4.6光的偏振 激光 自主提升过关练(word版含答案)

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名称 4.6光的偏振 激光 自主提升过关练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 198.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-21 01:08:15

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文档简介

4.6光的偏振激光 自主提升过关练(含解析)
一、选择题
1.下列说法正确的是(  )
A.雨后天空出现彩虹,这是光的衍射现象
B.在光导纤维束内传送彩色图像是利用光的色散现象
C.自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变成偏振光
D.雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的,这是光的干涉现象
2.下列说法中正确的是(  )
A.用三棱镜观察太阳光谱是利用了光的干涉现象
B.玻璃中的气泡看起来特别明亮的现象是光的衍射形成的
C.用光导纤维束传送图像信息,这其中应用到了光的全反射现象
D.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
3.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凸起的
D.图丁中的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上的光亮度会发生变化,此现象表明光波是一种横波
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.如图所示,一束复色光照射到水中的球形气泡以后,经折射后分成a、b两束单色光,下列说法正确的是(  )
A.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度
B.a光能发生偏振现象,b光不能发生偏振现象
C.a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置,b光的条纹间距更大
D.a、b两束光分别通过同一单缝衍射装置,a光的中央亮条纹较宽
6.利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度,从而测定含糖量。其原理是: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,这一角度称为“旋光角”,θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ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,A、B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A、B之间,则下列说法中正确的是(  )
①到达O处光的强度会明显减弱
②到达O处光的强度不会明显减弱
③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θ
④将偏振片A转动一个角度,使得O处光的强度最大,偏振片A转过的角度等于θ
A.①③ B.①④ C.①③④ D.②③④
7.如图所示,P是一偏振片,它的透振方向为竖直方向(图中用带箭头的实线表示)。现用四种入射光束分别照射P时,不能在P的另一侧观察到透射光的是(  )
A.太阳光
B.沿竖直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光
D.沿与竖直方向成45°角振动的光
8.下列说法正确的是(  )
A.观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互平行
B.电磁波和声波均能产生干涉、衍射、偏振现象
C.假设火车以接近光速的速度通过站台,站台上的旅客将观察到车上乘客变矮了
D.根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
9.关于光现象及其应用,下列说法正确的是(  )
A.炎炎夏日,我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环,这是光的全反射现象
B.如果可以通过在眼镜上镀膜的方法制作防蓝光眼镜,则镀膜的厚度应为蓝光在薄膜中波长的四分之一
C.摄影师在拍摄池中游鱼时可以通过在照相机镜头前装偏振片的方法减弱水面反射光的干扰
D.医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光相干性好这个特点
10.下列说法正确的是(  )
A.电子表的液晶显示证明了光是与声波一样的纵波
B.挑水时为了防止水从桶中荡出,可以加快或减慢走路的频率
C.交警向行进中的车辆发射频率已知的电磁波,同时测量反射波的频率,就能知道车辆的速度
D.用游标卡尺的两个卡脚之间的缝隙做单缝,眼睛通过这个单缝观察线光源,减小两个卡脚之间的距离,可以看到衍射条纹的宽度变窄
11.下列说法正确的是(  )
A.“3D电影”的播放和观看利用了光的干涉
B.泊松亮斑是光的衍射现象
C.增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的
D.摄影师在拍摄池中的游鱼时,在照相机镜头前加一偏振滤光片,可以增强游鱼的折射光从而使游鱼的影像更清晰
12.下列说法中正确的组合是(  )
(1)光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象
(2)当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
(3)光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性,还说明了光是横波
(4)在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距变宽
(5)雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的
(6)由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率,因此这些次声波对人体有危害
(7)隔着墙听和直接听某个声音,声调会有变化
(8)利用超声波的多普勒效应,可测量心脏血液的流速
(9)汽车减震系统的固有周期一般会远大于外界冲击力的周期
(10)观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
A.1 7 10 B.2 4 6
