2021-2022学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第一册4.6 光的偏振 激光 同步练习题(word版含答案)

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名称 2021-2022学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第一册4.6 光的偏振 激光 同步练习题(word版含答案)
格式 docx
文件大小 135.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-16 07:44:32

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文档简介

4.6 光的偏振 激光
一、单选题
1.光给世界带来五彩斑斓的景象,也将自然规律蕴含其中.下列有关光学现象的叙述正确的是(  )
A.荷叶上的露珠底部显得特别“明亮”是由于水珠将光线汇聚而形成的
B.照相机镜头前镀增透膜,应用了光的干涉原理
C.泊松亮斑是光沿直线传播产生的
D.医学上的内窥镜,其核心部件光导纤维能传输光信号是利用光的偏振
2.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
3.如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.图甲中,P、Q是偏振片,M是光屏,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏M上的光亮度将会变化,此现象表明光波是横波
B.图乙是双缝干涉示意图,若只减小屏到双缝间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小
C.图乙中用白光进行实验,中央亮条纹是彩色的,两侧条纹也是彩色的
D.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长,容易发生衍射
4.关于激光的应用,下列说法正确的是(  )
A.观看电影的眼镜是利用了光的衍射原理
B.利用激光是相干光,可以用在雷达上进行精确的测距
C.由于激光平行度好,它能像无线电波那样被调制,用来传递信息
D.利用激光亮度高,可以用在医学上作光刀切除肿瘤,或“焊接”剥落的视网膜
5.纳米科技是跨世纪新科技,将激光束的宽度聚集到纳米级范围内,可修复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除,这是利用了激光的(  )
A.单色性 B.可调谐 C.高能量 D.相干性
6.如图所示,两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片,现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上,再通过偏振片Q,现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90度,下列说法正确的是(  )
A.MP间为偏振光
B.PQ间为自然光
C.PQ间的光线亮度逐渐变暗
D.光屏N上的亮线逐渐变暗
7.将两个偏振片紧靠在一起,把它们放在一盏灯前面,没有光通过;若将其中一个偏振片旋转180°,在旋转过程中将会出现(  )
A.透过偏振片的光的强度先增强,后又减弱到零
B.透过偏振片的光的强度先增强,后又减弱到不为零的最小值
C.透过偏振片的光的强度始终增强
D.透过偏振片的光的强度先增强,后减弱,再增强
二、多选题
8.电子表的显示屏利用了液晶的旋光性,当液晶上不加电压时,偏振光通过液晶时偏振方向会旋转90°,这就是液晶的旋光性,如果在液晶上加上电压,则旋光性消失。有一种电子表的显示屏是透明的,而在显示数字时,数字的笔画处不透光,则关于该显示屏,下列说法正确的是(  )
A.上下两个偏振片的透振方向相互垂直
B.上下两个偏振片的透振方向相互平行
C.笔画处为透明电极,因此加上电压时变为不透明的
D.笔画处没有电极,其余部分为透明电极
9.关于光的偏振,下列说法正确的是(  )
A.自然光通过偏振片后就变成了偏振光
B.立体电影就利用了光的偏振现象
C.在拍摄日落时水面、池中的鱼等景物时,可在镜头前装一偏振滤光片,使图像清晰
D.一束自然光在界面上发生反射与折射,反射光与折射光都是偏振的,且偏振方向都相同
10.如图所示,偏振片正对工作的液晶显示器,透过偏振片看到显示器亮度正常. 将镜片转动90°,透过镜片看到的屏幕漆黑,则 (  )
A.显示器发出的光是纵波 B.显示器发出的光是横波
C.显示器发出的光是自然光 D.显示器发出的光是偏振光
11.光的偏振现象说明光是横波。下列现象中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晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹
12.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
