声与平面镜：回声一来一回，角度都从法线量起
题量 3 道
分量 上海中考选择填空常客，坑位固定的送分点
✓ 已练
怎么用这一页
1先看「开做之前」里的几条，想不起来的翻回课本，别带着漏洞往下做。
2每道题先自己动笔算，草稿纸上写完再点「看解答」。看着答案想「我也会」是最骗人的感觉。
3对完答案看「容易错在哪」，再做一遍下面的变式，能独立做出来才算过。
开做之前，这几条要能直接说出来
·声音由物体振动产生，靠介质传播，真空不能传声。15 ℃ 空气中声速取 340 m/s；一般情况下固体传声最快，液体次之，气体最慢。「宇航员在太空舱外靠无线电对话」考的就是真空不传声。
·声音三特性各管一件事：音调由振动频率决定（尖细还是低沉），响度由振幅决定（大声还是小声），音色由发声体自身的材料结构决定（凭什么「闻声识人」）。日常说的「高低」是陷阱：「引吭高歌」的高是响度，「男低音」的低才是音调，要按语境翻译。
·回声测距：声音走的是一来一回，距离 s = vt/2。从喊话到听到回声的时间里，声音跑了两倍路程，除以二这一步漏掉，答案正好大一倍。超声波测海深、倒车雷达都是同一条公式。
·光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角——题目故意给「与镜面的夹角 θ」，要先换算成入射角 90° - θ 再用定律。
·平面镜成像四个特点：像与物等大、到镜面距离相等、连线与镜面垂直、成的是虚像（光屏接不到）。人走近镜子，像「看起来变大」只是视觉效果，像的实际大小始终等于人——这是判断题年年设的坑。
例 1
基础
小明站在山脚下对着山崖大喊一声，经过 2 s 听到回声。声速取 340 m/s。（1）小明距山崖多远？（2）一艘科考船向海底发出超声波信号，4 s 后收到回波，声音在海水中的传播速度取 1500 m/s，该处海底有多深？
图 · 例 1
先想三分钟。这 2 s 里声音走了几趟？先回答这个问题再列式。
先自己算，把结果填进来
第 1 问距离
海底深度
写数值就行，单位可写可不写
1
2 s 内声音从小明到山崖、再从山崖返回，走了两倍距离。声音走过的总路程：s总 = vt = 340 m/s × 2 s = 680 m。
先把「声音走的总路程」和「要求的距离」区分开，是这类题不出错的关键动作。总路程是 vt，要求的距离只是它的一半。
2
小明到山崖的距离：s = s总 / 2 = 680 / 2 = 340 m。
除以二这步单独写出来，阅卷看得清，自己也不会漏。合成一个式子就是 s = vt/2。
3
海深同理：s = vt/2 = 1500 m/s × 4 s / 2 = 3000 m。
换了介质只是换了 v 的数值，公式结构不变。用超声波是因为它方向性好、穿透力强；但它测不了地月距离——月地之间是真空，声音过不去，这个反例常出现在选择题里。
答案
（1）340 m。（2）3000 m。
容易错在哪
直接 340 × 2 = 680 m 交卷——忘了声音走的是来回。凡是「发出后……听到/收到」的题，时间里都藏着一来一回，动笔前先问自己「声音走了几趟」。
对着山崖喊话后 0.1 s 内听到回声，人耳就分不清原声和回声了。要听到清晰的回声，人至少要离障碍物多远？（s = vt/2 = 340 × 0.1 / 2 = 17 m。教室里听不到回声，就是因为墙离人不足 17 m，回声和原声混在一起反而加强了原声。）
例 2
中档
一束光射向平面镜，入射光线与镜面的夹角为 30°。（1）入射角和反射角各是多少？（2）反射光线与入射光线的夹角是多少？（3）保持入射光线方向不变，转动平面镜使入射角增大 10°，反射光线与入射光线的夹角变为多少？
图 · 例 2
先想三分钟。题目给的 30° 是跟镜面的夹角。入射角的定义里，参照物是哪条线？
先自己算，把结果填进来
入射角
反射光线与入射光线夹角
