《中考物理總復(fù)習(xí)》專題45 聲光學(xué)計算類中考問題（原卷版）

1、專題45 聲光學(xué)計算類問題一、聲學(xué)計算類問題需要掌握的基本知識1.聲速：聲音在介質(zhì)中的傳播速度簡稱聲速。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0m/s。（1）聲速的計算公式是v=s/t（2）聲速的單位是m/s2.回聲：由于聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。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，此時障礙物到聽者的距離至少為17m。（1）利用回聲可以測定海底深度、冰山距離、敵方潛水艇的遠(yuǎn)近.（2）測量方法是：測出發(fā)出聲音到受到反射回來的聲音訊號的時間t，查出聲音在介質(zhì)中的傳播速度v，則發(fā)聲點距物體s=vt/2

2、。3.周期：物體完成1次全振動所需要的時間叫做周期。4.頻率：物體完成在1s時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)，叫做頻率。二、光學(xué)計算類問題需要掌握的基本知識掌握光學(xué)的五個基本規(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)計算類問題。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.3平面鏡成像的特點成像特點：等大,等距，垂直，虛像。（1）像、物大小相等；

3、 （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平面內(nèi)；光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時，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，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）物距像的性質(zhì)像距u與v關(guān)系應(yīng)用對應(yīng)圖倒、正放、縮虛、實u<f正立放大虛像|v|>u放大鏡1u=f光線

4、平行射出，不成像2f<u<2f倒立放大實像v>2fu<v幻燈機(jī)3u=2f倒立等大實像v=2fu=v4u>2f倒立縮小實像f<v<2fu>v照相機(jī)56光學(xué)常數(shù)（1）在計算中，真空或空氣中光速c=3×108m/s；（2）光年：光在一年中傳播的距離，光年是長度（距離）單位；1光年9.4608×1015m9.4608×1012km?！纠}1】（2020桂林模擬）汽車以15/的速度向?qū)γ娓呱今側(cè)?，在司機(jī)鳴笛后4聽到了回聲，求聽到回聲時，汽車距高山多遠(yuǎn)？(聲音在空氣中傳播速度為340/)【對點練習(xí)】科學(xué)工作者為了探測海底某處深度

5、，向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)4s收到回波信號，海洋中該處的深度是多少？這種方法能否用來測月球與地球的距離？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?！緦c練習(xí)】如圖所示，入射光線與鏡面成30°，請按照要求作答：畫反射光線；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，光束似乎是從m處發(fā)散開來的，則光束會聚處和m點的距離是

6、m，該凸透鏡的焦距是 m?！緦c練習(xí)】墻上掛著一塊長30厘米的平面鏡，小明站在鏡子前1.5米處，這時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 （填寫下面選項對應(yīng)的英文字母）a19.5米 b7.0米 c10.0米 d8.5米【例題4】（2020廣東模擬）一束光從空氣斜射到某液面上同時發(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 。 【對點練習(xí)】如圖，一束光線與水平面成30°角斜射到水面上，同時發(fā)生反射和折射，請在圖中畫出反射光線和折射光線的大致方向，標(biāo)出反射角

7、的度數(shù) 30°空氣水【例題5】（2020蘇州模擬）如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，燭焰在距離凸透鏡8cm處時，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，現(xiàn)把凸透鏡向光屏方向移動7cm，下列關(guān)于燭焰在光屏上成像的說法正確的是（）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【對點練習(xí)】如圖所示，在”探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，燭焰在距離凸透鏡8cm處時，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，現(xiàn)把凸透鏡向光屏方向移動7cm，下列關(guān)于燭焰在光屏上成像的說法正確的是（）a不能成清晰的像b成倒立的縮小的像c成倒立

8、的放大的像d成倒立的等大的像一、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（）a0° b35° c60° d90°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，像的高度為h1，像到平面鏡的距離為s1；當(dāng)鉛筆與平面鏡之間的距離為4cm時，像的高度為h2，像到平面鏡的距離為s2則下列四個選項中，判斷正確的是（）as1=s2 bs1s2 ch1h2 dh1=h23. 蠟燭放在如圖所示位置，通過凸透鏡成倒立、縮小的像。小紅畫了圖中的光路。下列說法正確的是（ ）a. 小紅畫的光路是

9、正確的 b. 透鏡成的是虛像c.透鏡的焦距小于10cm d.透鏡的焦距大于20cm4.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時，將點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)說法正確的是（ ）光屏上成倒立、放大的實像照相機(jī)是利用這一成像原理工作的該透鏡的焦距f一定滿足8cmf15cm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只有和b只有和c只有和d只有和5.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，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像，下列說法正確的是（ ） a.該凸透鏡的焦距是20cmb.將蠟燭移動

10、到20cm刻度處，移動光屏可得到倒立、放大的實像c.將蠟燭移動到35cm刻度處，為使?fàn)T焰在光屏上成一清晰的像，應(yīng)向右移動光屏d.將蠟燭移動到45cm刻度處，為使?fàn)T焰在光屏上成一清晰的像，應(yīng)向右移動光屏6.科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)一個隕石凹坑，形狀如圓形平底鍋，如圖所示一科學(xué)家在圓心a點大喊一聲，經(jīng)過6s聽到回聲設(shè)空氣中聲速為340m/s，圓形凹坑的直徑為（ ）aa510mb1020m c2040md4080m7.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5.0×103hz蝙蝠發(fā)聲頻

