第二章 光现象（计算题30道）-【刷好题】2025-2026学年八年级物理上册热点题型专练（2024苏科版）

第二章 光现象（计算题30道） 1．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。 【答案】（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。 2．因受场地限制，医生用如图的方法为王红同学检查视力，“E”型视力表与平面镜相距2.5m，王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则： （1）王红距离视力表的像有多远？ （2）如果王红站起来以0.5m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后，她距离“E”型视力表的像是多远？ 【答案】（1）4.6m；（2）3.1m 【详解】解：（1）已知“E”型视力表与平面镜相距2.5m，由平面镜成像特点知，视力表的像距平面镜的距离也是2.5m，由图可知王红到平面镜的距离是 2.5m﹣0.4m＝2.1m 所以王红距离视力表的像的距离 s＝2.5m+2.1m＝4.6m （2）由得，王红向平面镜移动的距离 则此时王红距离“E”型视力表像的距离是 答：（1）王红距离视力表的像4.6m； （2）她现在距离“E”型视力表的像3.1m。 3．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？ 【答案】（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。 4．如图所示，一束水平光线从空气进入玻璃，请作出反射光线和折射光线。 【答案】 【详解】先过入射点作法线，在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角； 在玻璃中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示： 5．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？ 【答案】（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°。 6．如图所示的光路图中，是镜面，AO为入射光线，已知。 (1)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？ (2)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？ 【答案】(1)90° (2)150° 【详解】（1）已知，则入射角 若光线AO绕O点顺时针旋转15°，则此时的入射角为 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° （2）若镜面绕O点顺时针旋转15°，则此时的入射角为 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° 7．光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。 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。 【答案】 【详解】解：由第一次看见发光点可知，光传播的距离所用的时间等于八面镜转过转所用的时间，即 可得光速为 答：光速表达式为。 8．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。 【答案】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 9．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） 【答案】(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 10．用激光器向月球发射激光信号，后接收到从月球返回的信号，已知光在真空中的传播速度为，求： (1)月地距离； (2)一辆汽车以30m/s的速度不停的行驶，行驶完月地距离所用的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）月地距离为 （2）一辆汽车以30m/s的速度不停的行驶，行驶完月地距离所用的时间为 11．如图，小孟驾驶汽车接近山崖A，已知声音在空气中的速度为340m/s。问： (1)若汽车静止，鸣笛后4s听见第一次回声，则汽车离山崖A 的距离是多少？ (2)若汽车以20m/s的速度面向山崖A 行驶，当他按了一次喇叭后，经过3s后听到回声，则山崖A 和按喇叭时的距离是多少？ (3)夜间行车，驾驶室内禁止开灯，这样做有什么道理？ 【答案】(1)680m (2)540m (3)见详解 【详解】（1）汽车离山崖A 的距离是 （2）山崖A 和按喇叭时的距离是 （3）夜间行车，驾驶室内如果开灯，车内物体反射的光会在前挡风玻璃上成像，干扰司机对外面景物的观察。故夜间行车，驾驶室内禁止开灯。 12．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。视力表与平面镜相距2.5m。则： （1）小丽距离平面中视力表的像的距离是多少？ （2）如果小丽站起来朝平面镜的方向走了一段距离，她现在与视力表的像的距离是3m，则小丽走了多少m？ 