4.6光的偏振 激光 课时练(Word解析版)

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名称 4.6光的偏振 激光 课时练(Word解析版)
格式 doc
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-08 07:14:23

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文档简介

2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第一册
4.6光的偏振激光
课时练(解析版)
1.有关偏振和偏振光的下列说法中,正确的有(  )
A.只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振
B.只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振
C.自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D.除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
2.下列关于仪器原理说法正确的是(  )
A.甲图中,雷达测速利用了多普勒效应
B.乙图中,光导纤维传递信息利用了光的折射现象
C.丙图中,激光切割金属利用了激光相干性好的特点
D.丁图中,观看立体电影时,需配戴的特制眼镜利用了光的干涉现象
3.下列说法中不正确的是
A.激光能像无线电波那样进行调制,用来传递信息
B.产生多普勒效应的原因是由于波源与观察者之间有相对运动
C.光产生明显衍射的条件是光波的波长要比障碍物的尺寸小得多
D.在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同
4.以下说法中正确的是(  )
A.肥皂泡在在阳光的照射下会呈现彩色,这是由于光的衍射造成的色散现象
B.光的偏振现象说明光是纵波
C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
D.当观察者向静止的声源运动时,观察者接受到的声源频率低于声源发出的频率
5.生活中会遇到各种波,下列说法正确的是(  )
A.声波和光波均会发生偏振现象
B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波都可以在真空中传播
D.手机在通话时既有电磁波又有声波,它们传播速度相同
6.下列有关光现象及光的应用正确的是(  )
A.光的偏振现象说明光是一种纵波
B.不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑属于光的干涉现象
C.光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
D.用点光源照射小圆孔,后面光屏上会出现明暗相间的圆环,这是圆孔衍射现象
7.下列有关光学现象说法正确的是(  )
A.甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线会聚而形成的
B.乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的
C.丙中用加有偏振滤光片的相机拍照,可以拍摄清楚汽车内部的情景
D.丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
8.以下关于光学常识的描述中说法正确的是(  )
A.偏振光只可以是横波,不可以是纵波
B.泊松亮斑支持了光的微粒说
C.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象
D.“隔墙有耳”是波的干涉现象
9.如图所示,一束复色光照射到水中的球形气泡以后,经折射后分成a、b两束单色光,下列说法正确的是(  )
A.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度
B.a光能发生偏振现象,b光不能发生偏振现象
C.a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置,b光的条纹间距更大
D.a、b两束光分别通过同一单缝衍射装置,a光的中央亮条纹较宽
10.下列说法正确的是(  )
A.变化的电场一定产生变化的磁场
B.光的偏振现象说明光是纵波
C.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射
D.交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
11.明代学者方以智在阳燧倒影中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是(  )
A.若增大入射角i,则b光先消失
B.在该三棱镜中a光波长小于b光波长
C.a光能发生偏振现象,b光不能发生偏振现象
D.a光在三棱镜中的传播速度大于b光
12.光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播情形可知
A.折射现象的出现说明光是纵波
B.光总会分为反射光和折射光
C.折射光与入射光的传播方向总是不同的
D.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同
13.关于激光,下列说法正确的是(  )
A.激光是用人工方法激发的一种特殊的光
B.自然界中某些天然物体也可以发出激光
C.激光可以像刀子一样切除肿瘤
D.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象
14.关于下面四幅图所对应的光学现象,下列说法正确的是(  )
A.图1是某单色光的双缝干涉条纹
B.图2检查工件的平整度是利用光的反射
C.图3肥皂泡呈现彩色条纹是由光的薄膜干涉现象造成的
D.图4拍摄玻璃窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光
15.2018年央视春节晚会大量使用激光,为观众提供了一场视觉盛宴.下列关于光的应用说法正确的是(