11、率是1.25×105hz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次全振動所需要的時間叫做周期。林區(qū)和養(yǎng)蠶中心需要設(shè)置聲源的振動周期分別為 （ ）a5×10-3s 1.25×10-5sb1.25×10-5s 5×10-3sc2×10-4s 8×10-6sd8×10-6s 2×10-4s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m；小明同學(xué)

12、站在樹的對岸河堤上，他的眼睛與樹尖的距離為d樹，與樹尖在涪江水中像的距離為d像，則d樹d像（選填“”、“”或“=”）10.在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，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，將點燃的蠟燭放置在光具座上30cm處，移動光屏，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（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡方向移動光屏，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，無論怎么移動光屏，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cm11.由于光在電影屏幕上發(fā)生，所

13、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2m處以1m/s的速度向平面鏡靠近時，她在平面鏡中的像的大?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）；她在平面鏡中的像相對于她的速度是m/s。三、綜合計算應(yīng)用題14.如圖，a、b兩地相距4km，mn是與ab連線平行的一條小河的河岸，ab到河岸的垂直距離為3

14、km，小軍要從a處走到河岸取水然后送到b處，他先沿著垂直于河岸的方向到d點取水，再沿直線db到b處。若小軍的速度大小恒為5km/h，不考慮取水停留的時間。（1）求小軍完成這次取水和送水任務(wù)所需的時間。（2）為了找到一條最短的路線（即從a到河岸和從河岸到b的總路程最短），可以將 mn看成一個平面鏡，從a點作出一條光線經(jīng)mn反射后恰能通過b點，請你證明入射點o即為最短路線的取水點。15.為了加強(qiáng)視力保護(hù)意識，小明想在長為3.2米，寬為4.3米的書房里掛一張測試距離為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“解決空間過小，如何放置視力表問題”的方案，其中甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計方案新穎，構(gòu)思

15、巧妙（1）甲生的方案：如圖1，將視力表掛在墻和墻的夾角處，被測試人站立在對角線上，問：甲生的設(shè)計方案是否可行？請說明理由（2）乙生的方案：如圖2，將視力表掛在墻上，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算得到：測試線應(yīng)畫在距離墻多少米處（3）丙生的方案：如圖3,根據(jù)測試距離為5m的大視力表制作一個測試距離為3m的小視 力表如果大視力表中“”的長是3.5cm,那么小視力表中相應(yīng)“”的長是多少cm?16.如圖所示為水位測量儀的示意圖a點與光屏pq在同一水平面上，從a點發(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b點處形成一個光斑，光

16、斑位置隨水位變化而發(fā)生變化（1）a點與光屏在水中所成的像是_像（選填“虛”或“實”）；（2）a點與水面相距3m，則a與它在水中的像a之間的距離為_m；（3）若光斑b向右移動了1m，說明水位_（選填“上升” 或“下降”）了 _m17.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，回答問題。 （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884m的金屬管的一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩個聲音。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 oc）18一次閃電發(fā)生后經(jīng)過4 s聽到雷聲，雷聲發(fā)生在多

17、遠(yuǎn)的地方?19檢查視力的時候，視力表放在被測者頭部的后上方，被測者識別對面墻上鏡子里的像。視力表在鏡中的像與被測者相距多遠(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)超過多少m（眼睛到頭頂?shù)木嚯x忽略不計）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請你再補充條件，提出一個求解時間間隔的問題，并通過計算做出解答并發(fā)表自己對不同介質(zhì)傳聲問題的合理化見解。22聲音在海水中的傳播速度是1530m/s，為了開辟新航道，某科學(xué)探測船裝有回聲探測儀器，探測水下有無暗礁，探測船發(fā)出的

18、聲音信號經(jīng)0.6s被探測儀器接收到探測船發(fā)出的聲音為了有更好的回收效果，最好用什么聲波？為什么？估算出海底障礙物到探測船艙底的距離是多少？若探測船在海上航行時，輪船上的一位氣象學(xué)家將一只氫氣球湊近耳朵聽了聽，馬上向大家發(fā)出緊急報告：“海上風(fēng)暴即將來臨”就在當(dāng)天夜里，海上發(fā)生了強(qiáng)烈的風(fēng)暴，一只氫氣球怎么能預(yù)報海上的風(fēng)暴呢？試分析氣象學(xué)家判斷風(fēng)暴的物理學(xué)依據(jù)是什么？23.某實驗小組的同學(xué)欲測出一段較長廢鐵軌的長度，可是他們誰也沒有帶長度尺，小亮同學(xué)戴了一塊電子表，他們讓小亮將耳朵貼在鐵軌的一端，另一位同學(xué)用力敲擊鐵軌的另一端，小亮聽到一聲敲擊聲后，經(jīng)過05 s又聽到一聲敲擊聲（當(dāng)時的氣溫為15 ）請你幫他們計算出鐵軌的長是多少？(聲音在鐵軌中傳播速度5200m/s.聲音在空氣中傳播的速度340m/s)24.