增大 10° 后的夹角
写数值就行，单位可写可不写
1
入射角是入射光线与法线的夹角。法线垂直于镜面，所以入射角 = 90° - 30° = 60°。由反射定律，反射角 = 入射角 = 60°。
「与镜面成 30°」几乎是这类题的标配出法，就是在考「入射角认法线」。拿到角度先问一句：这是跟镜面的夹角还是跟法线的夹角？差一个 90° -，后面全错。
2
反射光线与入射光线分居法线两侧，夹角 = 入射角 + 反射角 = 60° + 60° = 120°。
法线是这两个角的公共边，两角相加就是两条光线的夹角。画个草图马上看清——光学题不画图硬想，是给自己挖坑。
3
入射角增大 10° 变为 70°，反射角同步变为 70°，夹角 = 70° + 70° = 140°。
反射角永远跟着入射角走，所以两光线的夹角变化量是入射角变化量的两倍（增大 10° → 夹角增大 20°）。这条「二倍关系」在转动平面镜的动态题里反复出现。
答案
（1）入射角 60°，反射角 60°。（2）120°。（3）140°。
容易错在哪
把 30° 直接当入射角，答出反射角 30°、夹角 60°。入射角、反射角的「角」都以法线为准，题目给镜面夹角就先做一步 90° 减法。
光线垂直射向平面镜（沿法线入射），入射角、反射角各是多少？光线怎么走？（都是 0°，光线沿原路返回。「垂直入射时入射角是 90°」是常见错误选项——垂直镜面恰好是与法线重合，夹角为零。）
例 3
压轴
身高 1.6 m 的小红站在竖直放置的平面镜前 2 m 处。（1）她在镜中的像有多高？她与像相距多远？（2）她以 0.5 m/s 的速度向镜面走近，2 s 后她与像相距多远？这个过程中像的大小怎样变化？（3）她想用光屏把镜中的像接下来，能做到吗？为什么？
图 · 例 3
先想三分钟。每一问都回到平面镜成像的四个特点上：等大、等距、连线垂直、虚像。用哪条，先对号。
先自己算，把结果填进来
像高
人与像相距
走近后相距
写数值就行，单位可写可不写
1
像与物等大，像高 1.6 m。像到镜面的距离等于人到镜面的距离 2 m，所以人与像相距 2 + 2 = 4 m。
「人与像的距离」是人到镜面、像到镜面两段的和，等于人镜距离的两倍。问的是「与像相距」还是「与镜相距」，审题时圈出来——两个问法都常出。
2
2 s 内走近 0.5 × 2 = 1 m，人距镜面 2 - 1 = 1 m，像也距镜面 1 m，人与像相距 1 + 1 = 2 m。
人向镜走 1 m，像也向镜走 1 m，两者相互接近了 2 m——像相对人的速度是人速度的两倍（1 m/s）。「像以多大速度靠近她」就是这条的另一种问法。
3
像的大小不变，始终与小红等大（1.6 m）。
「走近镜子觉得像变大」是视角变大造成的错觉，像的实际尺寸只由物体尺寸决定。判断题写「像变大」必错——这是平面镜这块每年的固定坑位。
4
不能。平面镜成的是虚像：它是反射光线的反向延长线的交点，镜子后面并没有光真正会聚，光屏放在那里接不到任何光。
「能否用光屏承接」是区分实像和虚像的操作性判据：实像（如凸透镜在光屏上成的像）能接到，虚像只能用眼睛透过镜面或透镜去看。答这类题把「反向延长线的交点、没有实际光线会聚」写出来，理由才完整。
答案
（1）像高 1.6 m，人与像相距 4 m。（2）相距 2 m，像的大小不变。（3）不能，平面镜成的是虚像，没有实际光线会聚，光屏接不到。
容易错在哪
两个高频错误：把「人与像的距离」答成「人与镜的距离」（少乘一个二）；写「走近后像变大」。前者靠审题圈关键词，后者靠记死一句话——平面镜的像永远与物等大，任何题目里都不例外。
小红要在镜中看到自己的全身像，镜子至少要多高？（至少是身高的一半，0.8 m，且与她的距离无关。光路上，从脚发出的光要经镜面反射进入眼睛，反射点恰在脚与眼连线的中点高度——「离远点就能照出全身」是错的，镜子不够高，退到天边也照不全。）