13.鉴别奶粉的质量,奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量。偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向顺时针或逆时针旋转一个角度,这一角度称为“旋光度”,的值只与糖溶液的浓度有关。将的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。如图所示,S是自然光源,是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于之间,则下列说法中正确的是(  )
A.刚放入样品时,到达O处光的强度会减弱
B.将偏振片B转动一个角度,使得O处光的强度仍为最大,偏振片B转过的角度等于
C.将偏振片A转动一个角度,使得O处光的强度仍为最大,偏振片A转过的角度等于
D.偏振光不能产生干涉和衍射现象
三、填空题
14.摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时,为减弱反射光而使玻璃后的景象清晰,常在镜头前装一片______滤光片。光的______现象说明了光是横波,光的______与______现象说明光是一种波。
15.图是观察光的偏振现象的示意图.其中第一片偏振片A叫做起偏器,其作用是_____________;第二片偏振片B叫做检偏器,其作用是_____________.当B相对于A转动时,会看到透射光强度__________(选填“不变”或“变化”)。
16.电子表的显示屏利用了液晶的旋光性,当液晶上不加电压时,偏振光通过液晶时偏振方向会旋转90°,这就是液晶的旋光性;如果在液晶上加上电压,则旋光性消失。有一种电子表的显示屏是透明的,而在显示数字的笔画处不透光,则上下两个偏振片的透振方向相互________;笔画处为________电极,因此加上电压时变为________的。
17.激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹,含有被拍摄物体反射的光的所有信息,实现了照片的立体性。若照相时,被摄物体被挡住一部分,通过调整视线仍可看见被挡部分。照片被切开成两半,从一半上仍可看到物体的全像,照片就像一个观察物体的窗口。激光全息照相利用了激光________的性质。
18.摄影中应用偏振光:为了消除反射光的影响,在镜头前安装一片偏振片,让它的透射方向与反射光的偏振方向____,阻挡了反射光进入镜头。
19.如图所示为光纤电流传感器示意图,它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成偏振光,该偏振光受到输电线中磁场作用,其偏振方向发生旋转,通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向,由此得出高压线路中的电流大小,图中左侧偏振元件是起偏器,出射光的偏振方向与其透振方向________(选填“相同”或“不相同”),右侧偏振元件称为_______。
试卷第页,共页
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参考答案:
1.B
【详解】
A.水珠呈“球形”,入射光线进入水珠后,被水珠的后表面反射,再进入空气时,发生“全反射”,所以,水珠看起来特别明亮,故A错误;
B.照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理,使反射光线进行叠加削弱,从而增加透射光的强度,故B正确;
C.泊松亮斑是光的衍射形成的,故C错误;
D.光导纤维传递光信号是利用了光的全反射原理,故D错误。
故选B。
2.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。
3.C
【详解】
A.图甲是光的偏振现象,此现象表明光波是横波,故A正确,不符合题意;
B.图乙是双缝干涉示意图,根据
若只减小屏到双缝间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小,故B正确,不符合题意;
C.图乙中用白光进行实验,中央条纹各种频率的光都是加强的,复合后的中央亮条纹是白色的,故C错误,符合题意;
D.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长,容易发生衍射,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】
A.观看电影的眼镜是利用了透振方向互相垂直的偏振片,A错误;
B.利用激光平行度好,可以用在雷达上进行精确的测距,B错误;
C.利用激光相干性好,它能像无线电波那样被调制,用来传递信息,C错误;
D.利用激光强度大、能量集中,可以用在医学上作光刀切除肿瘤,或“焊接”剥落的视网膜,D正确。
故选D。
5.C
【详解】
将激光束的宽度聚光到纳米级范围内,可修复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除,这是利用了激光的高能量。所以选项C正确。
故选C。
6.D
【详解】
