4.6光的偏振 激光 同步练习(word解析版)

文档属性

名称 4.6光的偏振 激光 同步练习(word解析版)
格式 doc
文件大小 3.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-09 23:16:27

图片预览

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 同步练习(解析版)
1.物理知识在生活中有广泛的应用,下列关于光学知识应用,描述错误的是(  )
A.图1医用内窥镜运用了光的全反射原理
B.图2液晶屏显像利用了光的偏振现象
C.图3照相机镜头表面增透膜运用了光的干涉原理
D.图4全息照相运用了光的衍射原理
2.下列说法中正确的是(  )
A.光导纤维传送光信号是利用了光的折射现象
B.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象
C.肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹是光的干涉现象
D.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象
3.下列说法正确的是(  )
A.检验工件平整度的操作中,如图1所示,上面为标准件,下面为待检测工件,通过干涉条纹可推断:Q为凹处,P为凸处
B.图2为光照射不透明小圆孔得到的衍射图样
C.图3海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象,其中沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上层空气的折射率比下层空气折射率大
D.图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
4.下列说法中不正确的是(  )
A.图甲可知,系统的固有频率为f0
B.图乙中泊松亮斑是小孔衍射形成的图样
C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下去的
D.图丁中的M、N是偏振片,P是光屏。当M固定不动而缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将会发生变化,此现象表明光是横波
5.关于激光,下列说法中正确的是(  )
A.激光是自然界中某种物质直接发光产生的
B.激光相干性好,任何两束激光都能发生干涉
C.用激光照射不透明挡板上小圆孔时,光屏上能观测到等间距的光环
D.激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息
6.如图所示观察光的衍射现象装置,让激光束通过一个狭缝,观察到光屏上出现衍射图样.现保持狭缝到光屏的距离不变,微微减小狭缝的缝宽,则再观察到的条纹是
A.间距相等的更窄条纹 B.间距相等的更宽条纹
C.间距不等的更窄条纹 D.间距不等的更宽条纹
7.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
8.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是(  )
A.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
B.激光全息照相是利用激光的相干性
C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
9.下列说法正确的是(  )
A.检验工件平整度的操作中,如图甲所示,上面为标准件,下面为待检测工件,通过干涉条纹可推断出P为凸处、Q为凹处
B.图乙为光照射到小圆孔得到的衍射图样
C.图丙海市蜃楼是光的全反射现象,原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小
D.图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
10.下列关于光的一些现象,以下说法中不正确的是(  )
A.液晶显示是光的偏振现象的应用
B.在岸边观察水中的鱼,鱼的实际深度比看到的要深
C.看月全食时整个月亮是暗红的,太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹
D.分别用紫光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,红光时得到的条纹间距更宽
11.下面四种与光有关的叙述中,哪些说法是不正确的( )
A.用光导纤维传播信号,是利用了光的全反射原理
B.B 光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波
C.通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹,是光的干涉所致
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由黄光改为绿光,则条纹间距变窄
12.下列说法正确的是( )
A.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力频率
C.在阳光下,肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹,这是光的干涉现象
D.鸣笛汽车驶近路人的过程中,路人听到的声波频率与该波源的相比增大
E.两列声波在空中相遇时不会相互干扰,会按原有的频率、传播方向继续传播
13.关于光的下列说法正确的是
A.一切光都可以发生干涉和衍射现象
B.光的偏振现象说明光是一种横波
C.红外线比可见光的能量大,可以灭菌消毒
D.紫外线比可见光的波长大,更容易发生明显的衍射现象
14.下列说法正确的是( )
A.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,必须从摆球运动到最大位移处开始计时
B.发生多普勒效应时,波源的频率并未发生改变
C.红外线在水中的传播速度小于紫外线在水中的传播速度
D.光的偏振现象说明光波是横波
E.在做双缝干涉实验时,光屏上呈现出明、暗相间的条纹,相邻两明条纹间的距离为,如果只增大双缝到光屏之间的距离,将增大
15.下列说法正确的是( )
A.机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量
B.泊松亮斑的形成是光的行射的结果
C.在打磨精密光学平面时,可以利用干涉法检查平面的中整程度
D.光的偏振现象可以说明光是横波
E.用同一装置做光的双缝干沙实验时,波长越大相邻的干涉条纹间距越小
16.下列四幅图片中属于光的干涉的是______,属于光的衍射的是______。
17.判断:
(1)凡是波都有偏振现象(______)
(2)反射可以引起自然光的偏振(______)
(3)拍摄水中游鱼时,在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象(______)
(4)激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点(______)
(5)激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好(______)
(6)全息照相技术只能记录光波的强弱信息(______)
18.什么是光的偏振现象?光的偏振现象对认识光的本性有什么意义?
