2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第一册
4.6光的偏振激光
课时作业(解析版)
1.对于光的认识,下列说法正确的是( )
A.光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大
B.偏振光可以是横波,也可以是纵波
C.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
D.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象
2.下列说法中正确的是(
)
A.在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象
B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射现象
C.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
3.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是(
)
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹
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(
)
A.光是电磁波
B.光是一种横波
C.光是一种纵波
D.光是机械波
5.下列有关偏振现象和偏振光的说法中正确的是( )
A.横波能发生偏振,纵波也能发生偏振
B.只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振
C.自然条件下不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D.照相机镜头前加装偏振片,可以减弱水面或镜面反射光的影响
6.下列叙述中符合激光应用的实例,正确的是
利用激光进行通信
利用激光加工坚硬的材料
利用激光进行室内照明
利用激光进行长距离精确测量.
A.
B.
C.
D.
7.以下说法正确的是
(
)
A.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象
B.凡是波都可以发生偏振现象
C.光的偏振现象说明光是一种横波
D.光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
8.对下列四个有关光的实验示意图,分析正确的是( )
A.图甲中若改变复色光的入射角,则b光先在水珠中发生全反射
B.图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条纹间距离将增大
C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整
D.若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度不发生变化
9.下列说法正确的是( )
A.自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光,入射角变化时偏振的程度也有变化
B.向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收,测出反射波的波速变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”
C.晶体的所有物理性质都是各向异性
D.照相机的镜头涂有一层增透膜,其厚度应为入射光在空气中波长的
10.下列说法正确的是( )
A.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,这是利用紫外线的荧光效应
B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的全发射
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振片,以增强透射光的能量
D.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的衍射现象
11.下列光现象中应用了光的偏振现象的是( )
A.全息照相
B.立体电影
C.医用纤维式内窥镜
D.增透膜
12.下列说法正确的是(
)
A.两列波相叠加产生干涉现象,在干涉图样中,振动加强的点,位移始终最大
B.红外线的波长比可见光的短,所有物体都发射红外线
C.根据麦克斯韦的电磁场理论,均匀变化的磁场周围会产生稳定的电场
D.光的偏振现象证明光是横波
13.激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重要的卫星或飞船,激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极大的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空.激光火箭利用了激光的(
)
A.单色性好
B.平行度高
C.高能量
D.相干性好
14.下列说法正确的是( )
A.用光导纤维束传输图象和信息,这是利用了光的全反射原理
B.水面上的油膜呈现彩色和天上的彩虹呈现彩色都是光的色散现象
C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光
D.红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同
15.以下关于光学常识的描述中说法正确的是____。
A.偏振光可以是横波,也可以是纵波
B.泊松亮斑支持了光的波动说
C.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象
D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
16.下列说法中正确的是_________.
A.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变小
B.做简谐振动的物体,经过同一位置时,
加速度可能不同
C.在受迫振动中,驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
E.在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长
17.如图所示,一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分成各种单色光,对其中a、b、c三种色光,下列说法正确的是(
)
A.a色的频率最大
B.c色光在该玻璃三棱镜中的速度最大
C.若分别让a、b、c三色光通过一条缝干涉装置,a光形成的干涉条纹的间距最大
D.若让a、b、c三色光以相同的入射角从某介质射向真空,b光恰能发生全反射,则a光也一定能发生全反射
E.a光能发生偏振现象,c光不能发生
18.(1)让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上,逐渐减小两个卡脚之间的距离,使缝越来越小,观察照在屏幕上光斑的变化。缝宽大约多大时屏幕上出现条纹?缝间距变小时,条纹有什么变化?
(2)用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔,用眼睛通过小孔观察太阳光,会观察到什么现象?
19.市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片。为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?利用偏振眼镜可以做哪些实验,做哪些检测?
参考答案
1.C
【详解】
A.光不容易观察到衍射现象是因为光的波长太小,选项A错误;
B.偏振光只能是横波,不可以是纵波,选项B错误;
C.由于水的反射光是偏振光,所以照相机镜头的偏振滤光片可减弱水面的反射光,使水下影像清晰,故C正确;
D.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的干涉现象,选项D错误。
故选C。
2.C
【详解】
A.在光导纤维束内传送图象是利用了光的全反射原理,故A错误;
B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉,即空气薄膜的前后两个表面反射的光相干涉,故B错误;
C.激光具有良好的相干性.全息照片就是利用了激光的相干性进行拍摄的,故C正确;
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片滤去反射光等偏振光,故D错误.
故选C.
3.D
【详解】
由光的偏振现象的知识可知A、B、C均反映了光的偏振特性,只有D选项是利用手指间的狭缝去观察光的衍射现象,故选D.
4.B
【详解】
只有横波才能发生偏振现象
故选B。
5.D
【详解】
A.根据偏振原理,可知,只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振,A错误;
B.电磁波是横波,能发生偏振,而机械波中的横波能发生偏振,纵波不可以,B错误;
C.自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同,而偏振光是垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动,自然界中大部分是偏振光,自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光,C错误;
D.拍摄水中景物时,照相机镜头前装一片偏振片,可以减弱水面反射光进入相机,D正确。
故选D。
6.B
【解析】
【详解】
.激光能够传递声音、图象等信息,因此可以利用激光进行通信,故正确
.激光的强度很大,可以用来切割、加工较硬的材料,故正确;
.激光的亮度高而且平行度很好,不能用于室内照明,会刺伤人的眼睛,故错误;
.激光的定向性好,精准度高,可以进行长距离测距,故正确。
故选B.
【点睛】
解决此题的关键是对激光的特点有大体的了解,属于基础性题目;明确激光的高能量,平行性好等特性的应用.