【答案】（1）4.6 m；（2）1.6m 【详解】解：（1）如图所示，大括号所指示部分为所求距离： 视力表与镜距离为2.5m，视力表的像离镜距离也为2.5m，即视力表与它的像的距离为 2.5m+2.5m=5m 又由于小丽在视力表前0.4m，所以小丽离视力表的像的距离为 5m﹣0.4m=4.6m 即小丽离视力表的像距离为4.6m。 （2）由图可知，视力表距离平面镜2.5m，根据平面镜成像时，像与物体到镜面的距离相同可知，视力表的像距离平面镜2.5m；她现在与视力表的像的距离是3m，则小丽距离平面镜 3m﹣2.5m=0.5m 小丽移动的距离为 s=2.5﹣0.4m﹣0.5m=1.6m 答：（1）小丽距离视力表的像有4.6 m； （2）小丽走了1.6m。 13．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2.5m，王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则： （1）王红距离视力表的像有多远？ （2）如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后，她现在距离“E”型视力表的像是多远？ 【答案】（1）4.6m；（2）2.8m 【详解】解：（1）由图可知，视力表到平面镜的距离为，根据平面镜成像的特点可知，视力表的像到平面镜的距离为 则有王红到视力表的像的距离为 （2）王红以的速度前进所行走的距离为 则此时她到镜面的距离为 此时王红到视力表的像的距离为 答：（1）王红距离视力表的像有远； （2）她现在距离“E”型视力表的像是远。 14．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？ 【答案】(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。 15．太阳发出的光，要经过8min才能到达地球（）。 (1)请你估算太阳到地球的距离； (2)如果一辆赛车以100km/h的速度不停地跑，跑完这段路需要多少小时？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）太阳到地球的距离为 （2）如果一辆赛车以100km/h的速度不停地跑，跑完这段路需要的时间为 16．如图甲是探究光的反射规律的实验装置，可沿折转的白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的垂直于镜面。 (1)实验中，白色纸板的作用是 。 (2)如果把纸板的右半边向后折，如图乙所示，右半边纸板上将不能观察到反射光线，说明 。 (3)移动激光笔时入射角为30°，测得反射角也为30°，由此得出光反射时反射角等于入射角的结论，你认为有何不妥之处？ 。 (4)纸板置于同一平面后，将若将一束光贴着纸板沿方向射到O点，反射光将沿图甲中的方向射出，这说明光的反射中，光路是 的。 【答案】(1)显示光的传播路径 (2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (3)根据一组数据得出的结论有偶然性。 (4)可逆 【详解】（1）光的传播路径我们看不见，可通过一些方法间接看到，如通过水雾、烟雾等，这里白色纸板的作用是显示光的传播路径。 （2）如果把纸板的右半边向后折，左、右纸板不在同一平面内，如图乙所示，右半边纸板上将不能观察到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）为得出普遍性的结论，要多次测量，移动激光笔时入射角为30°，测得反射角也为30°，由此得出光反射时反射角等于入射角的结论，不足之处是：根据一组数据得出的结论有偶然性。 （4）纸板置于同一平面后，将若将一束光贴着纸板沿方向射到O点，反射光将沿图甲中的方向射出，即逆着AO的方向射出，这说明光的反射中，光路是可逆的。 17．如图所示的光路图中，是镜面，AO为入射光线，OB为反射光线，已知∠AOB=120°，求： （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？ 【答案】（1）60°；（2）90° 【详解】解：（1）已知 由于反射角等于入射角，则反射角 （2）若光线AO绕O点顺时针旋转15°，此时的入射角为 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 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°。 18．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？ 【答案】（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。 19．一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？ 【答案】（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。 20．为实现我国的载人登月计划，科研人员用激光测距仪测地球和月球之间的距离时，发射的激光束2.56s后返回地球。（空气和真空中的光速均取） (1)激光从地球传到月球的时间是多少？ (2)地球到月球的距离是多少？ (3)分析说明科研人员能不能用声呐测量月球到地球的距离。 【答案】(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）激光从地球传到月球的时间为 （2）地球到月球的距离为 （3）月球到地球之间存在真空，而真空不能传声，所以不能用声呐测量月球到地球的距离。 