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．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） 2．据腾讯网报道，2019年12月20日，我国天琴团队成功实现了地月距离的激光精确测量，并且获得了月面上全部五个反射镜的回波信号。我国成为世界上第五个实现地月激光精确测量的国家，也是世界上第三个成功测得全部五个反射镜的国家。假设某次测量中发射的激光束经2.56s返回地球，求地球到月球的距离是多少？ 3．激光的亮度高、方向性好，利用激光束测量月球和地球间的距离是目前较为精确的方法。为了精确测量月球与地球的距离，人们在月球上放置了一台角反射器（角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜），从地球上向它发射一束激光AO₁，如图所示。（光速）， （1）画出两次反射的光路图（保留作图痕迹）； （2）若从发射激光开始到接收到反射回来的激光共用时，求月球与地球间的距离； （3）若激光束AO₁的入射角为60°，求第二次反射的反射角大小。 4．太阳发出的光，要经过大约才能到达地球，请你估算太阳到地球的距离？如果一辆赛车以的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这段路程？ 5．中央电视台在大剧场中转播音乐会的实况，一个在上海的观众坐在电视机前看，另一个观众坐在剧场内看，已知北京到上海的距离为1000km，剧场观众距演出台34m．问哪一位观众先听到音乐声．（通过计算比较．无线电波的传播速度是3×108 m／s） 6．在远处观看烟花时，小明看到烟花爆开后1.5s才听到爆炸声，求出烟花距离小明多远？（声速为340m/s） 7．用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿ON折转，ON垂直于平面镜。 次数 1 2 3 4 5 6 入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80° 反射角 15° 30° 45° 60° 70° 80° (1)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如表。比较r和i，可以得出：光反射时，反射角 （选填“大于”或“小于”或“等于”）入射角。当入射角变小时，光线OB （选填“远离”或“靠近”）直线ON； (2)纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，说明光反射时，反射光线、入射光线和法线在 ； (3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，说明光反射时，光路是 的； (4)由于光在纸板上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”或“折射”），所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。 8．如图所示，测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间，小安同学身高165cm，站在竖直放置的平面镜前，背对视力表，视力表和平面镜之间的距离为3m。求： (1)小安在镜中像的高度为多少？ (2)若检查视力时，眼睛与视力表应相距5m，则小安和视力表的距离为多少？ (3)若小安向平面镜走近0.5m，则他与镜中人的像之间的距离是多少？ 9．1607年，伽利略进行了最早的测量光速的实验。他让两个人分别站在相距的两座山上，每个人拿一个灯，第一个人先举起灯，当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯，从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播的时间，用路程除以相应的时间就是光传播的速度（光在空气中传播的速度约为）； （1）请你计算光传播用的时间（保留一位小数）； （2）伽利略能否准确地测出光速，为什么？ 10．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） 11．月球和地球间的距离为3.8×105km,若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？ （真空和空气中的光速c=3×105km/s) 12．科学家利用“回声定位”原理测量距离，现在利用激光测距仪发出一束激光射向月球，大约经历了4s接收到反射光（已知光传播的速度是3×108m/s），试问： （1）地球到月球的距离大约是多少千米？ （2）我国最新研制的超级高铁时速高达600km/h，如果该超级高铁以最高时速不停地跑，它需要多少小时才能跑完地球到月球的距离？ 13．-300度和+200度的眼镜片，哪个是远视镜片？它的焦度是多少？焦距是多少？ 14．1607年，伽利略进行了最早的测量光速的实验。他让两个人分别站在相距3km的两座山上，每个人拿一个灯，第一个人先举起灯，当第二个人看到第一个人的灯时立即举起自己的灯，从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间间隔就是光传播的时间，（光在空气中传播的速度约为300000000m/s）； （1）请你计算光传播的时间（保留一位小数）； （2）伽利略能否准确地测出光速，为什么？ 15．站在百米跑道终点计时台上的甲、乙两名计时员，为同一跑道的运动员计时，甲看到起跑发令枪冒烟时开始计时，而乙则听到发令枪声才开始计时，则： （1）甲、乙两名计时员谁计时准确？ （2）若甲、乙两名计时员的反应速度相同，他们计时相差大约是多少？ 