19.一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.D
【详解】
A.医用内窥镜中的光导纤维运用了光的全反射原理,故A错误;
B.液晶屏显像过程中应用了偏振片,利用了光的偏振,故B错误;
C.照相机镜头表面增透膜运用了光的干涉原理,故C错误;
D.全息照相运用了光的干涉原理,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】
A.光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象,A错误;
B.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象,因为空气薄层两表面的反射光,频率相同,能够发生稳定干涉,形成干涉条纹,B错误;
C.肥皂泡内外表面反射光频率相同,能够发生稳定干涉,产生彩色的干涉条纹,C正确;
D.增透膜的内外表面反射光频率相同,产生干涉,叠加后增强光的强度,利用的是光的干涉现象,D错误。
故选C。
3.C
【详解】
A.薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同,从弯曲的条纹可知,P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相等,知P处凹陷,而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知Q处凸起,故A错误,不符合题意;
B.图为光线通过小圆板得到的衍射图样,若用光照射很小的不透明圆板时,后面会出现一亮点,故B错误,不符合题意;
C.海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象,而沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上上层空气的折射率比下层空气折射率大,光发生全反射造成的,故C正确,符合题意;
D.立体电影是光的偏振,与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉,它们的原理不相同,故D错误,不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】
A.图甲可知,当驱动力的频率为f0时,系统发生共振,可知系统的固有频率为f0,选项A正确,不符合题意;
B.泊松亮斑是圆板衍射形成的图样,故B错误,符合题意。
C.图丙是薄膜干涉,条纹向空气薄膜较薄处发生弯曲,说明空气薄膜变厚,则被检测的平面在此处是凹陷的,故C正确,不符合题意;
D.图丁中当M固定不动而缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将会发生变化,此现象表明光发生了偏振现象,因为只有横波才能发生偏振,则说明光是横波,选项D正确,不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】
A.激光是人造光,不是自然界中某种物质直接发光产生的,故A错误;
B.激光相干性好,只有频率相同的两束激光才会发生干涉,故B错误;
C.用激光照射不透明挡板上小圆孔时,光屏上能观测到衍射条纹,间距不等,故C错误;
D.激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】
观察光的衍射现象中,当保持狭缝到光屏的距离不变,屏上明暗相间的条纹间距随缝宽的减小而增大.则观察到的条纹是间距不等的更宽条纹,故选D.
7.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。
8.D
【详解】
A.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,A正确,不符合题意;
B.激光全息照相利用了激光的频率相同的特点,进行叠加干涉而形成的,B正确,不符合题意;
C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,C正确,不符合题意;
D.检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象,D错误,符合题意。
故选D。
9.C
【详解】
A.薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同,从弯曲的条纹可知,P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相等,知P处凹陷,而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同,知Q处凸起,故A错误;
B.图为光线通过小圆板得到的衍射图样,若用光照射很小的不透明圆板时,后面会出现一亮点,故B错误,不符合题意;
C.海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象,而海市蜃楼的原因是下层温度低,空气下沉,折射率大,上层空气薄折射率小,故C正确;
D.立体电影是光的偏振,与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉,它们的原理不相同,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】
A.液晶显示器是利用光的偏振制成,故A正确;
B.根据光在水中的折射原理,在水面上看到水下的任何东西都是光折射出来虚像,而真实的物体会在看到的虚像更深的地方,故B正确;
C.看到整个月亮是暗红的,是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球,故C错误;
D.条纹间距与波长成正比,所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距,故D正确;
故选C。
11.C
【解析】
用光导纤维传播信号,是利用了光的全反射原理,A正确,光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波,横波传播方向与振动方向垂直,所以B正确,通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹,是光的色散现象,C错误,在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由黄光改为绿光,波长减小,根据公式,间距变窄,D正确.
