声速的单位是m/s2.回声：由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。（1）利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近.（2）测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。

2、3.周期：物体完成1次全振动所需要的时间叫做周期。4.频率：物体完成在1s时间内完成全振动的次数，叫做频率。二、光学计算类问题需要掌握的基本知识掌握光学的五个基本规律,能正确画出光路图，结合几何中的全等三角形、相似三角形的性质，结合代数中解不等式的方法以及其它办法，可以解决光学计算类问题。1光的直线传播规律光在同一种均匀透明介质中是沿直线传播的。2光的反射定律反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居于法线的两侧；反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。即三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.3平面镜成像的特点成像特点：等大,等距，垂直，虚像。（1）像、物大小相等；

3、（2）像、物到镜面的距离相等；（3）像、物的连线与镜面垂直；（4）物体在平面镜里所成的像是虚像。4光的折射规律在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角入射角）。在折射现象中，光路是可逆的。在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。5凸透镜成像的规律（具体见下表）物距像的性质像距U与v关系应用对应图倒、正放、缩虚、实uu放大镜1U=f光线平行射出，不成像2fu2fu2f倒立缩

4、小实像fvv照相机56光学常数（1）在计算中，真空或空气中光速c=3108m/s；（2）光年：光在一年中传播的距离，光年是长度（距离）单位；1光年9.46081015m9.46081012km。【例题1】汽车以15/的速度向对面高山驶去，在司机鸣笛后4听到了回声，求听到回声时，汽车距高山多远？(声音在空气中传播速度为340/)【对点练习】科学工作者为了探测海底某处深度，向海底垂直发射超声波，经4s收到回波信号，海洋中该处的深度是多少？这种方法能否用来测月球与地球的距离？为什么？（声音在海水传播速度为1500m/s）【例题2】如图，入射光线与平面镜成30角，下列说法正确的是（）A反射角是60 B

5、入射角是30C反射光线与镜面的夹角是60 D入射角增大，反射角不变。【对点练习】如图所示，入射光线与镜面成30，请按照要求作答：画反射光线；标出反射角【例题3】如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是 m，该凸透镜的焦距是 m。【对点练习】墙上挂着一块长30厘米的平面镜，小明站在镜子前1.5米处，这时他正好可以看到身后的一根木杆，木杆高2米，那么这根木杆离人的距离应该是 （填写下面选项对应的英文字母）A19.5米 B7.0米 C10.0米 D8.5米【例题4】一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射，入射光线与液面成37角

6、，如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为83，则反射角的大小为 ，折射角的大小为 。 【对点练习】如图，一束光线与水平面成30角斜射到水面上，同时发生反射和折射，请在图中画出反射光线和折射光线的大致方向，标出反射角的度数 30空气水【例题5】如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（）A不能成清晰的像B成倒立的缩小的像C成倒立的放大的像D成倒立的等大的像【对点练习】如图所示，在”探究凸透镜成像的规律”实验中，烛焰在距离凸透镜8cm处

7、时，在距离凸透镜15cm处的光屏上成倒立的像。保持蜡烛和光屏不动，现把凸透镜向光屏方向移动7cm，下列关于烛焰在光屏上成像的说法正确的是（）A不能成清晰的像B成倒立的缩小的像C成倒立的放大的像D成倒立的等大的像一、选择题1.光从空气倾斜射入玻璃中，入射角为60，折射角可能为（）A0 B35 C60 D902水平桌面上竖直放置着平面镜和直立的铅笔，平面镜中呈现铅笔的虚像当铅笔与平面镜之间的距离为8cm时，像的高度为h1，像到平面镜的距离为s1；当铅笔与平面镜之间的距离为4cm时，像的高度为h2，像到平面镜的距离为s2则下列四个选项中，判断正确的是（）As1=s2 Bs1s2 Ch1h2 Dh1=

