内容正文:
2025年中考物理高频易错考前冲刺-光学计算
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.太阳光达到地球的时间约为8分钟,我们现在看到的太阳发出的光是太阳8分钟前发出的。若按500s来计算,试计算太阳和地球之间的距离。(光在真空中的传播速度已知)。
2.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?
3.如图甲所示,灯距地面的高度为H,身高为h的人自路灯的正下方经过,看到自己头部的影子正好在自己脚下.如图乙所示,如果人以不变的速度v匀速直线向前走,由A到B,则人头部的影子由C运动到D.证明:人头部影子的速度为.
4.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)
5.人类自远古时代,就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象,对探索宇宙、了解宇宙有着不懈的追求。宇宙的浩瀚不能以千里计,因此,在探索宇宙过程中,我们常用到光年这一单位,它是指光在一年内传播的距离。(光速取3.0×108m/s)
(1)1光年等于多少m?(保留三位有效数字,1年按365天计算)
(2)若某星体上的光传播到地球上需要500光年,求该星体到地球的距离是多少km。
6.一位身高1.6m的学生,傍晚站立在路灯下,他投在地面上的身影长2m,如果他沿投影方向移动2m后站立不动,此时影子长度增加了0.5m,求路灯的高度.
7.科学家利用激光测距仪发出一束激光射向月球,大约经历了2.54s接收到反射光。(已知光传播的速度是3×108m/s)地球到月球的距离大约是多少?
8.用激光发射器向月球发射激光信号,经过2.6s在地面接收到返回信号,根据此数据,计算出月球到地球之间的距离?
9.在运动会上,百米赛跑时一个计时员因操作失误,在听到枪声音时才开始计时,测得某同学百米赛跑的成绩为13.8秒,则该同学赛跑的实际成绩应该是多少?(声音在空气中传播的速度是340米/秒,忽略光在空气中传播的时间 )
10.“嫦娥一号”卫星离地球最远时大约为40万千米,若此时此刻以光速向地球播放(无线电波)歌曲《爱我中华》,届时歌曲信号需要多长时间到达地球?
11.如图测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间,小明同学身高165cm,站在竖直放置的平面镜前2m面对镜子,背对视力表,视力表距离小明1m。求:
(1)此人自己的像高度是多少?
(2)此人看到视力表的像离他的距离是多少?
(3)若小明向平面镜走近0.5m,则他与镜中人的像之间的距离是多少?
12.2019年4月10日,人类发布了首张黑洞照片,为解开星系演化之谜提供了宝贵资料,当光经过黑洞时也将被黑洞俘获而无法逃离,照片中的黑洞距离我们5500万 (填“年”或“光年”),光在真空中的速度为 km/s,请计算该黑洞距离我们有多少km ?
13.小明站在桥上,可以看见远处河边上一个妇女在用棒槌拍衣服,但是每当她高举起棒槌时,小明却听见了拍打衣服的清脆声,这是什么原因?假设她每秒拍两次,洗衣服处距桥大约多远?
14.一束激光从地面发射向月球,经2.5s地球接收到了从月球反射回来的激光,求月球到地球的距离?
15.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,经过后接收到返回的激光信号。请你帮助他们完成以下问题:
(1)光年是 单位;
(2)地球和月球相距多少?( )
(3)若有一架航天飞机以的速度从地球匀速飞向月球,需要多长时间?( )
(4)太阳发出的光要经过大约8分钟的时间到达地球,估算出太阳到地球的距离是多少?( )
16.如图所示,小龙站在地铁站台上,他透过玻璃板制成的屏蔽门,可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌A和自己在玻璃屏蔽门后面的像。他沿站台向玻璃门慢慢走进,当看到自己的像和广告牌A刚好重合时,记下在站台上位置,测出该位置到玻璃屏蔽门的距离是2.8m。求:
(1)地铁车道的宽度d是多少;
(2)在小龙背后方距离小龙6m处也有一个广告牌B,此时小龙看到广告牌B在玻璃屏蔽门中像距离他多远?
17.透镜焦距f的长短标志着折光本领大小.焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用Φ表示,即Φ=,平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值,凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。
(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为多少?