21．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。 【答案】（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。 22．如图所示，PQ两地相距，EF是与PQ连线平行的一条小河的河岸，PQ到河岸的垂直距离为，小明要从P处沿垂直于河岸的方向走到G点取水，然后再沿GQ方向将水送到Q处。如果小明的速度大小恒为，不考虑取水停留的时间。 请你解答下列问题： (1)小明完成这次取水和送水任务所需要的总时间为多少分钟？[提示：要用到勾股定理（即直角三角形中两个直角边的平方和等于斜边的平方）] (2)为找到一条取水送水的最短路线（即从P到河岸和从河岸到Q的总路程最短），为此可以将EF看成一个平面镜，从P点作出一条光线经EF反射后恰能通过Q点，请你在图中帮小明作出这条入射光线和反射光线的光路图（保留作图痕迹），并标明入射点O的位置（即为最短路线的取水点）。 【答案】(1)19.2min (2) 【详解】（1）由题意可知，小明取水和送水要走的总路程 在直角三角形PGQ中，根据勾股定理可得：；故 再根据速度公式变形可得 （2）利用平面镜成像的特点作出P点的像，且，连接并标出其与水面EF的交点O（即入射点），最后在图中标出表示入射光线和反射光线方向的箭头，如下图所示： 23．光在真空中的传播速度是。（设光在空气中传播的速度与在真空中传播的速度相同） (1)太阳发出的光，要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离； (2)从地球向月球发射一束激光信号，经月球反射，返回地球。已知地月距离约为，求需要多少秒可以在地球上接收到信号； (3)如果用超声波代替（2）中的激光信号可行吗？请说出理由 【答案】(1) (2) (3)不可行，真空不能传声 【详解】（1）太阳到地球的距离为 （2）在地球上接收到反射器反射回来的信号时间为 （3）月球表面没有空气，真空不能传声，所以用超声波代替（2）中的激光信号不可行。 24．下图为成功发射升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜。当该望远镜正常工作后，利用电磁波（其速度与光速相同）向地面接收站发回一条观测信息，需要5s才能到达接收站，则詹姆斯·韦伯太空望远镜离地球的距离约为多少千米？ 【答案】1.5106km 【详解】詹姆斯·韦伯太空望远镜离地球的距离约为 25．检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示，镜高。 (1)视力表在镜中成的像是 像，若视力表全长为，则视力表在镜中的长度为 m； (2)医生正对着墙上的视力表和被测者，指出表上的让被测者识别，若被测者看得清的话请画出镜子中她看到的像 。 (3)像与被测者相距多少m?（画出视力表在镜中像的位置并写出计算过程） 【答案】(1) 虚 0.8 (2) (3)5m， 【详解】（1）[1]平面镜成的像是虚像，则视力表在镜中成的像是虚像。 [2]平面镜中像与物等大，若视力表全长为，则视力表在镜中的长度为0.8m。 （2） 像与物体关于平面镜对称，则镜子中她看到的像为。 （3）像与物体关于平面镜对称，分别作出视力表两端点在平面镜中的对称点，连接两对称点，可得视力表在镜中的像，如图所示： 视力表的像到平面镜的距离为3m，像与被测者相距 26．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。 【答案】（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。 27．如图所示，为了看清山洞内的情况，利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点。求： （1）画出平面镜的位置； （2）反射角和入射角； （3）平面镜与水平面的夹角。 【答案】（1）；（2）60°；（3）30° 【详解】（1）（2）由P点开始水平向右画出反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，然后垂直于法线作出平面镜；由图知道，反射光线和入射光线的夹角 则反射角等于入射角等于60°，如下图所示： （3）由图知道，平面镜与水平面的夹角 答：（1）平面镜的位置如图： （2）反射角和入射角为60°； （3）平面镜与水平面的夹角是30°。 28．我国南海油气资源储量丰富，某钻井平台在南海开展钻探活动时，向海底垂直发射超声波，经过3s收到回波信号，海洋中该处深度是多少米？（声音在海水中的传播速度是1500m/s）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？请说出一种你知道或者你设想的太空测距仪器或方法。 【答案】；真空不能传声；见解析 【详解】解：该处海洋的深度为 月球周围是真空状态，真空不能传声，所以利用声音是不能用来测量月亮与地球的距离的。 利用光的反射和光能在真空中传播，可以采取激光测距的方法测量太空距离。 答：海洋中该处深度是；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，其原因是真空不能传声；可以采取激光测距的方法测量太空距离。 29．太阳发出的光要经过大约500s才能到达地球。（已知光在真空及空气中传播的速度v＝3×108m/s） (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，它要经过多久才能跑完这段距离？ (3)从地面发出的光射到月球反射回地面，所用时间为2.5 s，则月球离地球多少千米？ 【答案】(1)1.5×1011m (2)1.5×109s (3)3.75×105km 【详解】（1）太阳到地球的距离约为 s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m （2）赛车跑完这段距离需要的时间为 （3）地球与月球间的距离为 30．2018年12月8日，在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆，并成功释放“玉兔二号”巡视器。中继星“鹊桥”绕引力平衡点运动，保证了嫦娥四号与地球的全天候正常通信。如图甲所示： （1）如图甲是某时刻利用无线电波（属于光的一种）通信的情境，如果反射面是一块平面镜，请在虚线框内O点处画出平面镜的位置（需保留作图的痕迹）； （2）若某时刻中继星“鹊桥”与地球相距，中继星“鹊桥”与月球相距。北京地面控制中心发出的指令需要多少时间才能传送到月球背面的嫦娥四号？（已知无线电信号在真空中传播速度为）； （3）如图乙“玉兔二号”巡视器用时1.5h行驶了270m，刷新了记录，求“玉兔二号”巡视器的平均速度为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）根据反射角等于入射角，过点O作出入射光线和反射光线所成角的平分线即为法线，再作出与法线垂直的平面镜，如下图所示： （2）北京地面控制中心发出的指令传送到月球背面的嫦娥四号需要的时间为 （3）“玉兔二号”巡视器的平均速度为 答：（1）见解答； （2）北京地面控制中心发出的指令传送到月球背面的嫦娥四号需要的时间为； （3）“玉兔二号”巡视器的平均速度为。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 光现象（计算题30道） 1．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。 2．因受场地限制，医生用如图的方法为王红同学检查视力，“E”型视力表与平面镜相距2.5m，王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则： （1）王红距离视力表的像有多远？ （2）如果王红站起来以0.5m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后，她距离“E”型视力表的像是多远？ 3．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？ 4．如图所示，一束水平光线从空气进入玻璃，请作出反射光线和折射光线。 5．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？ 6．如图所示的光路图中，是镜面，AO为入射光线，已知。 (1)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？ (2)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？ 7．光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。 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。 8．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。 9．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） 10．用激光器向月球发射激光信号，后接收到从月球返回的信号，已知光在真空中的传播速度为，求： (1)月地距离； (2)一辆汽车以30m/s的速度不停的行驶，行驶完月地距离所用的时间。 11．如图，小孟驾驶汽车接近山崖A，已知声音在空气中的速度为340m/s。问： (1)若汽车静止，鸣笛后4s听见第一次回声，则汽车离山崖A 的距离是多少？ (2)若汽车以20m/s的速度面向山崖A 行驶，当他按了一次喇叭后，经过3s后听到回声，则山崖A 和按喇叭时的距离是多少？ (3)夜间行车，驾驶室内禁止开灯，这样做有什么道理？ 12．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。视力表与平面镜相距2.5m。则： （1）小丽距离平面中视力表的像的距离是多少？ （2）如果小丽站起来朝平面镜的方向走了一段距离，她现在与视力表的像的距离是3m，则小丽走了多少m？ 13．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2.5m，王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则： （1）王红距离视力表的像有多远？ （2）如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后，她现在距离“E”型视力表的像是多远？ 14．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？ 15．太阳发出的光，要经过8min才能到达地球（）。 (1)请你估算太阳到地球的距离； (2)如果一辆赛车以100km/h的速度不停地跑，跑完这段路需要多少小时？ 16．如图甲是探究光的反射规律的实验装置，可沿折转的白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的垂直于镜面。 (1)实验中，白色纸板的作用是 。 (2)如果把纸板的右半边向后折，如图乙所示，右半边纸板上将不能观察到反射光线，说明 。 (3)移动激光笔时入射角为30°，测得反射角也为30°，由此得出光反射时反射角等于入射角的结论，你认为有何不妥之处？ 。 (4)纸板置于同一平面后，将若将一束光贴着纸板沿方向射到O点，反射光将沿图甲中的方向射出，这说明光的反射中，光路是 的。 17．如图所示的光路图中，是镜面，AO为入射光线，OB为反射光线，已知∠AOB=120°，求： （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？ 18．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？ 19．一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？ 20．为实现我国的载人登月计划，科研人员用激光测距仪测地球和月球之间的距离时，发射的激光束2.56s后返回地球。（空气和真空中的光速均取） (1)激光从地球传到月球的时间是多少？ (2)地球到月球的距离是多少？ (3)分析说明科研人员能不能用声呐测量月球到地球的距离。 21．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。 22．如图所示，PQ两地相距，EF是与PQ连线平行的一条小河的河岸，PQ到河岸的垂直距离为，小明要从P处沿垂直于河岸的方向走到G点取水，然后再沿GQ方向将水送到Q处。如果小明的速度大小恒为，不考虑取水停留的时间。 请你解答下列问题： (1)小明完成这次取水和送水任务所需要的总时间为多少分钟？[提示：要用到勾股定理（即直角三角形中两个直角边的平方和等于斜边的平方）] (2)为找到一条取水送水的最短路线（即从P到河岸和从河岸到Q的总路程最短），为此可以将EF看成一个平面镜，从P点作出一条光线经EF反射后恰能通过Q点，请你在图中帮小明作出这条入射光线和反射光线的光路图（保留作图痕迹），并标明入射点O的位置（即为最短路线的取水点）。 23．光在真空中的传播速度是。（设光在空气中传播的速度与在真空中传播的速度相同） (1)太阳发出的光，要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离； (2)从地球向月球发射一束激光信号，经月球反射，返回地球。已知地月距离约为，求需要多少秒可以在地球上接收到信号； (3)如果用超声波代替（2）中的激光信号可行吗？请说出理由 24．下图为成功发射升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜。当该望远镜正常工作后，利用电磁波（其速度与光速相同）向地面接收站发回一条观测信息，需要5s才能到达接收站，则詹姆斯·韦伯太空望远镜离地球的距离约为多少千米？ 25．检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示，镜高。 (1)视力表在镜中成的像是 像，若视力表全长为，则视力表在镜中的长度为 m； (2)医生正对着墙上的视力表和被测者，指出表上的让被测者识别，若被测者看得清的话请画出镜子中她看到的像 。 (3)像与被测者相距多少m?（画出视力表在镜中像的位置并写出计算过程） 26．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。 27．如图所示，为了看清山洞内的情况，利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点。求： （1）画出平面镜的位置； （2）反射角和入射角； （3）平面镜与水平面的夹角。 28．我国南海油气资源储量丰富，某钻井平台在南海开展钻探活动时，向海底垂直发射超声波，经过3s收到回波信号，海洋中该处深度是多少米？（声音在海水中的传播速度是1500m/s）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？请说出一种你知道或者你设想的太空测距仪器或方法。 29．太阳发出的光要经过大约500s才能到达地球。（已知光在真空及空气中传播的速度v＝3×108m/s） (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，它要经过多久才能跑完这段距离？ (3)从地面发出的光射到月球反射回地面，所用时间为2.5 s，则月球离地球多少千米？ 30．2018年12月8日，在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射。2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆，并成功释放“玉兔二号”巡视器。中继星“鹊桥”绕引力平衡点运动，保证了嫦娥四号与地球的全天候正常通信。如图甲所示： （1）如图甲是某时刻利用无线电波（属于光的一种）通信的情境，如果反射面是一块平面镜，请在虚线框内O点处画出平面镜的位置（需保留作图的痕迹）； （2）若某时刻中继星“鹊桥”与地球相距，中继星“鹊桥”与月球相距。北京地面控制中心发出的指令需要多少时间才能传送到月球背面的嫦娥四号？（已知无线电信号在真空中传播速度为）； （3）如图乙“玉兔二号”巡视器用时1.5h行驶了270m，刷新了记录，求“玉兔二号”巡视器的平均速度为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $