2025年中考物理二轮复习专题——光学的综合计算

2025年中考物理二轮复习专题——光学的综合计算 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、计算题 1．根据视力检测标准，受测人需要与视力检测表相隔一定的距离，因受场地限制，为节约空间，医生用如图所示的方法为小丽检测视力。 （1）小丽距离平面镜中视力表的像的距离是多少m。 （2）小丽站起来朝平面镜的方向走了一段距离，与视力表的像的距离是3m，则小丽走了多少m。 （3）测试时小丽看到“E”字开口指向右侧，则视力表中该“E”开口指向那一侧。 2．仪容镜，又称仪表镜，是一种用于公共场所的大镜子，旨在供往来人整理仪容。中国内地这样的仪容镜多见于政府机关、学校和工厂等地。在学校里，仪表镜扮演着重要的角色，它可以帮助学生养成良好的卫生习惯。通过定期检查自己的仪容仪表，学生可以及时发现并纠正不良的习惯，如不整洁的头发、脏污的衣服等。如图所示，甲、乙、丙三位同学此时正站在宽度为2.25米的仪容镜前，甲同学正对着镜子的右边缘。三位同学站立的地面铺有正方形地砖。 （1）哪位同学能够在镜子中同时看到其他二人？请分别在图1、2上准确画出他看见其他二人的光路图； （2）如图所示，保持三位同学的位置不变，沿水平方向移动仪容镜，使得三位同学能够互相看到对方。请问应该向左或者向右至少平移多少距离，能够使得三位同学能够刚好看见彼此？ 3．一个耀眼的闪电过后4s才传来雷声，雷声隆隆又持续6s之久才停止。 （1）为什么先看到闪电后听到雷声？ （2）求发生闪电的云层与观察者的距离。 4．如图所示的光路图中，MM'是镜面，AO为入射光线，已知∠AOM＝30°， （1）反射角等于多少？ （2）若光线AO绕O点顺时针旋转15°后，则反射光线与入射光线的夹角等于多少？ 5．小京通过焦距为10cm的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列说法正确的是( )    A．“关灯”两字放大的像是实像 B．提示牌上“关灯”两字在凸透镜的焦点上 C．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离大于20cm D．提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm 理由： 6．如图所示，将蜡烛放在距凸透镜40cm处，在另一侧距凸透镜30cm处的光屏上出现了一个清晰的像，请你利用所学的凸透镜成像规律和数学知识，计算该凸透镜焦距的取值范围是多少？ 7．如图在遮光板上挖去一直径为 d1的洞，恰好可装入一薄透镜，光屏距遮光板长度为 d，若在光屏上所呈像的直径为 d2，求透镜的焦距。 （提示：如果两个三角形三个角对应相等，则他们为相似三角形，本题可以利用相似三角形对应边成比例来作答） 8．现在很多高速公路上采用“区间测速”，其具体做法是：在某处设立一个拍照点A为区间起点，拍照并记下车辆通过的时刻，在一大段距离后，又设立一个拍照点B为区间终点，拍照并记下车辆通过的时刻。然后根据AB间的距离和车辆行驶所用时间，判断车辆的平均速度是否超过规定，假如某段区间测速区域长度20km，对汽车限速100km/h，请回答以下问题； （1）高速路上的指示牌并不发光，为什么夜间行车时驾驶员能够看清楚牌上的标志信息； （2）在区间测速区域，汽车至少运行多长时间不会被判超速行驶； （3）某辆车行驶在该区间测速路段时，车内导航提示说：“您已超速，您已经驶过区间测速路段一半路程；请在余下一半路程里保持90km/h的速度行驶。”如果司机按导航提示驾驶，则可以刚好通过区间终点而不被记录超速违法；求该车在区间测速前一半路程的速度是多大。 9．在家电展销会上，小明家购置了一款新型智能电暖器，如图所示，其内装有导热油，并且可以通过遥控器对该电暖器进行温度设置，该电暖器具有升温快、热效高、智能控温的特点。其相关参数如下表。 额定电压 220V 加热功率 1000W 保温功率 220W (1)电暖器中导热油是通过 的方式改变内能的，遥控器依靠发出的 （选填“红外线”或“紫外线”）对该电暖器进行温度设置；选用导热油而不选水作为导热物质的原因是导热油的 小； (2)求电暖器在保温状态下的工作电流 ； (3)电暖器中装有5L的导热油，在加热状态下导热油由10℃升高到50℃需要7min，求加热导热油时的热效率 。[导热油的比热容取，导热油的密度] 10．太阳发出的光，要经过大约500s才能到达地球。 (1)请你估算太阳到地球的距离是多少米？ (2)如果一辆赛车以100m/s的速度不停地跑，它要经过多少秒才能跑完这段距离？（光在真空及空气中传播的速度c＝3×108m/s） (3)从地面发出的光射到月球反射回地面，所用时间为2.56s，则月球离地球多少千米？（写出计算过程） 11．大东山，是吉水的一处著名风景地，山上风景优美，寺庙矗立，明朝时，有很多文人会聚于此。