2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册5.4光的偏振同步练习（word版含答案）

5.4光的偏振
一、单选题
1．下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　）
A．图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
C．图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果
D．图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮
2．用图示实验装置演示光的偏振现象，白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上，通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示，下列说法正确的是（　　）
A．白炽灯发出的光是纵波
B．偏振片Q起到检偏的作用
C．光束Ⅱ中光振动方向与透振方向垂直
D．将偏振片P以光传播方向为轴转过，光束Ⅲ将消失
3．有关光学现象的解释，下列说法正确的是（　　）
A．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生衍射
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象
4．光的偏振现象说明了（　　）
A．光是一种横波 B．光是一种纵波
C．光是一种电磁波 D．光波的波长很短
5．下列说法不正确的是（　　）
A．在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，干涉条纹间距减小
B．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使像更清晰，这是利用了光的偏振原理
C．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
D．太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带
6．如图所示，让自然光照射到P、Q两偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱？（　　）
A．0° B．30°
C．60° D．90°
7．如图所示，让太阳光（自然光）通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上，P的右侧再放一光屏Q，现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q上的亮度变化情况，下列判断中正确的是（　　）
A．只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮光
B．光屏上亮度基本不变
C．光屏上亮、暗交替变化出现
D．光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动
8．如图所示，下列说法正确的有（　　）
A．如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光不是偏振光
B．如图乙，立体电影原理和照相机镜头表面图上增透膜的原理一样
C．如图丙，从筷子“折断”的现象可以看出，食用油折射率小于水
D．如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
9．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与对面灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施可行的是（　　）
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上，车灯玻璃的透振方向是斜向左上
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上
二、多选题
10．下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是一种横波
B．全息照相的拍摄利用了光的衍射原理
C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪
D．某玻璃对a光的折射率大于b光，则在该玻璃中传播速度a光大于b光
11．关于光的干涉、衍射及偏振，下列说法中正确的是（　　）
A．通过两支铅笔的狭缝所看到的日光灯的彩色条纹是光的干涉现象
B．光传播不需要介质，其偏振现象说明光是横波
C．光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的明纹
D．抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，主要应用的是光的衍射现象
E.水面上油膜，肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象
12．下列说法中正确的是（　　）
A．透过偏振片观察自然光照射到玻璃表面或者光滑桌面反射来的光，转动偏振片，可以看到光的明暗程度发生变化
B．摄影师在拍摄水下景物时，用一块偏振滤光片滤去的是水面下射来的偏振光
C．两列波相遇时，任一质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，相遇后能够保持各自的状态而不互相干扰
D．两列波能够发生叠加的条件是三个，即频率相同、相差恒定、振动方向相同
13．下列关于光的说法合理的是（　　）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度
B．图乙是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光度将明、暗交替变化，此现象表明光波是横波
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若P1到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹
14．通过一块偏振片分别去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板的光，当以入射光线为轴转动偏振片时，能够观察到光线强弱有变化的是（ ）
A．电灯 B．蜡烛 C．月亮 D．反光的黑板
15．在图中，人眼隔着偏振片B、A去看一只发光的电灯泡S，一点透射光都看不到，那么，下列说法中正确的是（　　）
A．使A和B同时转过，仍然一点光都看不到
B．仅使B转过过程中，看到光先变亮后变暗
C．仅使B转过过程中，看到光逐渐变亮
D．仅使A转动时，始终看不到透射光
16．下列说法中正确的有（　　）
A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
C．光的偏振现象说明光是纵波
D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
17．在下列图所示四幅图片中，两个现象中都表现出光的波动性的是（　　）
①光在光导纤维中传播 ②戴特殊眼镜观看立体电影
③肥皂膜上的彩色条纹 ④泊松亮斑
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．根据a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样可知
而由可得
由，可知
则可知折射率满足
由可得，在同种均匀介质中的传播速度满足
故A正确；
B．依据光的全反射条件需要光从光密介质进入光疏介质，可知内芯的折射率比外套的折射率大，B错误；
C．根据薄膜干涉的产生原理可知，上述现象是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射的两列光叠加而成的，故C错误；
D．自然光通过偏振片后形成偏振光，因两个偏振片的透振方向相互垂直，所以没有光射到光屏上，光屏发黑，D错误；
故选A。
2．B
【详解】
A．白炽灯的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上，不能说明白炽灯的光是纵波，A错误；
B．当白炽灯光经偏振片P后就成为偏振光，又经与P平行的偏振片Q照到光屏上，所以偏振片Q起到检偏的作用，B正确；
C．光束Ⅱ中的光是经偏振片P透射来的，所以光束Ⅱ中光振动方向与透振方向平行，C错误；
D．将偏振片P以光传播方向为轴转过，光束Ⅲ将会减弱，D错误。
故选B。
3．A
【详解】
A．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光波长较长，更容易发生衍射，故A正确；
B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故B错误；
C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，故C错误；
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的干涉现象，故D错误。
故选A。
4．A
【详解】
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，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明也证明了光是横波。所以A正确；BCD错误；
故选A。
5．C
【详解】
A．根据光的干涉中，相邻两个亮条纹的中心间距公式Δx=λ可知，增大双缝间的距离d，相邻两个亮条纹的中心间距减小，故A正确；
B．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏转滤光片可以使像更清晰，这是利用光的偏振原理，故B正确；
C．当障碍物的尺寸与波长相差不多或者比波长更小时才能观察到明显的衍射现象，故C错误；
D．太阳光经过三棱镜的两次折射，由于各种色光的折射率不同，所以折射角也就不同，那么经过两次折射就会发散成彩色光带，故D正确。
本题选错的，故选C。
6．D
【详解】
两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强，两偏振片透振方向垂直时几乎没有偏振光透过。故ABC错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
太阳光是自然光，在垂直于光的传播方向的平面内，光的振动沿任意方向，且各个方向上的光振动强度相同，所以旋转偏振片只能改变光振动的方向，不能改变光的强度。
故选B。
8．D
【详解】
A．如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光，故A错误；
B．如图乙，立体电影原理是光的偏振；照相机镜头表面图上增透膜的原理是光的干涉，故B错误；
C．如图丙，从筷子“折断”的现象可以看出，食用油对筷子的偏折程度比水对筷子的偏折程度大，则食用油的折射率大于水的折射率，故C错误；
D．如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
A．若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光经物体反射后将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，A错误；
B．若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，B错误；
C．若前窗玻璃透振方向是斜向右上，车灯玻璃的透振方向是斜向左上，则车灯发出的光经物体反射后无法透进本车车窗内，却可以透进对面车的车窗内，C错误；
D．若前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上，则车灯发出的光经物体反射后可以透进本车车窗内，且不可以透进对面车的车窗内，D正确。
故选D。
10．AC
【详解】
A．偏振是横波特有的现象，所以光的偏振现象说明光是一种横波，故A正确；
B．全息照相利用的是光的干涉原理，故B错误；
C．激光的频率高波长短，不容易发生衍射，所以激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪，故C正确；
D．因为光在介质中传播速度
所以，a光折射率更大则传播速度更小，故D错误。
故选AC。
11．BDE
【详解】
A．通过两支铅笔之间的狭缝所看到的日光灯的彩色条纹是光的衍射的结果，故A错误；
B．光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，光的偏振现象说明光是横波，故B正确；
C．光的双缝干涉条纹是等间距、等宽度的明暗相间的条纹；而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大、最亮的明纹，在中央条纹两边的明条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故C错误；
D．激光束越过细丝时产生的条纹和它通过同样宽度的窄缝产生的条纹规律相同，观察激光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，这里应用的是光的衍射现象，D正确；
E．油膜上的彩色条纹是由于光经油膜上、下表面反射相遇干涉而形成的，肥皂泡上的彩色条纹是光经肥皂薄膜的前、后表面反射相遇干涉而形成的，故E正确。
故选BDE。
12．AC
【详解】
A．自然光照射到玻璃表面或者光滑桌面反射来的光是偏振光，透过偏振片观察这种偏振光时，当偏振方向与偏振片的透振方向平行时透光强度最强，垂直时最暗，即转动偏振片，可以看到光的明暗程度发生变化，选项A正确；
B．在拍摄水中的物体时通常在镜头前装一片偏振滤光片，它的作用是减弱水面上的反射光，使水下景物更清晰，故B错误；
C．根据波的叠加原理和独立传播原理，两列波相遇时，任一质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和，相遇后能够保持各自的状态而不互相干扰，选项C正确；
D．两列波能够发生稳定的干涉现象的条件是三个，即频率相同、相差恒定、振动方向相同，，任何两列波都能叠加，选项D错误。
故选AC。
13．CD
【详解】
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中偏折程度较小，即折射率较小，由可知，a光在水珠中传播速度较大，A错误；
B．图乙是“牛顿环”，一种薄膜干涉现象，B错误；
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光度将明、暗交替变化，即偏振现象，只有横波才有偏振现象，表明光波是横波，C正确；
D．图丁是空气中双缝干涉原理图，若P1到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，说明P点是振动加强的点，则P处是亮纹，D正确。
故选CD。
14．CD
【详解】
从电灯、蜡烛等光源直接发出的光是自然光，月亮和黑板反射的光是偏振光，当以入射光线为轴转动偏振片时，能够观察到光线强弱有变化的一定是偏振光，故选CD。
15．AC
【详解】
A．使A和B同时转过90°，仍不能看到透射光．原来人眼隔着检偏器B、起偏器A去看一只电灯泡S，无法看到透射光．说明两个偏振片正好相垂直．现在同时转依然看不到，A正确；
BC．原来人眼隔着检偏器B、起偏器A去看一只电灯泡S，无法看到透射光，说明两个偏振片正好相垂直．现在单使B转过90°过程中，看到光逐渐变亮，B错误；C正确；
D．单使A转动时，渐渐看到透射光，D错误。
故选AC。
16．AD
【详解】
A．根据
v＝
可知，光在介质中的速度小于在真空中的速度，A正确；
B．紫外线比紫光的波长短，更不容易发生衍射，而对于干涉只要频率相同、相位差恒定即可发生，B错误；
C．光的偏振现象说明光是横波，而不是纵波，C错误；
D．绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式
sinC＝
知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射向空气，在不断增大入射角时，在水面上绿光先发生全反射，从水面上先消失，D正确。
故选AD。
17．BC
【详解】
①光在光导纤维中传播是光的全反射；②戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振，表现出光的波动性；③肥皂膜上的彩色条纹是薄膜干涉，表现出光的波动性；④泊松亮斑是光的衍射，表现出光的波动性。
故选BC。答案第1页，共2页
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