2021-2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册4.6光的偏振激光同步练习基础过关(Word版含答案)

文档属性

名称 2021-2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册4.6光的偏振激光同步练习基础过关(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-13 12:27:52

图片预览

文档简介

4.6光的偏振激光同步练习基础过关--2021_2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修一
练习
一、单选题,共10小题
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.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
3.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.自然光是偏振光
4.如图所示,电灯发出的光先后经过偏振片和,人眼在处迎着入射光方向,看不到光亮,则(  )
A.图中光为偏振光
B.图中光为偏振光
C.以为轴将转过后,在处将看到光亮
D.以为轴将转过后,在处仍看不到光亮
5.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
6.下列说法正确的是(  )
A.医生诊病时常用的“彩超”是利用了多普勒效应
B.医生诊病时常用的“B超”是利用了超声波频率高,容易衍射的特点
C.3D电影具有立体感,其基本原理是利用了光的干涉
D.为避免高楼大厦因风力、地面振动等因素引起的共振,可使其固有频率接近外界驱动力的频率
7.关于光现象及其应用,下列说法正确的有(  )
A.3D电影是利用激光相干性好的特性
B.肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象
C.摄影机镜头镀增透膜是利用了光的折射
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片是利用光的干涉
8.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
9.下列说法中错误的是(  )
A.光的偏振现象说明光波是横波
B.波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变
C.机械波的频率越高,在介质中的传播速度越大
D.两列波发生稳定的干涉现象,则两列波的频率必然相同
10.下列有关光学现象说法正确的是(  )
A.图甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水的表面张力而形成的
B.图乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小,则干涉条纹间距变小
C.图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.图丁中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
二、多选题,共5小题
11.关于下列光学现象,说法中正确的是(  )
A.电磁波和其他可见光一样,也能产生衍射现象
B.水中蓝光的传播速度比红光的慢
C.光的偏振现象说明光是纵波
D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽
E.光从空气射入玻璃时可能发生全反射
12.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
13.如图所示,白炽灯在S点发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则(  )
A.图中b光为偏振光
B.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
C.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮
D.无论以SP为轴将B转过多大角度,在P处都将看到光亮
14.关于光的本性,下列描述正确的是(  )
A.泊松亮斑说明光具有波动性 B.单缝衍射说明光具有粒子性
C.薄膜干涉说明光具有波动性 D.偏振现象说明光是一种纵波
15.如图所示,下列说法不正确的有(  )
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涂上的原理一样
C.如图丙从筷子“折断”的现象,光线在水面上发生了折射
D.如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
三、填空题,共3小题
16.偏振现象:不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也_______,这种现象称为“偏振现象”,横波的_______称为“偏振方向”。
17.(1)关于光现象,下列说法错误的是_______。
A.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用
B.肥皂泡看起来常常是彩色的,属于色散现象
C.3D电影的播放和观看利用了光的偏振
D.全息照片的拍摄主要利用了光的干涉
E. 在双缝干涉实验中,若用白光作光源,则不能观察到干涉图样
(2)如图所示,在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,频率为2.5Hz,在t=0时,xP=2m的P点位于平衡位置,速度沿-y方向,xQ=6m的Q点位于平衡位置下方的最大位移处,求:
①质点P第一次有+y方向最大加速度需经过的时间t ________ ;
②波的传播速度v _______。
18.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
四、解答题,共2小题
19.请注意观察、搜集生活中应用光的偏振现象的实例,例如,需要逆光拍水下的景物时,水面的反射光会有很大干扰,怎样才能有效消除这种干扰,拍清水下景物?
20.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?
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
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.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。
3.B
【详解】