7.C
【解析】
水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象,属于薄膜干涉,A错误;偏振是横波的特有现象,只有横波才能发生偏振现象,光的偏振现象说明光是一种横波,B错误C正确;光导纤维传播信号利用了光的全反射原理,结合全反射的条件可知,光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率,D错误.
8.C
【详解】
A.图像可知,复色光能够入射进入水珠,根据光路的可逆性,两光均不可能在水珠内发生全反射,所以A错误;
B.根据
可知,图乙若只减小屏到挡板的距离L,则相邻亮条纹间距离将减小,所以B错误;
C.图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整,所以C正确;
D.由于自然光为偏振光,所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片,光屏P上的光斑亮度将发生变化,所以D错误;
故选C。
9.A
【详解】
A.反射光和折射光都是偏振光,不同的入射角时,偏振的程度也有所不同,A正确;
B.测出反射波的频率变化就能知道血流的速度,这种方法俗称“彩超”,是利用多普勒效应原理,B错误;
C.单晶体的所有物理性质都是各向异性的,而多晶体具有各向同性,C错误;
D.当增透膜的厚度为入射光在增透膜中波长的时,从增透膜前后表面的反射光相互抵消,从而减少了反射,增加了透射,D错误。
故选A。
10.A
【详解】
A.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,这是利用紫外线的荧光效应,A正确;
B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉,B错误;
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振片,可与减少水面反射光的透射,从而使照片清晰,C错误;
D.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应,D错误。
故选A。
11.B
【详解】
A.
全息照相使用激光的相干性好的特点,与光的干涉有关。故A错误;
B.
偏振片式立体电影技术的基本原理是光的偏振,用的是横波的特点。故B正确;
C.
医用纤维式内窥镜利用了光的全反射。故C错误;
D.
增透膜利用光的薄膜干涉。故D错误;
故选:B。
12.CD
【详解】
A.振动加强点,振幅最大,但是也在振动,所以位移一直在变,并非始终最大,A错误.
B.红外线的波长比可见光的波长长,B错误.
C.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场产生电场,均匀变化的磁场周围会产生稳定的电场,C正确.
D.偏振现象是横波特有的,光的偏振现象说明光是横波,D正确.
13.BC
【详解】
由于激光站与卫星相隔距离远,为了减少能量损失,必须使激光具有很好的平行度,同时使用激光的高能量.
A.单色性好与分析结果不相符;故A项不合题意.
B.平行度高与分析结果相符;故B项符合题意.
C.高能量与分析结果相符;故C项符合题意.
D.相干性好与分析结果不相符;故D项不合题意.
14.ACD
【详解】
A.
光导纤维束传输图象和信息,这是利用了光的全反射原理,故A正确;
B.
水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象,故B错误;
C.
反射光属于偏振光,拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片能减弱橱窗玻璃表面的反射光,提高拍摄的效果。故C正确;
D.
光速与介质有关,红色和蓝色的激光的频率不同,在同种介质中的波长是不同的,而在不同介质中传播时波长可能相同。故D正确。
故选ACD。
15.BDE
【详解】
A.偏振光,只可以是横波,不可以是纵波,故A错误;
B.泊松亮斑支持了光的波动说.故B正确.
C.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的干涉现象,故C错误;
D.光学镜头上的增透膜,膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉,利用了光的干涉现象,故D正确;
E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理,故E正确;
故选BDE。
16.ACE
【详解】
若仅将入射光从红光改为紫光,波长变小,根据公式△x=λ,入射光的波长减小,相邻亮条纹间距一定变小,故A正确;在简谐振动的物体,加速度总与位移大小成正比,方向相反,故每次经过同一位置时,加速度一定相同,故B错;物体做受迫振动时,其驱动频率跟固有频率无关,故C正确;拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光,故D错误;根据波长的定义,波长等于在波的传播方向上任意两个相邻的振动状态完全相同的两质点间距,故E正确.故选ACE.
点睛:本题要掌握对简谐运动周期性及特点的理解,抓住同一位置位移、加速度和回复力三个物理量都相同.同时掌握驱动频率与固有频率的区别.
17.ABD
【详解】
A.根据光的偏折程度可知,c光的折射率最小,a光的折射率最大,则c光的波长最长,a光波长最短,能量最大,A正确;
B.c光的折射率最小,由公式分析得知,三色光在玻璃三棱镜中传播时c光速度最大,B正确;
C.c光的波长最长,a光波长最短,而干涉条纹的间距与波长成正比,则a光形成的干涉条纹的间距最小,C错误;
D.光的折射率最大,由临界角公式分析得知,a光的临界角最小,若让a、b、c三色光以相同的入射角从某介质射向真空,b光恰能发生全反射,则a光也一定能发生全反射,D正确;
E.光是一种横波,横波有偏振现象,纵波没有,有无偏振现象与光的频率无关,故E错误。
故选ABD。
18.(1)大约0.8
mm时会出现条纹;当缝间距变小时,屏幕上条纹间距逐渐变宽,但亮度逐渐减弱;(2)会观察到中央为亮圆,周围为彩色的圆环
【详解】
(1)
当缝比波长大的多时,光沿直线传播,当缝与波长差不多,大约0.8
mm时会出现衍射条纹;当缝间距变小时,衍射现象更明显,屏幕上条纹间距逐渐变宽,但亮度逐渐减弱;
(2)因为发生了衍射,故会观察到中央为亮圆,周围为彩色的圆环。
19.见解析
【详解】
普通的带色玻璃和偏振片两者的目的都是减少通光量,但普通带色玻璃改变了物体的颜色,而偏振片却没有,并且看景物的色彩柔和浓重。
安装镜片时,两镜片的透振方向应相互垂直。
利用偏振眼镜可以检验镜面反射光的偏振现象,可检测反射光和折射光的偏振方向。