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)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 2．3.84 × 105km 【分析】激光束先从地面出发到达月球，而后经月球上的反射镜反射再次到达地球，因而激光束的路程是地球到月球距离的2倍。 【详解】解：设地球到月球的距离为d，所以激光束从发射到返回地球满足 2d = ct 其中c = 3 × 108m/s，t = 2.56s，所以 2d = ct=3 × 108m/s × 2.56s 所以地球到月球的距离d = 3.84 × 105km。 答：地球到月球的距离是3.84×105km。 3．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）过入射点垂直于反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射，同理可作出反射光线，而且最后的反射光线与原入射光线平行，如图 （2）由题意可得，激光从地球到月球所用的时间 月球与地球间的距离 （3）设第一次反射的入射角、反射角分别为，第二次反射的入射角、反射角分别为，如图 由题意知 根据光的反射定律可知，反射角，因为 所以，又因为两镜面垂直，所以 解得 因为，所以 根据光的反射定律可知 即第二次反射的反射角为。 答：（1）见解析； （2）月球与地球间的距离为； （3）第二次反射的反射角大小为30°。 4．1.44×1011m，4.8×105h 【详解】由得，太阳到地球的距离是 由得，赛车跑完这段路程需要的时间是 5．上海的观众先看到     【详解】上海的观众看到的时间： 坐在剧场内的观众看到的时间： 所以上海的观众先看到． 6．510m 【详解】解：因为光的传播速度很大，约为3×108m/s，在较近距离时，光的传播时间忽略不计；根据得，小明与烟花弹爆炸点之间的距离为 s＝vt＝340m/s×1.5s＝510m 答：烟花距离小明510m。 7． 等于 靠近 同一平面内 可逆 漫反射 【详解】(1)[1]由表中反射角和入射角的度数，可得反射角等于入射角。 [2]分析表中数据发现，当入射角变小时，反射角也随着变小，即光线OB靠近直线ON。 (2)[3]纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，是因为折转时左右两侧不在同一平面，说明在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 (3)[4]将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。 (4)[5]实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹，是由于纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。 8．(1)165 cm (2)1m (3)3m 【详解】（1）小安看到镜子中自己的像，这是平面镜成像，因为平面镜成像时像与物体的大小相等，所以看到自己像的高度也是165cm。 （2）由图可知，视力表到平面镜的距离为3m，根据像与物到平面镜的距离相等可知，视力表的像到平面镜的距离也是3m，因眼睛与视力表应相距5m，故小安和平面镜的距离为 5m-3m =2m 故小安和视力表的距离为 3m-2m =1m （3）原来小安和平面镜的距离为2 m，若小安向平面镜走近0.5m，则他与镜面的距离为 L=2m-0.5m=1.5m 根据像与物到镜面的距离相等，故他与镜中人的像之间的距离是 s=2L=2×1.5m=3m 9．(1)；(2)见解析 【详解】解：(1)光传播4km的时间 ≈1.3×10-5s (2)伽利略无法准确测量出光速，因为光速太快，在4km的路程上运动的时间太短，当时条件无法准确测量出这段时间。 答：(1)光传播4km用的时间约为1.3×10-5s； (2)见解析。 10． 【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。 11．2.53 s 【详解】距离为3.8×10km，但从地球向月球发射一束激光再接收，光要跑一个来回，所以传播距离为地月距离的二倍，根据得需要的时间为： 点睛：重点是速度公式的应用，要特别注意激光在地月间传播了一个来回，所以计算时间时光超过的路程是地月距离的二倍． 12．（1）6105km（2）1000h 【详解】解：（1）根据得 （2）根据得 答：（1）地球到月球的距离大约是6105km。 （2）如果该超级高铁以最高时速不停地跑，它需要1000h才能跑完地球到月球的距离。 13．+200度属于远视镜片；它的焦度是2 m-1；焦距是0.5 m． 【详解】属于近视镜片的是-300度，属于远视镜片的是+200度．焦距：. 焦度：. 点睛：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. 14．（1）；（2）见解析 【详解】（1）从第一个人举起灯到他看到第二个人的灯的时间内，光传播了6km，传播的时间 （2）伽利略无法准确测量出光速，因为光速太快，在3km的路程上运动的时间太短，当时条件无法准确测量出这段时间。 答：（1）光传播34km用的时间约为。 （2）伽利略不能准确的测出光速，原因是光速太快，运动的时间太短。 15．（1）甲计时员计时准确；（2）0.3s 【详解】解：（1）由于光速远大于声速，所以看到发令枪冒烟时开始计时准确，即甲计时员计时准确。 （2）计时相差时间 答：（1）甲计时员计时准确； （2）他们计时相差大约是0.3s。 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 $$