纵波振子是沿传播方向振动的,所以它可以通过偏振片,没有偏振现象产生;而横波振子是沿与传播方向垂直的方向振动的,而且振子的平衡位置不变,当波传到偏振片时,部分波就无法传过去了,即发生了“偏振”现象,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.B
【详解】
A.自然光沿各个方向发散是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光,则A错误;
B.它通过A偏振片后,即变为偏振光,图中光为偏振光,则B正确;
CD.人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,说明A、B两个偏振片的透振方向是互相垂直的,以SP为轴将B转过180°后,并没有改变B的透振方向,所以在P处仍然看不到光亮;以SP为轴将B转过90°后,B点透振方向刚好与A的透振方向平行,通过偏振片A的光线也能透过偏振片B,在P处可以看到光亮,选项CD错误。
故选B。
5.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。
6.A
【详解】
A.医生诊病时常用的“彩超”是利用了多普勒效应,A正确;
B.医生诊病时常用的“B超”是利用了超声波频率高,穿透力强的特点,B错误;
C.3D电影具有立体感,其基本原理是利用了光的偏振,C错误;
D.为避免高楼大厦因风力、地面振动等因素引起的共振,可使其固有频率远离外界驱动力的频率,D错误。
故选A。
7.B
【详解】
A.3D电影是利用了光的偏振现象,出现立体画面,故A错误;
B.肥皂泡在阳光照耀下呈现出彩色条纹这是光的薄膜干涉现象,故B正确;
C.摄影机的镜头表面镀了一层透光的膜,可以增大某种光的透射强度,这是利用了光的干涉现象,故C错误;
D.照相机镜头前加偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度,从而使玻璃后的影像清晰,利用了光的偏振原理,故D错误。
故选B。
8.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。
9.C
【详解】
A.偏振是横波特有的现象,光的偏振现象说明光波是横波,选项A正确,不符合题意;
B.波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,选项B正确,不符合题意;
C.机械波的传播速度只与介质有关,与频率无关,选项C错误,符合题意;
D.两列波发生稳定的干涉现象,则两列波的频率必然相同,选项D正确,不符合题意。
故选C。
10.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”,选项A错误;
B.图乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小,根据
则干涉条纹间距变大,选项B错误;
C.用加有偏振滤光片的相机拍照,偏振片可将车窗玻璃的反射光减弱,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前后表面反射的光线,相互叠加产生的现象,这是光的薄膜干涉现象造成的,故D错误。
故选C。
11.ABD
【详解】
A.一切波都有干涉、衍射现象,电磁波也是波,因此电磁波和其他可见光一样均具有干涉、衍射等现象,故A正确;
B.蓝光的折射率大于红光的折射率,根据
v=
知,水中蓝光的传播速度比红光慢,故B正确;
C.光的偏振现象说明光是横波,故C错误;
D.由于红光的波长大于蓝光的波长,根据条纹间距等于
Δx=λ
故在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽,故D正确;
E.光从光疏介质射入到光密介质时,不可能发生全反射,故E错误。
故选ABD。
12.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。
13.AC
【详解】
A.从白炽灯直接发出的光为自然光,它通过偏振片A后变为偏振光,即题图中b光为偏振光,故A正确;
BCD.人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,说明A、B两个偏振片的透振方向垂直,所以以SP为轴将B转过180°后,在P处将仍看不到光亮;以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮,故BD错误,C正确。
故选AC。
14.AC
【详解】
A.泊松亮斑是光的衍射现象,说明光具有波动性,选项A正确;
B.单缝衍射说明光具有波动性,选项B错误;
C.薄膜干涉说明光具有波动性,选项C正确;
D.偏振现象说明光是一种横波,选项D错误。
故选AC。
15.AB
【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,符合题意;
B.如图乙,立体电影原理是光的偏振;照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉,故B错误,符合题意;
C.如图丙,从筷子“折断”的现象可以看出,光线在水面上发生了折射,故C正确,不符合题意;
D.如图丁,是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样,故D正确,不符合题意。
故选AB。
16.可能不同 振动方向
【详解】

17.ABE 0.1s
【详解】
(1)[1]A.光导纤维传播信号利用了光的全反射原理,故A错误;
B.肥皂泡看起来常常是彩色的,是由于肥皂膜上下表面反射回来的光发生干涉不是色散现象,故B错误;
C.“3D电影”是应用了光的偏振原理,故C正确;
D.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理,故D正确;
E.在双缝干涉实验中,若用白光做光源,白光含有七种不同的色光,七种色光波长不同,干涉后的条纹间距不同,故可得到彩色条纹,故E错误,
故选ABE;
(2)①[2] 由题意可知波传播的周期为T=0.4s,质点P第一次有+y方向最大加速度即达到负向最大位移,需经过的时间为四分之一个周期即
②[3]据题意可知波传播的周期为T=0.4s,波长关系为
可得
由波长、波速及周期间的关系
可得
18.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.
19.见解析
【详解】
当偏振片的透振方向与反射的偏振光的透振方向平行时,允许偏振光通过偏振片;当它们相互垂直时,偏振光不能通过偏振片。所以在逆光拍水下的景物时,要想排除掉水面的发射光的影响,可以再镜头前加一个偏振片,以减弱反射光的干扰。
20.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.答案第1页,共2页
答案第1页,共2页