AB.MP间为自然光,经过偏振片P后变为偏振光,因此PQ间为偏振光,故AB错误;
CD.自然光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上,使偏振片P由图示位置旋转90度的过程中,PQ间的光线亮度不变,屏上亮线逐渐变暗,当偏振片P与偏振片Q垂直时,光屏没有亮度,则光屏上光的亮度逐渐变暗,故C错误,D正确。
故选D。
7.A
【详解】
起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强达到最大。当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光强先增强,然后又减小到零。故BCD错误,A正确;
故选A。
8.AC
【详解】
AB.假设光从下向上传播,光线通过下偏振片时成为偏振光,如果不加电压,偏振光通过液晶时偏振方向旋转90°,此时光线能透过上偏振片,可知上偏振片的透振方向应与此时偏振光的偏振方向相同,即与下偏振片的透振方向垂直,B错误,A正确;
CD.组成数字的笔画处有时透明,有时不透明,可知笔画处为透明电极,当加上电压时液晶旋光性消失,光线不能透过上偏振片,D错误,C正确。
故选AC。
9.ABC
【详解】
A.自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动且各个方向振动的强度都相同,透过一个偏振片后就成为偏振光,故A正确;
B.立体电影利用的是光的偏振,故B正确;
C.拍摄日落时水面、池中的鱼等景物时,为防止反射光干扰,在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响,故C正确;
D.一束自然光在界面上发生反射与折射,反射光与折射光都是偏振的,偏振方向不相同,故D错误。
故选ABC。
10.BD
【详解】
AB.光是横波,A错误B正确;
CD.方向一致时,光完全通过,二者垂直时,完全不能通过,由实验现象得出显示器发出的光是偏振光,C错误D正确。
故选BD。
11.ABC
【详解】
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,导致两偏振片的方向变化,则透射光的强度会发生变化,故A正确;
B.一束自然光入射到两种介质的表面时,有反射光线,如果折射光线与反射光线垂直,则反射光为偏振光,故B正确;
C.在日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片,由于反射光太强,偏振光强,加偏振片可以将反射的偏振光过滤,使景像更清晰,故C正确;
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹是光的衍射现象,D错误。
故选ABC。
12.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。
13.ABC
【详解】
A.偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度θ,所以到达O处光的强度会明显减弱,故A正确;
B.偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度α,所以到达O处光的强度会明显减弱,将偏振片B转动一个角度,使得O处光的强度最大,偏振片B转过的角度等于α,故B正确;
C.同理,将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α,故C正确;
D.偏振光也是波,所以能产生干涉和衍射现象,故D错误。
故选ABC。
14. 偏振 偏振 干涉 衍射
【详解】
拍摄橱窗内物品时,反射光的振动方向和橱窗内物品光的振动方向不同,所以在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响;
只有横波才有偏振现象,光的偏振现象说明光是横波;
干涉、衍射现象是波特有的现象,光的干涉和衍射现象说明光是一种波。
15. 把自然光变成偏振光 检验光是否是偏振光 变化
【详解】
偏振器的作用是把自然光变成偏振光;
检偏器的作用是检验光是否是偏振光;
因为有部分光被阻挡,所以会看到透射光强度发生变化。
16. 垂直 透明 不透明
【详解】
假设光从下向上传播,光线通过下偏振片时成为偏振光,如果不加电压,偏振光通过液晶时偏振方向旋转90°,此时光线能透过上偏振片,可知上偏振片的透振方向应与此时偏振光的偏振方向相同,即与下偏振片的透振方向垂直;组成数字的笔画处有时透明,有时不透明,可知笔画处为透明电极,当加上电压时液晶旋光性消失,光线不能透过。
17.相干性好
【详解】
全息照相利用激光的频率单一、相干性好的特点,使参考光和物光有很高的相干性,拍摄立体照片。
18.垂直
【详解】
摄影中应用偏振光:为了消除反射光的影响,在镜头前安装一片偏振片,让它的透射方向与反射光的偏振方向垂直,阻挡了反射光进入镜头。
19. 相同 检偏器
【详解】
使自然光先经起偏器成为线偏振光,出射光的偏振方向与其透振方向相同。
右侧偏振元件可测得最终偏振方向,所以它是检偏器。
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