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度是多少?焦距又是多少?
18.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?
19.同学们学习光学知识的时候知道了光在真空中的传播速度约为3×108m/s,通过查资料又知道了太阳光要经过8min20s才能到达地球。
(1)请根据上面数据计算太阳到地球的距离为多少km?
(2)假设一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,赛车要跑完这段路程需要多少天?约合多少年?
20.已知光在真空中传播速度是3×108m/s。
(1)光在真空中1年里传播的距离叫做光年,光年是时间的单位还是长度的单位?
(2)太阳发出的光,要经过500s才能到达地球,试计算太阳到地球的距离是多少?
(3)为实现我国的探月计划,已知地球和月球间的平均距离约是3.84×105千米,则向月球发射的激光到达月球需要多少秒?
21.小安在完成“探究凸透镜成像规律”的实验后,想测一测烛焰和像在光具座上移动时的平均速度。如图所示,他将f=10cm的凸透镜固定在长度为1m的光具座的中点并保持凸透镜的位置不变,把蜡烛起始位置放在9cm刻度线处,移动光屏,在63cm刻度线处得到一个清晰的像,他在7s内将蜡烛由图中位置移动到30cm刻度线处。
(1)7s内蜡烛移动的平均速度是多少?
(2)若同时移动光屏且保证光屏上承接到清晰的像,则光屏移动的平均速度是多少?
22.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。
23.小明由于没有注意保护视力,形成了近视眼,需要去配一副近视眼镜,组成眼镜的主要材料的部分技术指标如下表:
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光量
92%
91%
...
...
密度
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.4×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
(1)若要你选择,你会选择上表中的哪种镜片?说出你选择的结果及理由;
(2)一副铜合金镜架的质量为20g,该镜架的体积为多少cm3?若以钛合金代替铜合金(形状、体积相同),求一副钛合金镜架的质量;
(3)小明想配一副这样的眼镜:镜片用的是树脂镜片,镜片的体积为10cm3,眼镜架用的是(2)中的钛合金镜架,配好后这副眼镜的质量是多少?
(4)有的同学认为眼睛已经近视了就不需要保护了,你认为这种想法是否正确?眼睛是心灵的窗户,我们应该怎样保护自己的眼睛呢?请你写出来。
24.如图所示,底面积为的圆柱形容器装满水,一光束沿射向水面,入射光与水面的夹角为45°,方向保持不变,反射光线在水平光屏上形成光点。打开水阀,水流出,水位下降,光点在光屏上移动,当光点移了20cm时,容器中的水流出多少了?
25.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最为精确的方法。1969年7月,阿波罗11号的宇航员第一次登上了月球,在上边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,如图所示。角反射器刚放好,各国立即向它发射激光。宇航员还没有离开月球,科学家就捕获到了反射光。已知:光速
(1)请在图上画出所给入射光线经过两个平面镜的反射光线
(2)若从发射激光开始到接收到反射回来的激光共用时t=2.56s,求月球和地球间的距离s。(两平面镜间的反射所需时间忽略不计)
26.用激光器向月球发射激光信号,2.6s后接收到从月球返回的信号,光速,问:
(1)月球距离地球多远?
(2)如果一辆高铁以360km/h的速度不停地行驶,走完这段路程需要多长时间?
27.身高1.70m的李洋同学面向穿衣镜,站在镜前1m处,问:
(1)镜中的像与他相距多少m?
(2)若他再远离穿衣镜0.5m,镜中的像距离他多少m?
(3)如果他以1m/s的速度靠近穿衣镜,以他的像为参照物,则他靠近穿衣镜的速度是多少m/s?
28.迅雷不及掩耳出自《六韬·龙韬·军势》:“疾雷不及掩耳,迅电不及瞑目。”比喻来势凶猛,使人来不及防备。若正常人的反应时间(人接收到信号到采取措施完成的时间)为0.2s,若雷声和闪电同时产生,那么“迅雷不及掩耳”的雷声发生处距离人所在位置不会超过多远呢?已知光的传播速度,声音的传播速度。
29.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)
30.一个身高为的人站在竖直放置的平面镜处。求:
(1)像与平面镜的距离是多少m;
(2)如果此人以1m/s的速度靠近镜面,则1.5s后人和像的距离为多少?像高为多少?