8、h23. 蜡烛放在如图所示位置，通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是（ ）A. 小红画的光路是正确的 B. 透镜成的是虚像C.透镜的焦距小于10cm D.透镜的焦距大于20cm4.在“探究凸透镜成像的规律”时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处，在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是（ ）光屏上成倒立、放大的实像照相机是利用这一成像原理工作的该透镜的焦距f一定满足8cmf15cm将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，要使光屏上出现清晰的像，光屏应靠近透镜A只有和B只有和C只有和D只有和5.在探究凸透镜成像规律的实验中，蜡烛、凸透镜和

9、光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的实像，下列说法正确的是（ ） A.该凸透镜的焦距是20cmB.将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、放大的实像C.将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏D.将蜡烛移动到45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏6.科学家在南极洲发现一个陨石凹坑，形状如圆形平底锅，如图所示一科学家在圆心A点大喊一声，经过6s听到回声设空气中声速为340m/s，圆形凹坑的直径为（ ）AA510mB1020m C2040mD4080m7.寄生蝇一旦听到蟋蟀发声，就能凭听觉确定其位置，将卵产于寄主体表，幼虫

10、孵出后就钻入寄主体内吞食其身体寄生蝇一旦听到捕食者蝙蝠发声，就立刻逃逸蟋蟀发声频率是5.0103Hz蝙蝠发声频率是1.25105Hz林区需要吸引寄生蝇杀灭害虫；养蚕中心需要驱赶寄生蝇以保护蚕宝宝已知物体完成1次全振动所需要的时间叫做周期。林区和养蚕中心需要设置声源的振动周期分别为 （ ）A510-3s 1.2510-5sB1.2510-5s 510-3sC210-4s 810-6sD810-6s 210-4s二、填空题8.（2020山东泰安）利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中，则反射角的大小是_。9.涪江水面平静，两岸河堤高出水面1m，河堤上一棵树高4m，这棵树在涪江水中的像高m；小明同

11、学站在树的对岸河堤上，他的眼睛与树尖的距离为d树，与树尖在涪江水中像的距离为d像，则d树d像（选填“”、“”或“=”）10.在“探究凸透镜成像的规律”实验中，先将蜡烛焰、凸透镜、光屏的中心调到同一水平线上，然后将凸透镜固定在光具座上50cm处，将点燃的蜡烛放置在光具座上30cm处，移动光屏，在光屏上得到烛焰清晰的像，再将蜡烛向凸透镜移近几厘米，应向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏，才有可能再次在光屏上得到烛焰清晰的像；又将蜡烛移至光具座上43cm 处，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上得到烛焰清晰的像由此可以推断该凸透镜焦距的范围，该范围的最大值小于cm11.由于光在电影屏幕上发生，

12、所以人们能从不同方向看到屏幕上的像小明想用一块平面镜使水平面成30角的太阳光竖直射入井中（如图所示），则反射光线与入射光线的夹角为，在图中画出平面镜的位置并标出镜面与水平面夹角的度数12小明身高1.65m，站在竖直放置的平面镜前2m处，他在镜中的像到镜面的距离为 m，镜中像的高度为 m。13小娇上学出门前照一下镜子正衣冠，当她从距平面镜2m处以1m/s的速度向平面镜靠近时，她在平面镜中的像的大小（选填“变大”、“变小”或“不变”）；她在平面镜中的像相对于她的速度是m/s。三、综合计算应用题14.如图，A、B两地相距4km，MN是与AB连线平行的一条小河的河岸，AB到河岸的垂直距离为3km，小军

13、要从A处走到河岸取水然后送到B处，他先沿着垂直于河岸的方向到D点取水，再沿直线DB到B处。若小军的速度大小恒为5km/h，不考虑取水停留的时间。（1）求小军完成这次取水和送水任务所需的时间。（2）为了找到一条最短的路线（即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短），可以将 MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你证明入射点O即为最短路线的取水点。15.为了加强视力保护意识，小明想在长为3.2米，宽为4.3米的书房里挂一张测试距离为5米的视力表在一次课题学习课上，小明向全班同学征集“解决空间过小，如何放置视力表问题”的方案，其中甲、乙、丙三位同学设计方案新颖，构思巧妙（1）