周末，小刚同学和父母一起去爬大东山，爬到半山腰，小刚对着对面的高山大喊一声，4s后听到回声，声音在空气中的传播速度为340m/s，求： (1)小刚对着对面的高山大喊一声时，离对面的高山多远？ (2)小刚到达目的地玩了一段时间后，突然变天，乌云密布，闪电划破天空，雷声很大，小刚看到闪电后3s听到雷声，打雷处离小刚大约多远？ (3)为什么我们总是先看到闪电，后听到雷声？ 12．某天文爱好兴趣小组为了测量地球和月球的距离，他们做了如下实验：用一个激光发射器向月球发射一激光信号，经过2.6s后接收到返回的激光信号。请你帮助他们完成以下问题： (1)地球和月球相距多远？ (2)若有一架航天飞机以500km/h的速度从地球匀速飞向月球，需要多长时间？ 13．在学校秋季运动会，百米比赛中，起跑处发令员一声枪响，终点计时人员是根据枪声还是根据枪口冒出的烟来开始计时？用这两种方法测得百米成绩会大约相差多少时间？请用学过的知识加以解释。 14．科学家为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过4s收到回波信号（声音在海水中传播速度是1500m/s）。 （1）海洋中该处深度是多少m？ （2）科学家发现这种方法是不能用来测量月亮与地球的距离的，其原因是什么？ （3）月光到达地球需要1min，月球与地球之间的距离有多远？ 15．在电闪雷鸣的雨夜，我们总是先看到闪电再听到雷声。小明想利用所学的物理知识估测雷电发生处离他所在的位置有多远，当他看到闪电时开始计时，经过10s后听到雷声。（v声=340m/s，c=3×108m/s），求： （1）雷电发生处离小明所在位置的距离； （2）闪电到达小明的位置所需要的时间。（结果保留两位有效小数） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理二轮复习专题——光学的综合计算》参考答案 1．（1）5.0m ；（2）2m ；（3）视力表中该“E”开口指向左侧 【详解】解：（1）根据平面镜成像特点可知，视力表的像到镜面的距离等于视力表到镜面的距离等于 2.3m+0.4m=2.7m 由图可知，小丽到镜面的距离为2.3m，故小丽距离平面镜中视力表的像的距离是 2.7m+2.3m=5.0m （2）小丽站起来朝平面镜的方向走了一段距离，与视力表的像的距离是3m。已知视力表到平面镜的距离是2.7m，根据平面镜成像特点可知，像与物到镜面的距离相等，则小丽距离平面镜的距离为0.3m，因为小丽距离平面镜的原来距离为2.3m，故小丽走了 2.3m-0.3m=2m （3）据平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，故看到的像的“E”字开口指向右侧，则视力表中该“E”开口指向左侧。 答：（1）小丽距离平面镜中视力表的像的距离是5.0m； （2）小丽走了2m； （3）测试时小丽看到“E”字开口指向右侧，则视力表中该“E”开口指向左侧。 2．（1）乙同学，；（2）0.75m 【详解】解：（1）由平面镜成像规律可知，物与像到平面镜的距离相等，过平面镜作甲的像，连接像点与乙，与平面镜交于点C。三角形ABC与三角形AEF相似，则EF与BC的比值等于AB与AF的比值，由图可知，AB等于BF等于6块砖的长度，则AF等于12块砖的长度，AB与AF的比值为，EF等于12块砖的长度，所以BC等于6块砖的长度，如图所示 同理，FG等于2块砖的长度，FM等于8块砖的长度，EM等于16块砖的长度，所以GH等于4块砖的长度，如图所示 （2）由（1）可知，FM的距离是HG的四倍，甲和丙水平方向距离为4块砖的距离，则要让甲看到丙，平面镜因距离丙一块砖的距离，所以应将平面镜向右移3块砖的距离，每块砖的长度 所以向右移动0.75m。 答：（1）乙同学能够在镜子中同时看到其他二人，光路图如图所示 （2）向右移动0.75m。 3．（1）见解析；（2）1360m 【详解】解：（1）闪电和雷声是同时产生的，因为闪电的传播速度比雷声的快，所以先看到闪电后听到雷声。 （2）闪电4s后，才听到雷声，说明雷声传到观察者的位置，所需时间为4s，所以闪电的云层与观察者的距离 答：（1）略； （2）发生闪电的云层与观察者的距离为1360m。 4．（1）60°；（2）90° 【详解】解：（1）已知∠AOM＝30°，则入射角 ∠AON=90°-30°=60° 由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°。 （2）若光线AO绕O点顺时针旋转15°，此时的入射角为 60°-15°=45° 因反射角等于入射角，则反射角为45°；反射光线与入射光线的夹角为反射角与入射角之和，则此时反射光线与入射光线的夹角为 45°+45°＝90° 答：（1）反射角等于60°； （2）若光线AO绕O点顺时针旋转15°后，则反射光线与入射光线的夹角等于90°。 5． D 物距小于焦距，凸透镜成正立放大的虚像 【详解】[1]A．凸透镜成像规律及其应用之一，u＜f，成正立放大的虚像，应用于放大镜。