31.如图是核潜艇停在海面某处探测水下暗礁深度的情景,声呐发出声波信号后0.9秒收到暗礁反射回来的信号。已知声音在海水中的传播速度约为1500m/s。
(1)求核潜艇到暗礁的距离;
(2)这种测量方法能否用来测量地球与月球之间的距离?为什么?
(3)如果改为发射激光信号,求信号传至障碍物所需要的时间。已知激光在海水中的速度约为。(不考虑激光在传输过程中的损耗)
32.小玥用3米视力表测视力情况,视力表距离平面镜2.5米,
(1)小玥应该坐在视力表前多少米的位置?
(2)若小玥从当前位置以0.5m/s的速度远离镜子,则2s后小玥与视力表的像相距多远?
33.根据视力检测标准,受测人需要与“E”型视力检测表相隔一定的距离才能进行检测,因受场地限制,医生用如图所示的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距3m,王红与视力表相距1m并且观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:
(1)王红距离视力表的像有多远?
(2)王红站起来朝平面镜方向走了一段距离,与视力表的像的距离是4m,则王红走了多远?
(3)测试时,王红看到“E”字开口指向左侧,则视力表中该“E”开口指向哪一侧?
34.检查视力时,为节省空间,视力表放在被测者小王头部的后上方,通过识别对面墙上镜子里的像来完成检查(如图所示)。
(1)若眼睛到视力表的像的距离为5m,求眼睛到平面镜的距离;
(2)如果小王站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了2秒后,他现在距离视力表的像是多远?
35.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。(计算结果保留整数)
(1)根据所学凸透镜成像的规律,求此凸透镜的焦距范围;
(2)若物距(u)、像距(v)和焦距(f)之间的关系为,问:
①此透镜的焦距是多少?
②保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜换成焦距为5cm的凸透镜,则光屏移到什么位置能再次呈现蜡烛清晰的像?
36.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)
37.有一位在北京某剧场里观看演出的观众坐在离演奏者34 m远处,另一位在上海的听众在自己家里收音机旁听实况转播,北京与上海相距1470 km,问哪一个人先听到演奏声?(已知收音机听实况转播是通过无线电波传播的,无线电波与光的传播速度相同)
38.如图所示,树上P处停着一只乌鸦,地上C处有一只小虫,乌鸦从树上的P点飞下来捉地上C点处的小虫,再飞到对面的篱笆墙上的Q点,已知P点的高度,Q点的高度,C点到A、B的路程分别是,,乌鸦完成这次捉虫任务的平均飞行速度为5m/s,不考虑乌鸦捉虫消耗的时间。
(1)求乌鸦完成这次捉虫任务所需的时间;
(2)若将AB看成一个平面镜,则小虫爬到什么位置时,乌鸦飞行的路程最短?请你根据学过的光学知识为乌鸦设计一条最短的飞行路线并在图中标出,同时证明该路线最短。
39.2021年5月15日,我国自主研制的“天问一号”火星探测器成功登陆火星。“天问一号”从地球到火星共用了200多天,平均每天运行30万公里。已知光在真空中传播速度约3×108m/s,而声音在空气中传播的速度约340m/s。
(1)“天问一号”每天平均运行30万公里,与声音在空气中的传播,谁更快?
(2)“天问一号”以每天平均运行30万公里的速度,200天运行的距离,光在真空中需要传播多长时间?
40.1969年7月美国阿波罗11号飞船的宇航员第一次登上了月球,并在月球上放了一台“角反射器列阵”如图所示,这个角反射器的作用是将地球上的激光按其原来的方向反射回地球,从而大大提高了用激光测定月地间距离的精确度,请仔细观察和思考如图所示角反射器的原理图,回答以下问题:
(1)“角反射器列阵”主要是有许多平面镜构成,这些平面镜之间的关系是 .
(2)一束激光从地球射向月球,经过月球上的反射器后,返回发射器,所需时间为2.54s,月球到地球的距离是_千米.