A.光学镜头的增透膜是利用光的衍射原理
B.全息照相主要是利用激光的相干性好的特点
C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
D.用透明的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的偏振
E.光导纤维传递信息是利用了光的全反射
16.下列有关光现象的说法中正确的是(
)
A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B.在水中同一深度处有红、绿两个点光源,则水面上绿色光斑面积较大
C.水的视深比实际深度浅是光的全反射现象
D.拍摄玻璃棚窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度
E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用光的全反射原理
17.下列四幅图片中属于光的干涉的是______,属于光的衍射的是______。
18.(1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是__________现象;露珠在太阳光照射下呈现的彩色是__________现象;通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是__________现象。
(2)凡是波都具有衍射现象,而把光看成直线传播的条件是____________;要使光产生明显的衍射,条件是________。
(3)当狭缝的宽度很小并保持一定时,分别用红光和紫光照射狭缝,看到的衍射条纹的主要区别是________。
(4)如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象,这个实验表明___________。
19.在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是什么?
20.一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光,每道闪光称为一个光脉冲,若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10-11
s,波长为694.3
nm,发射功率为1.0×1010
W。
(1)每列光脉冲的长度是多少?
(2)用红宝石激光照射皮肤色斑,每1
cm2吸收能量达到60
J以后,色斑便逐渐消失,一颗色斑的面积是50
mm2,则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失?
参考答案
1.BD
【详解】
A.机械波中的横波能发生偏振,A错误;
B.能发生偏振现象的波一定是横波,B正确;
CD.由光源直接发出的自然光一般是非偏振光,但经过反射的光一般为偏振光,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光,C错误,D正确。
故选BD。
【点睛】
本题的易错点是知道光源发出的光是非偏振光,但不知道我们看到的大部分光都是经过了反射的,而反射光线一般为偏振光。
2.A
【详解】
A.甲图中,雷达测速利用了多普勒效应,选项A正确;
B.乙图中,光导纤维传递信息利用了光的全反射现象,选项B错误;
C.丙图中,激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点,选项C错误;
D.丁图中,观看立体电影时,需配戴的特制眼镜利用了光的偏振现象,选项D错误。
故选A。
3.C
【详解】
激光能像无线电波那样进行调制,用来传递信息,故A正确;多普勒效应是由于波源与观察者之间有相对运动而产生的,故B正确;产生明显衍射现象的条件是光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多或相差不大,故C错误;,在相对论中,在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同.故D正确.
4.C
【详解】
A.肥皂泡在在阳光的照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的现象,选项A错误;
B.光的偏振现象说明光是横波,选项B错误;
C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点,选项C正确;
D.根据多普勒效应,当观察者向静止的声源运动时,观察者接受到的声源频率高于声源发出的频率,选项D错误。
故选C。
5.B
【详解】
A.声波是纵波不能发生偏振现象,故A错误;
B.白光由各种色光组成,在单缝衍射和双缝干涉实验中,不同的色光叠加在光屏上产生彩色条纹,故B正确;
C.医院“B超”中的超声波传播需要介质,故C错误;
D.手机用电磁波传递信息,人用说话时发出声波,因此,手机在通话时涉及到的波既有电磁波又有声波,电磁波真空中传播速度为3×108m/s;声波常温下速度大约为340m/s;速度不同,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
A.光的偏振现象说明光是一种横波,故A错误;
B.不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑,这是光的衍射现象,故B错误;
C.光导纤维中内层的折射率大于外层,光线在内外层的界面上发生了全反射,故C错误;
D.用点光源照射小圆孔,后面光屏上会出现明暗相间的圆环,这是圆孔衍射,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】
A.荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光线从水中射向空气时,发生光的全反射,导致其特别“明亮”,并不是水珠将光线会聚而形成的,故A错误;
B.全息照相借助于一束相干的参考光,利用物光和参考光的光程差,同时记录光波的振幅与相位的信息,利用了光的干涉现象,故B错误;
C.用加有偏振滤光片的相机拍照,偏振片可将车窗的反射光减弱,从而可以拍摄清楚汽车内部的情景,故C正确;
D.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线,相互叠加产生的现象,这是光的干涉现象造成的,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】
A.偏振光只可以是横波,不可以是纵波,选项A正确;
B.泊松亮斑是光的衍射现象,支持了光的波动说,选项B错误;
C.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的干涉现象,选项C错误;
D.“隔墙有耳”是波的衍射现象,选项D错误。
故选A。
9.D
【详解】
A.所有光在真空中的传播速度均相同,选项A错误;
B.光是横波,a、b两束光均能发生偏振现象,选项B错误;
C.由光路可知a光的折射率小于b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,a光的波长大于b光的波长,由双缝干涉条纹间距公式可知a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距更大,选项C错误;
D.由于a光的波长大于b光的波长,所以通过同一单缝衍射装置,a光的中央亮条纹较宽,选项D正确。
故选D。
10.D
【详解】
A.变化的电场一定产生磁场,但磁场不一定变化,A错误;
B.光的偏振现象说明光是横波,B错误;
C.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光线从水中射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射,C错误;
D.交警可以利用多普勒效应,根据频率的变化对行驶的汽车进行测速,D正确。
故选D。
11.D
【详解】
A.当增大入射角i时,两单色光在左侧界面的折射角增大,但在右侧界面的入射角均减小,故不会发生全反射,故A错误;
B.由题图知三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率,而同种介质对频率越大的光折射率越大,故
光在三棱镜中的波长

