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8. 雨后天晴的夜晚，人在月光下行走，如图4-2-9所示，为了不踩到地上的积水，甲迎着月光走，应走
图4-2-9
暗
（选填“亮”或“暗”）处，因为若迎着月光走，月光射到水面上时，在水面上发生的是镜面反射
（选填“镜面反射”或“漫反射”）。乙背着月光走，应走亮
（选填“亮”或“暗”）处。图4-2-9
答案
8. 暗 镜面反射 亮
解析
【分析】
要解决这道题，需明确镜面反射和漫反射的特点：水面光滑，月光在水面发生镜面反射；地面粗糙，月光在地面发生漫反射。当迎着月光走时，水面的镜面反射会让较多光线进入人眼，水面看起来亮；地面的漫反射光线分散，进入人眼的光线少，地面暗，因此要走暗处避免踩积水。当背着月光走时，水面的镜面反射光线不会进入人眼，水面暗；地面的漫反射有光线进入人眼，地面亮，因此要走亮处。
【解析】
1. 迎着月光走：水面光滑，月光在水面发生镜面反射，反射光线集中射向人的眼睛，水面看起来较亮；地面粗糙，月光在地面发生漫反射，反射光线向各个方向，进入人眼的光线少，地面较暗。所以应走暗处，避免踩到积水。
2. 背着月光走：水面的镜面反射光线向前，不会进入人的眼睛，水面看起来暗；地面的漫反射有部分光线进入人眼，地面看起来亮。所以应走亮处。
综上，答案依次为暗、镜面反射、亮。
【答案】
暗 镜面反射 亮
【知识点】
镜面反射、漫反射
【点评】
本题结合生活实际场景，考查镜面反射与漫反射的应用，需理解两种反射的光线传播特点，区分不同情境下的视觉效果，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确镜面反射和漫反射的特点：水面光滑，月光在水面发生镜面反射；地面粗糙，月光在地面发生漫反射。当迎着月光走时，水面的镜面反射会让较多光线进入人眼，水面看起来亮；地面的漫反射光线分散，进入人眼的光线少，地面暗，因此要走暗处避免踩积水。当背着月光走时，水面的镜面反射光线不会进入人眼，水面暗；地面的漫反射有光线进入人眼，地面亮，因此要走亮处。
【解析】
1. 迎着月光走：水面光滑，月光在水面发生镜面反射，反射光线集中射向人的眼睛，水面看起来较亮；地面粗糙，月光在地面发生漫反射，反射光线向各个方向，进入人眼的光线少，地面较暗。所以应走暗处，避免踩到积水。
2. 背着月光走：水面的镜面反射光线向前，不会进入人的眼睛，水面看起来暗；地面的漫反射有部分光线进入人眼，地面看起来亮。所以应走亮处。
综上，答案依次为暗、镜面反射、亮。
【答案】
暗 镜面反射 亮
【知识点】
镜面反射、漫反射
【点评】
本题结合生活实际场景，考查镜面反射与漫反射的应用，需理解两种反射的光线传播特点，区分不同情境下的视觉效果，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. 如图 4-2-10 所示，两条光线是同一发光点 S 发出的光经平面镜反射后对应的反射光线，请你根据光的反射定律找到发光点 S。
图 4-2-10
图 4-2-10
答案
解：
1. 分别作出两条反射光线与平面镜的交点，即两个反射点，过两个反射点分别作垂直于平面镜的虚线，即为法线。
2. 根据光的反射定律中“反射角等于入射角”，在平面镜的上方（入射光线所在一侧），分别作出两条反射光线对应的入射光线，入射光线的箭头方向指向对应的反射点。
3. 两条入射光线的交点，就是所求的发光点S。
1. 分别作出两条反射光线与平面镜的交点，即两个反射点，过两个反射点分别作垂直于平面镜的虚线，即为法线。
2. 根据光的反射定律中“反射角等于入射角”，在平面镜的上方（入射光线所在一侧），分别作出两条反射光线对应的入射光线，入射光线的箭头方向指向对应的反射点。
3. 两条入射光线的交点，就是所求的发光点S。
解析
【分析】
要找到发光点S，需依据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。具体思路：先确定两条反射光线在平面镜上的入射点，再分别过入射点作法线，根据反射角等于入射角画出对应的入射光线，两条入射光线的交点就是发光点S。
【解析】
1. 找出两条反射光线与平面镜的交点，即两个反射点，分别记为点A、点B。
2. 过点A、点B，分别作垂直于平面镜的虚线，即为各自的法线。
3. 根据反射角等于入射角，在法线的入射光线一侧（平面镜上方），分别作出两条反射光线对应的入射光线，入射光线的箭头指向对应的反射点A、B。
4. 两条入射光线的交点，就是所求的发光点S。
【答案】
两条入射光线的交点即为发光点S