41.如图所示的光路图中,是镜面,AO为入射光线,已知。
(1)此时反射角等于多少度?同时需要在图上标注出入射角和反射角。
(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?
(3)若镜面绕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?
42.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5s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。
43.某初中物理课外兴趣小组运用所学物理知识探究益智游戏“打砖块”中的物理原理,游戏中游戏者需操作底边上的一根水平“棒”,让一颗不断弹来弹去的“球”在撞击作为过关目标消去的“砖 块”的途中不会掉落到底边上,把砖块全部消去就可以破关.球碰到砖块、棒与边界都会反弹, 球碰撞后速度大小不变,反弹前后速度方向的规律与光的反射规律相似,设在游戏中棒的长度为1cm,每次发球时,球放在棒的右端,ABCD 为一个矩形,AB 边是砖块,BC、AD 是边界,其 中 CD 边长 13cm,BC 边长 15cm,如图所示,已知每次发射时球的速度均为 5cm/s.
(1)若小球垂直于 CD 边向上发射,求小球经多长时间回到底边?
(2)若小球以斜向右上的方向发射,在 E 点第一次与边界相碰,如图.已知 E 点到 C 点的距离 为 9cm,球每次与边界发生碰撞后,轨迹与边界所构成的直角三角形都满足竖直边比水平边比轨 迹边等于 3:4:5 的特点,在球发射的同时,棒立即水平向右做单方向的匀速运动,为保证球不 从 CD 边掉下,则棒的速度范围为多少?
44.(1)如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中P可旋转的八面镜,S为发光点,T是望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L(L可长达几十千米),且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当每秒转动次(圈)数达到n0时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速c。请写出测量光速的表达式;
(2)一车厢以速度v在水平地面上行驶,车厢底部有一光源,发出一光信号,射到车顶。已知在车厢里的观察者测量到这一过程所用的时间为Δt0,如图(a)所示。另外一个观察者站在地面,他测量到的这一过程所用的时间为Δt,如图(b)所示。研究表明不论观察者是站在车厢里还是在地面上,车厢的高度乙都是不变的,光在车厢里和地面上传播的速度都是c,试判断Δt0和Δt哪一个更大一些,从中可以得出什么结论。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.
【详解】太阳和地球之间的距离
2.(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。
3.见解析所示
【详解】要计算人头部影子的速度,可以根据公式v影= 进行计算,可以从相似三角形为切入点列关系式找出相关物理量之间的联系,再将s影用其他已知量表示出来:
如图观察可知,则和相似,根据相似三角形对应边成比例,
则有:;
因为人在做匀速直线运动,所以人的头也在做匀速直线运动,则:,所以s影表达式如下: s影=;
又因为影子运动时间与人运动时间是同步的,所以用时都为t,根据可知:
v影=
4.(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。
5.(1)9.46×1015m;(2)4.73×1015km
【详解】解:(1)光在一年内通过的路程叫光年,则
1光年=3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m
(2)该星体到地球的距离
s=500×9.46×1015m=4.73×1018m=4.73×1015km
答:(1)1光年等于9.46×1015m;
(2)若某星体上的光传播到地球上需要500光年,该星体到地球的距离是4.73×1015km。
6.8m
【详解】
用相似三角型来列对应边成比例.设路灯距地面的高度为H,开始人距路灯的距离为s,则 (s2)/H2/1.6 ① (s22.5)/H2.5/1.6 ② 解得:H8m,s8m路灯的高度为8m.
7.3.81×108m
【详解】解:由可知,激光传播的路程为
地球和月球之间的距离为
答:地球到月球的距离大约是3.81×108m。
8.3.9×108m
【详解】解:从地球到月球光的传播时间
月球到地球之间的距离
答:月球到地球之间的距离是。
9.14.09s
【详解】解:百米赛跑时,作为终点计时裁判,正确的方法是看到发令枪冒烟立即计时,因光速远大于声速,可忽略光在空气中传播的时间,听到枪声才开始计时,说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时,测得时间肯定偏小,根据速度公式,少的时间为声音传播100m所用的时间
该同学赛跑的实际成绩应该为
t=13.8s+0.29s=14.09s
答:该同学赛跑的实际成绩应该是14.09s。
10.1.3s
【详解】试题分析:由题意可知,无线电波的速度等于光速为30万千米/秒,“嫦娥一号”卫星离地球最远时大约为40万千米,所以歌曲信号到达地球的时间为t=s/v=40万千米/(30万千米/秒)=1.3s.