由图可知，物体通过凸透镜成正立放大的虚像，故A错误； BCD．当物体通过凸透镜成正立放大的虚像时，物距小于焦距，即提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于10cm，故BC错误、D正确。 故选D。 [2]凸透镜成像的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机；u=2f，成倒立等大的实像，应用是测焦距；f＜u＜2f，成倒立放大的实像，应用是投影仪；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像，应用是放大镜。 6．15cm<f<20cm 【详解】解：由题意知，物体经凸透镜后成的是实像，此时物距为40cm，像距为30cm，物距大于像距，根据凸透镜成像的规律可知 u>2f，f<v<2f 则 40cm>2f 所以f<20cm，由 f<30cm<2f 可知 15cm<f<30cm 解得 15cm<f<20cm 答：该凸透镜焦距的取值范围是15cm<f<20cm。 7． 【详解】解：由题意可知，透镜为凸透镜，光屏上成实像，设凸透镜焦距为f，凸透镜的焦点应位于光屏左侧，光路如图。 由于 根据相似三角形知识可知 则凸透镜的焦距 答∶凸透镜的焦距为。 8．（1）见解析；（2）0.2h；（3）112.5km/h 【详解】解：（1）高速路上的指示牌虽然不发光，但是它能把照射到指示牌的光进行反射，当指示牌反射的光到达驾驶员的眼睛时，驾驶员就能看到指示牌上的标志信息；由 可知，在区间测速区域，汽车不会被判超速行驶的最短时间 汽车在后半段路程的速度v后＝90km/h，则汽车在后半段所用时间 根据题意可得，汽车在前半段所用的时间 该车在区间测速前一半路程的速度 答：（1）高速路上的指示牌虽然不发光，但是它能把照射到指示牌的光进行反射，当指示牌反射的光到达驾驶员的眼睛时，驾驶员就能看到指示牌上的标志信息； （2）在区间测速区域，汽车至少运行0.2h才不会被判超速行驶； （3）该车在区间测速前一半路程的速度为112.5km/h。 9．(1) 热传递 红外线 比热容 (2)1A (3)80% 【详解】（1）[1]电暖器中导热油吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加导热油的内能。 [2]红外线的波长就长，因此可以用来作为电视机的遥控器中控制电视。 [3]因为油的比热容较小，因此在吸收或放出相同热量的前提下，温度变化量大，因此可以作为良好的导热物质。 （2）由可得，电暖器在保温状态下的工作电流为 （3）导热油的质量 导热油吸收的热量为 消耗的电能为 加热导热油时的热效率为 10．(1)1.5×1011m (2)1.5×109s (3)3.84×105km 【详解】（1）太阳到地球的距离约为 s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m （2）它跑完这段距离需要的时间为 （3）光运动的路程 s总=vt总=3×108m/s×2.56s=7.68×108m 地球与月球间的距离 11．(1)680m (2)1020m (3)在空气中，光速大于声速 【详解】（1）由题意可知，小刚对着对面的高山大喊一声传到高山的时间为 离对面的高山距离 （2）小刚看到闪电后3s听到雷声，打雷处离小刚距离 （3）在空气中，光速大于声速。 12．(1)3.9×105km (2)780h 【详解】（1）光速 光传到月球所用的时间为 由得，地球和月球相距 s=vt=ct=3×105km/s×1.3s=3.9×105km （2）由得，飞机到达月球所需要的时间 13．根据枪口冒出的烟来开始计时，0.29s 【详解】解：终点计时人员是根据枪口冒出的烟来开始计时。因为光在空气中的传播速度比声音快得多。用这两种方法测得百米成绩大约相差 答：根据枪口冒出的烟来开始计时，用这两种方法测得百米成绩会大约相差0.29s。 14．（1）3000m；（2）真空不能传声；（3） 【详解】解：（1）超声波从海面到海底的时间为 则根据可得，海洋中该处深度为 （2）月亮周围没有空气，声音不能在真空中传播，故超声波不能到达月亮，更不能利用声波的反射测出月亮到地球的距离。 （3）根据可得，月球与地球之间的距离为 答：（1）海洋中该处深度是3000m； （2）不能用这种方法来测量月亮与地球的距离，其原因是真空不能传声； （3）月球与地球之间的距离为。 15．（1）3400m；（2）1.1×10-5s 【详解】解：（1）由可知，雷电发生处离小明所在位置的距离为 （2）闪电的传播路程与雷声的传播路程相等，闪电到达小明的位置所需要的时间为 答：（1）雷电发生处离小明所在位置的距离为3400m； （2）闪电到达小明的位置所需要的时间为1.1×10-5s。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$