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题考查利用光的反射定律确定发光点，核心是掌握反射角与入射角的关系，属于光的反射部分的基础作图题，需准确运用反射定律完成作图。
【难度系数】
0.6
要找到发光点S，需依据光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。具体思路：先确定两条反射光线在平面镜上的入射点，再分别过入射点作法线，根据反射角等于入射角画出对应的入射光线，两条入射光线的交点就是发光点S。
【解析】
1. 找出两条反射光线与平面镜的交点，即两个反射点，分别记为点A、点B。
2. 过点A、点B，分别作垂直于平面镜的虚线，即为各自的法线。
3. 根据反射角等于入射角，在法线的入射光线一侧（平面镜上方），分别作出两条反射光线对应的入射光线，入射光线的箭头指向对应的反射点A、B。
4. 两条入射光线的交点，就是所求的发光点S。
【答案】
两条入射光线的交点即为发光点S
【知识点】
光的反射定律
【点评】
本题考查利用光的反射定律确定发光点，核心是掌握反射角与入射角的关系，属于光的反射部分的基础作图题，需准确运用反射定律完成作图。
【难度系数】
0.6
10. 太空中的航天员在舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕处的小镜子进行观察，如图4-2-11甲所示。图4-2-11乙中，A点代表航天员的眼睛，B点代表胸前某一按钮，C点是小镜子的位置，请你根据光的反射定律，在C点准确画出镜面位置并标出镜面与竖直面的夹角。
答案
解：
1. 确定入射光线为BC，反射光线为CA，两光线在C点的总夹角：
$∠ ACB = 180° - 50° -70° = 60°$
2. 根据光的反射定律，反射角等于入射角，作$∠ ACB$的角平分线，该线即为法线，可得：
入射角 = 反射角 = $\frac{60°}{2}=30°$
3. 计算法线与竖直虚线的夹角：$50° - 30° = 20°$
4. 过C点作法线的垂线，即为镜面位置，镜面与法线垂直，因此镜面与竖直面的夹角为$20°$。
作图要求：
用虚线画出角平分线（法线）
过C点作垂直于法线的实线作为镜面，在镜面非反射面一侧标注短斜线
标注镜面与竖直面的夹角为$20°$。
1. 确定入射光线为BC，反射光线为CA，两光线在C点的总夹角：
$∠ ACB = 180° - 50° -70° = 60°$
2. 根据光的反射定律，反射角等于入射角，作$∠ ACB$的角平分线，该线即为法线，可得：
入射角 = 反射角 = $\frac{60°}{2}=30°$
3. 计算法线与竖直虚线的夹角：$50° - 30° = 20°$
4. 过C点作法线的垂线，即为镜面位置，镜面与法线垂直，因此镜面与竖直面的夹角为$20°$。
作图要求：
用虚线画出角平分线（法线）
过C点作垂直于法线的实线作为镜面，在镜面非反射面一侧标注短斜线
标注镜面与竖直面的夹角为$20°$。
解析
【分析】
要解决这个问题，需利用光的反射定律：反射角等于入射角，法线是入射光线与反射光线的角平分线，且镜面与法线垂直。首先确定入射光线为BC（从按钮B到镜子C）、反射光线为CA（从镜子C到眼睛A）；接着计算入射光线与反射光线的夹角，再作该夹角的角平分线得到法线；最后根据镜面与法线垂直，计算镜面与竖直面的夹角，完成作图。
【解析】
1. 确定光线夹角：入射光线为BC，反射光线为CA，两光线在C点的夹角$∠ ACB = 180° - 50° - 70° = 60°$；
2. 作法线：根据光的反射定律，反射角等于入射角，作$∠ ACB$的角平分线，该线即为法线，因此入射角和反射角均为$\frac{60°}{2}=30°$；
3. 计算法线与竖直面的夹角：竖直面与反射光线CA的夹角为$50°$，法线与CA的夹角为$30°$，故法线与竖直面的夹角为$50° - 30° = 20°$；
4. 确定镜面：过C点作法线的垂线，即为镜面，由于镜面与法线垂直，因此镜面与竖直面的夹角为$20°$。
【答案】
镜面为过C点且垂直于$∠ ACB$角平分线的直线，镜面与竖直面的夹角为$20°$（作图要求：用虚线作角平分线即法线，用实线作镜面，标注镜面与竖直面的夹角为$20°$）。
【知识点】
光的反射定律、镜面作图
【点评】
本题考查光的反射定律的应用，核心是明确法线的定义及镜面与法线的垂直关系，需结合几何角度计算夹角，重点考查对反射定律的理解和几何作图的应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需利用光的反射定律：反射角等于入射角，法线是入射光线与反射光线的角平分线，且镜面与法线垂直。首先确定入射光线为BC（从按钮B到镜子C）、反射光线为CA（从镜子C到眼睛A）；接着计算入射光线与反射光线的夹角，再作该夹角的角平分线得到法线；最后根据镜面与法线垂直，计算镜面与竖直面的夹角，完成作图。