考点:速度和路程的计算
11.(1)165cm;(2)5m;(3)3m
【详解】解:(1)由平面镜成像的特点可知平面镜成等大的虚像,题中小明同学身高为h=165cm,故他在平面镜中的像高度为
(2)由题意可知,视力表到小明的距离为l1=1m,小明与平面镜的距离为l2=2m,则视力表到平面镜的距离是
根据平面镜成像特点,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l4=3m,则人看到视力表的像离他的距离是
(3)小明向平面镜走近l6=0.5m,此时小明到镜面的距离为
根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等可知,此时人像与平面镜的距离是
则他与镜中的像之间的距离是
答:(1)此人自己的像高度是165cm。
(2)此人看到视力表的像离他的距离是5m。
(3)若小明向平面镜走近0.5m,则他与镜中人的像之间的距离是3m。
12. 光年 3×105 5.20344×1020
【详解】解:由于光年是天体间距离的单位,所以,照片中的黑洞距离我们5500万光年;光在真空中的传播速度为
3×108m/s=3×105km/s
由知道,该黑洞距离我们的距离为
s=vt=3×105km/s×5500×104×365×24×3600s=5.20344×1020km
答:照片中的黑洞距离我们5500万光年,光在真空中的速度为3×105km/s;该黑洞距离我们有5.20344×1020km。
13.85m.
【详解】(1)看见拍衣服,是由于光的传播,听见拍衣服的声音是因为声音的传播,两者传播速度悬殊很大,所以有一个时间差让我们看起来不“同步”.(2)拍衣服一次有举起和拍下两过程,每秒拍两次,每举起或落下一次用s的时间;∵v=,∴s=vt=340m/s×s=85m.
【点睛】(1)声音由物体的振动产生,空气中声速是340m/s,光速是3×108m/s,光速比声速大;(2)知道每秒拍两次,结合声速和根据速度的计算公式v=就可以计算出洗衣服处距离小明的距离.
14.3.75×108m
【详解】根据得,激光的路程
则月球到地球间的距离
15. 长度 3.9×108m 780h 1.44×1011m
【详解】解:(1)光年指的是光在一年内经过的距离,所以是长度单位。
(2)地球到月球的距离
(3)需要的时间
(4)光从太阳到达地球的时间,太阳到地球的距离
答:(1)光年是长度单位;
(2)地球和月球相距3.9×108m;
(3)若有一架航天飞机以的速度从地球匀速飞向月球,需要780h;
(4)太阳发出的光要经过大约8分钟的时间到达地球,估算出太阳到地球的距离是1.44×1011m。
16.(1);
(2)
【详解】(1)根据平面镜成像规律,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离等于2.8m,当看到自己的像和广告牌A刚好重合时,故地铁车道的宽度d等于像到平面镜的距离,等于2.8m。
(2)在小龙背后方距离小龙6m处也有一个广告牌B,广告牌B到玻璃屏蔽门的距离为
广告牌B的像到玻璃屏蔽门的距离为8.8m,小龙看到广告牌B在玻璃屏蔽门中像与他的距离
17.(1)4m-1 ,2m-1;(2) 3m-1 ,4m-1,0.33m, 0.25m
【详解】解:(1)直接代入公式
Φ1=
Φ2=
(2)因眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值,故+300度和-400度的眼镜片,其焦度是3m-1 ;4m-1;焦距等于焦度的倒数,故焦距为0.33m; 0.25m。
答:(1)求焦距分别为0.25m和0.5m的透镜,其焦度分别为4m-1 ,2m-1;
(2)+300度和-400度的眼镜片,它们的焦度、焦距分别是3m-1 ,4m-1,0.33m, 0.25m。
18.(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。
19.(1)1.5×108km;(2)12500天,34年。
【详解】解:(1)太阳光到达地球的时间
t=8min20s=500s
太阳到地球的距离为
(2)赛车要跑完这段路程需要的时间
答:(1)太阳到地球的距离为1.5×108km;
(2)赛车要经过12500天,约34年才能跑完这段路程。
20.(1)长度的单位;(2);(3)