12.CDE
【解析】
试题分析:全息照相利用了激光的频率单一,具有相干性好的特点,利用了光的干涉现象,与光的衍射无关.故A错误;受迫振动的频率等于驱动率的频率,当驱动力的频率接近物体的固有频率时,振动显著增强,当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振.故B错误;在阳光下,肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹,这是光的干涉现象,选项C正确;根据多普勒效应可知,当两物体以很大的速度互相靠近时,感觉频率会增大,远离时感觉频率会减小,所以鸣笛汽车驶近路人的过程中,路人听到的声波频率与该波源的相比增大.故D正确.根据波的独立传播原理可知,当两列声波在空中相遇时不会相互干扰,会按原有的频率、传播方向继续传播,选项E正确;故选CDE.
考点:全息照相;光的干涉;多普勒现象;受迫振动;
13.AB
【详解】
A. 干涉和衍射现象是波特有的性质,一切光都可以发生干涉和衍射现象,故A正确;
B. 偏振现象是横波特有的现象,光的偏振现象证明了光是横波,故B正确;
C. 红外线比可见光的频率低,能量小,故C错误;
D. 紫外线波长小于可见光,则更不容易发生衍射现象,故D错误;
故选AB.
14.BDE
【解析】
【详解】
A.用单摆测定重力加速度”实验中,平衡位置的速度最大,从平衡位置处开始计时误差较小,故A错误;
B.多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时,接收到的波频率会发生变化,但波源的频率不变,故B正确;
C.紫外线的折射率大于红外线的折射率,根据:
知紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度,故C错误;
D.光的偏振现象说明光波是横波,故D正确;
E.依据干涉条纹间距公式:
当增大双缝到光屏之间的距离L时增大,故E正确。
故选BDE.
【点睛】
用单摆测定重力加速度”实验中,从平衡位置处开始计时误差较小;多普勒效应时,波源的频率不发生改变,接收频率发生改变;根据折射率的大小比较光在介质中传播速度的大小,光的偏振现象说明光波是横波,根据条纹间距公式判定双缝干涉实验时的变化情况.
15.BCD
【解析】
【详解】
A.机械波依赖于介才能传播,而电磁波不需要介质,故A错误;
B..泊松亮斑的形成是光的行射的结果,故B正确;
C.薄膜干涉可以用来检查工件的平整程度在打磨精密光学平面时,可以利用干涉法检查平面的平整程度,故C正确;
D.光的偏振现象可以说明光是横波,故D正确;
E.根据可得,用同一装置做光的双缝干沙实验时,波长越大相邻的干涉条纹间距越大,故E错误。
故选择BCD。
16.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。
17.× √ √ √ × ×
【详解】
(1)[1]只有横波有偏振现象,故(1)错误;
(2)[2]自然光经过镜面反射后的反射光是偏振光,所以反射可以引起自然光的偏振,故(2)正确;
(3)[3]摄影时利用偏振片可以消除反光,故(3)正确;
(4)[4]激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点,故(4)正确;
(5)[5]激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的亮度高,能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量的特点,故(5)错误;
(6)[6]激光具有很高的相干性,可用于全息照相,由于它记录了光的相位信息,所以看起来和真的一样,立体感较强,所以全息照相技术不只是能记录光波的强弱信息,故(6)错误。
18.见解析
【详解】
在垂直于传播方向的平面上只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光,光波沿着某一特定方向振动叫光的偏振;只有横波才能发生偏振,所以光的偏振现象说明光是横波,即说明光具有波动性。
19.(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)