【解析】
1. 确定光线夹角：入射光线为BC，反射光线为CA，两光线在C点的夹角$∠ ACB = 180° - 50° - 70° = 60°$；
2. 作法线：根据光的反射定律，反射角等于入射角，作$∠ ACB$的角平分线，该线即为法线，因此入射角和反射角均为$\frac{60°}{2}=30°$；
3. 计算法线与竖直面的夹角：竖直面与反射光线CA的夹角为$50°$，法线与CA的夹角为$30°$，故法线与竖直面的夹角为$50° - 30° = 20°$；
4. 确定镜面：过C点作法线的垂线，即为镜面，由于镜面与法线垂直，因此镜面与竖直面的夹角为$20°$。
【答案】
镜面为过C点且垂直于$∠ ACB$角平分线的直线，镜面与竖直面的夹角为$20°$（作图要求：用虚线作角平分线即法线，用实线作镜面，标注镜面与竖直面的夹角为$20°$）。
【知识点】
光的反射定律、镜面作图
【点评】
本题考查光的反射定律的应用，核心是明确法线的定义及镜面与法线的垂直关系，需结合几何角度计算夹角，重点考查对反射定律的理解和几何作图的应用能力。
【难度系数】
0.5
11. 有一种液面升降监视器，其基本原理如图4-2-12所示，光束发射器始终以一定的角度向被监视的液面发射一束细光，光束经液面反射后被光电转换接收器接收，若光电转换接收器接收的光点从$S_1$点移到$S_2$点，说明液面
上升
（选填“上升”或“下降”）了。如果入射光线与液面的夹角为$45°$，则光斑移动的距离大于
（选填“大于”“小于”或“等于”）液面升降的距离。答案
11. 上升 大于
解析
【分析】
要解决这道题，需结合光的反射定律分析液面变化对反射光线的影响：首先，液面为水平界面，当液面升降时，入射光线方向不变，法线始终垂直液面，因此入射角不变，反射光线与原反射光线平行。若光点从$S_1$移到$S_2$（$S_2$在$S_1$左侧），说明反射光线左移，对应入射点左移，由此判断液面变化；再结合几何关系，利用入射角、反射角的大小，分析光斑移动距离与液面升降距离的关系。
【解析】
1. 判断液面变化：根据光的反射定律，反射角等于入射角。当液面上升时，入射点向左移动，反射光线也向左平移，因此光电转换接收器上的光点会从$S_1$向左侧的$S_2$移动；若液面下降，光点会向右侧移动。故光点从$S_1$移到$S_2$，说明液面上升。
2. 比较距离大小：已知入射光线与液面的夹角为$45°$，则入射角为$90° - 45° = 45°$，反射角也为$45°$。此时，液面升降的距离为直角边，光斑移动的距离为等腰直角三角形的斜边，根据几何关系，斜边长度大于直角边长度，因此光斑移动的距离大于液面升降的距离。
【答案】
上升；大于
【知识点】
光的反射定律；几何光学应用
【点评】
本题结合实际应用考查光的反射定律，需要理解液面变化时反射光线的平行性，再通过几何关系分析距离变化，是光的反射定律的典型应用题，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合光的反射定律分析液面变化对反射光线的影响：首先，液面为水平界面，当液面升降时，入射光线方向不变，法线始终垂直液面，因此入射角不变，反射光线与原反射光线平行。若光点从$S_1$移到$S_2$（$S_2$在$S_1$左侧），说明反射光线左移，对应入射点左移，由此判断液面变化；再结合几何关系，利用入射角、反射角的大小，分析光斑移动距离与液面升降距离的关系。
【解析】
1. 判断液面变化：根据光的反射定律，反射角等于入射角。当液面上升时，入射点向左移动，反射光线也向左平移，因此光电转换接收器上的光点会从$S_1$向左侧的$S_2$移动；若液面下降，光点会向右侧移动。故光点从$S_1$移到$S_2$，说明液面上升。
2. 比较距离大小：已知入射光线与液面的夹角为$45°$，则入射角为$90° - 45° = 45°$，反射角也为$45°$。此时，液面升降的距离为直角边，光斑移动的距离为等腰直角三角形的斜边，根据几何关系，斜边长度大于直角边长度，因此光斑移动的距离大于液面升降的距离。
【答案】
上升；大于
【知识点】
光的反射定律；几何光学应用
【点评】
本题结合实际应用考查光的反射定律，需要理解液面变化时反射光线的平行性，再通过几何关系分析距离变化，是光的反射定律的典型应用题，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