【详解】解:(1)一光年指光在真空中1年里传播的距离,所以光年是长度的单位。
(2)太阳到地球的距离为
(3)向月球发射的激光到达月球需要时间为
答:(1)光年是长度的单位;
(2)太阳到地球的距离为;
(3)向月球发射的激光到达月球需要时间为。
21.(1)3cm/s;(2)1cm/s
【详解】解:(1)由题意可知,蜡烛移动距离
则蜡烛移动的平均速度
(2)若同时移动光屏且保证光屏上承接到清晰的像,则像距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以光屏最多能移动到70cm处,则光屏移动距离
故光屏移动的平均速度
答:(1)7s内蜡烛移动的平均速度是3cm/s;
(2)若同时移动光屏且保证光屏上承接到清晰的像,则光屏移动的平均速度是1cm/s。
22.(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。
23.(1)我会选择树脂镜片,因为树脂镜片不但透光度好,而且质量相对较轻;(2)2.5cm3;0.011kg;(3)0.024kg;(4)见解析
【详解】解:(1)由表格中数据得,树脂镜片透光较好,密度较小,因此我会选择树脂镜片,因为树脂镜片不但透光度好,而且质量相对较轻,带着比较舒服。
(2)由得,可得铜合金镜架的体积为
依题意得,钛合金架的体积
由得,钛合金架的质量为
(3)由可得,树脂镜片质量
配好后这副眼镜的质量是
(4)这种想法错误,近视眼镜若不多加保护,眼睛近视度数会增加。
建议:①读书时眼睛距离书本尽量保持25cm的距离;②不要在光线太强或太暗的地方读书写字。
答:(1)我会选择树脂镜片,因为树脂镜片不但透光度好,而且质量相对较轻;
(2)该镜架的体积为2.5cm3;钛合金架的质量为0.011kg;
(3)树脂镜片质量为0.024kg;
(4)近视眼不需要保护的想法是错误的,建议:①读书时眼睛距离书本尽量保持25cm的距离;②不要在光线太强或太暗的地方读书写字。
24.100
【详解】入射光线AO射到水面,水面将光线反射到Q点,反射光OQ和入射光AO满足反射定律,入射角为45°,反射角也为45°;当水面下降时,入射光线AO保持不变,入射点将随着水面下降而移到O′,如下图,由于入射光AO没变,入射角也没变,故反射角也不变,仍为45°,则在O′点反射的光线O′Q′∥OQ右移,O′Q′与原来的水面交于P点,如图:
根据几何关系,QQ′∥OP,OQ∥PQ′,四边形OPQ′Q为平行四边形,所以OP=QQ′,因为入射角为45°,所以ΔOO′P、ΔO′MP都是等腰直角三角形,所以
所以当光斑在EF上向右移动s=20cm时,水面将下降
流出水的质量
m水=ρ水V水=ρ水Sh=1.0×103kg/m3×1m2×0.1m=100kg
25.(1)
(2)3.84×105km
【详解】(1)过入射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过第二次的入射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向,注意二次反射光线与原来的入射光线平行,如图所示:
(2)由题意可得,激光从地球到月球所用的时间
月球和地球间的距离
s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km
26.(1);(2)
【详解】解:(1)月球到地球的距离
(2)如果一辆高铁以360km/h的速度不停地行驶,走完这段路程需要的时间
答:(1)月球距离地球3.9×108m;
(2)如果一辆高铁以360km/h的速度不停地行驶,走完这段路程需要3.9×106s。
27.(1)2m;(2)3m;(3)2m/s;
【详解】(1)根据平面镜成像特点可知,像和物到平面镜的距离相等,所以物到像的距离是物到平面镜距离的两倍;
因为李洋同学距平面镜的距离是1m,像与他之间的距离是:
;
(2)若他远离平面镜后退0.5m,则他距离平面镜的距离是:
所以像到平面镜的距离也是1.5m,故像距离人的距离是:
;
(3)平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等,该人以1m/s的速度正对镜子走去,则像也以1m/s的速度正对镜子走去,所以若以像为参照物,人相对于像的运动速度是:
.