故B错误;
CD.由,得,偏振现象是横波所特有的,故a、b两光都能发生偏振现象,故C错误,D正确。
故选D。
12.D
【详解】
光波是一种横波,故A错误;当光从光密介质进入光疏介质,入射角大于等于临界角,则会发生全反射,只有反射光,没有折射光,故B错误;当入射光的入射角为0度时,折射角也为0度,传播方向不变,故C错误;光发生折射的原因是在不同的介质中传播的速度不同,故D正确.
13.AC
【详解】
AB.
激光是用人工方法激发的一种特殊的光,是人工产生的,不是天然光,A正确,B错误;
C.
激光亮度高,能量集中,可以像刀子一样切除肿瘤,正确;
D.
激光和自然光一样能发生衍射现象,D错误。
故选AC。
14.ACD
【详解】
A.图1是某单色光的双缝干涉条纹,选项A正确;
B.图2检查工件的平整度是利用光的干涉现象,选项B错误;
C.图3肥皂泡呈现彩色条纹是由光的薄膜干涉现象造成的,选项C正确;
D.图4拍摄玻璃窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光,选项D正确。
故选ACD。
15.BCE
【解析】
光学镜头的增透膜是利用光的干涉原理,选项A错误;全息照相主要是利用激光的相干性好的特点,选项B正确;用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点,选项C正确;用透明的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的干涉,选项D错误;光导纤维传递信息是利用了光的全反射,选项E正确;故选BCE.
16.ADE
【详解】
A.光学镜头上的增透膜是利用薄膜的前后反射光线干涉,从而增加透射光的强度,A正确;
B.红光的临界角大于绿光,故光源在同一位置时,红光照亮的面积更大,B错误;
C.水的视深比实际深度浅是光的折射现象,C错误;
D.拍摄玻璃棚窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度,D正确;
E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用光在光纤内发生全反射的从而传递信息,E正确;
故选ADE。
17.a
b、d
【详解】
[1][2]
单色光的单缝衍射图样中间条纹最亮最宽,而双缝干涉则是明暗条纹间距相同。属于光的干涉的是a,属于光的衍射的是b、d。
18.光的干涉
光的折射
光的衍射
障碍物或孔的尺寸比波长大得多
障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长更小
红光的中央亮条纹较宽,红光中央亮条纹两侧的亮条纹离中央亮条纹较远
光是一种横波
【详解】
(1)[1][2][3]肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,露珠呈现的彩色是光的折射现象,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象。
(2)[4][5]障碍物或孔的尺寸比波长大得多时,可把光看成沿直线传播;障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长更小时,光可产生明显的衍射现象。
(3)[6]红光的中央亮条纹较宽,红光中央亮条纹两侧的亮条纹离中央亮条纹较远。
(4)[7]这个实验说明了光是一种横波。
19.其目的是减弱反射光,使景物的像清晰
【解析】
【分析】
在照相机镜头前装上一个偏振滤光片,利用光的偏振原理,当偏振片的方向与偏振光的方向平行时,允许偏振光通过,当它们相互垂直时,偏振光不能通过.拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚,则要过滤掉水面的反射光,所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直.
【详解】
当偏振片的方向与偏振光的方向平行时,允许偏振光通过,当它们相互垂直时,偏振光不能通过.拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚,则要过滤掉水面的反射光,所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,从而减弱反射光,使景物的像清晰.
20.(1)3.0×10-3
m (2)300个
【详解】
(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需要的时间,所以一个光脉冲的长度为
L=c t=3.0×l08×l.0×10-11m=3.0×10-3m
(2)一个光脉冲所具有的能量为
E=P t=1.0×l010×l.0×10-11J
消除面积为50mm2的色斑需要的光脉冲数是
=300(个)