14、甲生的方案：如图1，将视力表挂在墙和墙的夹角处，被测试人站立在对角线上，问：甲生的设计方案是否可行？请说明理由（2）乙生的方案：如图2，将视力表挂在墙上，在墙ABEF上挂一面足够大的平面镜，根据平面镜成像原理可计算得到：测试线应画在距离墙多少米处（3）丙生的方案：如图3,根据测试距离为5m的大视力表制作一个测试距离为3m的小视力表如果大视力表中“”的长是3.5cm,那么小视力表中相应“”的长是多少cm?16.如图所示为水位测量仪的示意图A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化（1）A

15、点与光屏在水中所成的像是_像（选填“虚”或“实”）；（2）A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A之间的距离为_m；（3）若光斑B向右移动了1m，说明水位_（选填“上升” 或“下降”）了 _m17.我们知道：声音在不同的介质中的传播速度不同。阅读下表中列举的一些介质中的声速，回答问题。 （1）声音在不同介质中的传播速度有什么规律？（写出两条）（2）在长884m的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音。两声下隔2.43s，声音在金属管中的传播速度是多大？该金属可能是由什么材料制成的？（气温约为15 oC）18一次闪电发生后经过4 s听到雷声，雷声发生在多远的地方?19检查视力的时候，视力

16、表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。视力表在镜中的像与被测者相距多远?与不用平面镜的方法相比，这样安排有什么好处?20.身高1.60米的同学，要想在平面镜里看到自己的脚，这面镜子的底边离地面的高度不应超过多少m（眼睛到头顶的距离忽略不计）21.已知声音在空气中的传播速度为340m/s，在钢、铁中的传播速度为5000m/s请你再补充条件，提出一个求解时间间隔的问题，并通过计算做出解答并发表自己对不同介质传声问题的合理化见解。22声音在海水中的传播速度是1530m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，探测船发出的声音信号经0.6s被探测仪器接收到

17、探测船发出的声音为了有更好的回收效果，最好用什么声波？为什么？估算出海底障碍物到探测船舱底的距离是多少？若探测船在海上航行时，轮船上的一位气象学家将一只氢气球凑近耳朵听了听，马上向大家发出紧急报告：“海上风暴即将来临”就在当天夜里，海上发生了强烈的风暴，一只氢气球怎么能预报海上的风暴呢？试分析气象学家判断风暴的物理学依据是什么？23.某实验小组的同学欲测出一段较长废铁轨的长度，可是他们谁也没有带长度尺，小亮同学戴了一块电子表，他们让小亮将耳朵贴在铁轨的一端，另一位同学用力敲击铁轨的另一端，小亮听到一声敲击声后，经过05 s又听到一声敲击声（当时的气温为15 ）请你帮他们计算出铁轨的长是多少？(

18、声音在铁轨中传播速度5200m/s.声音在空气中传播的速度340m/s)24.阅读短文，回答问题透镜焦距f能表示它会聚光线（凸透镜）或发散光线（凹透镜）本领的大小。焦距越短，透镜折光本领越大，所以可用焦距f的倒数表示透镜的这种折光本领，叫做透镜的焦度D，即D=1/f，式中f单位是m，D的单位是m-1.。平时我们说的度数就是透镜的焦度D乘100的值。 凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。根据以上内容回答下列问题： （1）-300O、+200O的眼睛片中，哪个是近视镜片？它的焦度和焦距分别是多少？ （2）通过（1）中数据分析，近视镜片和远视镜片度数深浅与镜片的焦距有什么关系？ （3）你如何粗略测量出一只老花镜镜片的度数？