28.68m
【详解】由于光速很大,光的传播时间忽略不计,雷声速度,传播时间,由得,雷声发生处距离人所在位置不会超过距离为
29.(1)1.5×1011米;(2)1.5×109秒
【详解】(1)由可知,太阳到地球的距离约为
s=vt=ct=3×108m/s×500s=1.5×1011m
(2)已知赛车的速度v′=100m/s,则它跑完这段距离需要的时间为
答:(1)太阳到地球的距离是1.5×1011米;
(2)它要经过1.5×109秒才能跑完这段距离。
30.(1)4;(2)5m, 1.65m
【详解】解:(1)由于像与物到平面镜的距离相等,人离镜,则像与平面镜的距离是。
(2)人以的速度靠近平面镜,根据可得,后人走的路程为
则现在人离镜为
像与镜的距离也为,所以人和像的距离为
平面镜成像时,像和物体的大小相等,所以,他的像高为。
答:(1)像与平面镜的距离是;
(2)如果此人以的速度靠近镜面,则后人和像的距离为,像高为。
31.(1)675m
(2)不能,因为真空不能传声
(3)
【详解】(1)声呐发出声波信号到达核潜艇所用的时间,核潜艇到暗礁的距离。
(2)地球与月球之间是真空,真空不能传声,所以不能用这种方法测量地球与月球之间的距离。
(3)已知激光在海水中的速度约为,如果改为发射激光信号,则信号传至障碍物所需要的时间。
32.(1)2m;(2)4m
【详解】(1)根据平面镜成像规律,视力表中的像到平面镜的距离为2.5m,小玥到视力表的距离为
(2)小玥在2s运动的距离为
小玥与视力表的像的距离为
答:(1)小玥应该坐在视力表前2m的位置。
(2)若小玥从当前位置以0.5m/s的速度远离镜子,则2s后小玥与视力表的像相距4m。
33.(1)5m
(2)1m
(3)右侧
【详解】(1)视力表到平面镜的距离为3m,由平面镜成像特点,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,所以视力表的像到平面镜的距离也为3m,王红距离平面镜的距离为
则王红距离视力表的像为
(2)依题意走动后王红与视力表的像的距离是4m,则王红距离平面镜的距离为
则王红站起来朝平面镜方向走动的距离为
(3)由平面镜成像特点可知,像与物成镜面对称,王红看到“E”字开口指向左侧(纸外),则视力表中该“E”开口会指向右侧(纸外)。
34.(1)2m
(2)3.8m
【详解】(1)由图可知,视力表到视力表的像的距离为
若眼睛到视力表的像的距离为5m,则眼睛到视力表的距离为1m,眼睛到平面镜的距离为
(2)人到视力表像的距离为
由得,小王向平面镜移动的距离
小王距视力表像的距离为
35.(1)10.0cm<f<15.0cm
(2)12.0cm,56.0cm
【详解】(1)如图,物距为30.0cm,像距为20.0cm,此时光屏上成清晰像,则有
30.0cm>2f
f<20.0cm<2f
解得,凸透镜的焦距范围是
10.0cm<f<15.0cm
(2)①根据公式可得
解得,此透镜的焦距是
f=12.0cm
②保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜换成焦距为5cm的凸透镜,则有
解得,此时的像距为
则光屏位置的刻度为
50.0cm+6.0cm=56.0cm
即光屏移到56.0cm刻度处能再次呈现蜡烛清晰的像。
36.(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
37.上海的听众在自己家里收音机旁先听到演奏声
【详解】声音的传播速度是340m/s,无线电波的传播速度是,根据公式可得他们各自听到演奏声的时间,则北京某剧场里观看演出的观众听到演奏声的时间
,
则在上海的听众在自己家里收音机旁听到演奏声的时间
,t1>t2,所以上海的听众在自己家里收音机旁先听到演奏声;
答:上海的听众在自己家里收音机旁先听到演奏声。
38.(1)5m/s;(2)
【详解】(1)根据题意知道, AP=6m,CA=8m,则
则乌鸦完成这次捉虫任务飞行路程
s=PC+CQ=10m+5m=15m
已知飞行速度为5m/s,所用时间
(2)以地面为界面作出P的对称点P′,连接P′Q,与界面相交于一点O,即小虫爬到O位置时,乌鸦飞行的路程最短,如下图
答:(1)乌鸦完成这次捉虫任务所需的时间是3s;
(2)该路线见解析。
39.(1)天问一号;(2)200s
【详解】解:(1)声音在空气中的速度是340m/s,“天问一号”每天运行30万公里,则
因此“天问一号”比声音在空气中传播的更快。
(2)“天问一号”以每天平均运行30万公里的速度,200天运行的距离为
s′=vt=30×104km/天×200天=6×107km
光在真空的速度是c=3×105km/s,则光走完上述路程所用的时间为
答:(1)“天问一号”传播的速度快;
(2)光在真空中需要传播200s。
40.垂直@3.81×105
【详解】(1)根据光的反射定律作图可知:当镜面相互垂直时,从远处任意角度射来的光线经垂直的两个镜面反射后可以沿原路返回,据此可方便测量地月距离,所以这些平面镜之间是垂直的.
(2)经过月球上的反射器后,返回发射器,所需时间为2.54s,月球到地球的距离是:
答案为:垂直
点睛:注意光走了一个来回的距离,地月距离应该除以2.
41.(1)60,;(2)90°;(3)150°
【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°。入射角和反射角如图所示:
(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°
(3)若镜面绕O点顺时针旋转15°,此时的入射角为
60°+15°=75°
因反射角等于入射角,则反射角为75°;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
75°+75°=150°
答:(1)此时反射角等于60度,入射角和反射角如图所示
(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°;
(3)若镜面绕O点顺时针旋转15°后,则反射光线与入射光线的夹角等于150°。
42.(1)1700m;(2)5.67×10﹣6s
【详解】解:(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
答:(1)雷电发生处离小明所在位置的距离为1700m;
(2)闪电到达小明的位置所需要的时间为5.67×10-6s。
43.(1)6s; (2)1cm/s至1.1cm/s
【分析】(1)已知AD的长度和速度,利用速度公式的变形可求时间;
(2)根据小球的运动轨迹画图,求出小球运动的时间;通过轨迹与边界所构成的直角三角形都满足竖直边比水平边比轨迹边等于 3:4:5 的 特点,结合光的反射规律特点解题.
【详解】(1)小球垂直向上,则小球往返的路程为,
小球回到底边所用时间:
;
(2)根据题意作图:
如图所示,,
由题可知,,可得;
,可得:,;
由题可知,球碰到砖块、棒与边界都会反弹,反弹前后速度方向的规律与光的反射规律相似,
所以,
所以,
可得:;;
在四边形FGIE中,FG平行于EI;EF平行于GI,即四边形FGIE为平行四边行;
所以,
,可得:;
由于,可得:,;
综上所得,小球运动的路程为:
;
小球运动的时间,
由图可知:棒的长度为1厘米,要能接到小球,小球的至少有一端要移到K点就可以,由此可知,棒移动的最小距离,
此时速度;
棒移动的最大距离,
此时速度.
即速度范围为1cm/s至1.1cm/s.
44.(1);(2)Δt更大一些,运动的参照物里时钟变慢
【详解】解:(1)若P为可旋转的八面镜:从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s=2L,八面镜P从现在位置到下次再出现如图形状的状态时需要转八分之一圈。则当转速达到n0时,恰能在望远镜中再一次看见发光点S,光A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为
测量光速的表达式
(2)如图所示:
在车厢内观察这一过程所用的时间为
在地面上观察
(vΔt)2+L02=(cΔt)2
可以得到结论:运动的参照物里时钟变慢。
答:(1);(2)Δt更大一些,运动的参照物里时钟变慢。
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
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