C.4 5 9 D.6 8 9
13.对于以下的光学现象说法中正确的是(  )
A.图甲是双缝干涉示意图,若只增大挡板上两个狭缝、间的距离d,两相邻亮条纹间距离将减小
B.图乙是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,上图对应光的波长较短
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凸起的
D.图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是横波
14.关于图所示的四幅图,以下说法正确的是(  )
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大于b光束在水珠中传播的速度
B.图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出
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凸起的
15.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
二、解答题
16.为什么偏振现象说明光是一种横波?
17.激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。例如一台红宝石巨脉冲激光器,激光束的发散角只有,在垂直于激光束的平面上,平均每平方厘米面积的功率达到。激光的这一特性有哪些应用价值?请你举例说明。
试卷第页,共页
参考答案:
1.D
【解析】
A.雨后天空出现彩虹,这是光的色散现象,故A错误;
B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象,故B错误;
C.偏振光在自然界中也是存在的,如反射光就是偏振光,故C错误;
D.雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的,这是光的薄膜干涉现象,故D正确。
故选D。
2.C
【解析】
A.用三棱镜观察太阳光谱是利用了光的折射现象,A错误;
B.玻璃中的气泡看起来特别明亮的现象是光的全反射形成的,B错误;
C.用光导纤维束传送图像信息,这其中应用到了光的全反射现象,C正确;
D.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,D错误。
故选C。
3.D
【解析】
A.根据图像可知,复色光能够进入水珠,根据光路的可逆性,两光不可能在水珠内发生全反射,A错误;
B.图乙为光导纤维示意图,内芯的折射率比外套的折射率大,B错误;
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陷的,C错误;
D.图丁中的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上的光亮度会发生变化,发生偏振现象,此现象表明光波是一种横波,D正确。
故选D。
4.A
【解析】
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.D
【解析】
A.所有光在真空中的传播速度均相同,选项A错误;
B.光是横波,a、b两束光均能发生偏振现象,选项B错误;
C.由光路可知a光的折射率小于b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,a光的波长大于b光的波长,由双缝干涉条纹间距公式可知a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距更大,选项C错误;
D.由于a光的波长大于b光的波长,所以通过同一单缝衍射装置,a光的中央亮条纹较宽,选项D正确。
故选D。
6.C
【解析】
①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①正确;
②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②错误;
③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,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θ,故③正确;
④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,将偏振片A转动一个角度,使得O处光的强度最大,偏振片A转过的角度等于θ,故④正确。
故选C。
7.C
【解析】
A.太阳光包含在垂直传播方向沿各个方向振动的光,当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光,A不符合题意;
B.沿竖直方向振动的光能通过偏振片,B不符合题意;
C.沿水平方向振动的光不能通过偏振片,C符合题意;
D.沿与竖直方向成45°角振动的光能部分通过偏振片,D不符合题意。
故选C。
8.D
【解析】
A.观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互垂直,故A错误;
B.声波在气体中为纵波,无偏振现象,故B错误;
C.根据尺缩效应可知,当物体运动的速度接近光速时,物体沿运动方向的长度将变短,火车以接近光速的速度通过站台时,站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了,而不是变矮了,故C错误;
D.根据多普勒效应,由于波源与接受者的相对位移的改变,而导致接受频率的变化,称为多普勒效应,所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度,故D正确。
故选D。
9.C
【解析】
A.树叶之间有彩色光环是光的衍射现象,故A错误;
B.镀膜的厚度是蓝光波长的四分之一时,膜的前、后面反射的蓝光干涉抵消,看到的现象就是无蓝光反射,所有蓝光均穿过了镜片,此为增透膜,而防蓝光眼镜是为了阻隔部分蓝光,故B错误;
C.摄影师在镜头前装偏振片可以利用光的偏振来减弱部分光的影响,从而拍摄到自己想拍摄的内容,故C正确;
D.医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光能量大这个特点,故D错误。
故选C。
10.BC
【解析】
A.电子表的液晶显示应用了光的偏振原理,则证明了光是横波,故A错误;
B.挑水的人由于行走,使扁担和水桶上下振动,当人迈步的频率等于扁担与水桶振动的固有频率时,发生共振,结果水桶中的水溢出.挑水时为了防止从水桶中荡出,可以加快或减慢走路的频率,故B正确;
C.交警向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,就能知道车辆的速度,故正确;
D.用游标卡尺的两个卡脚之间的缝隙做单缝,眼睛通过这个单缝观察线光源,减小两个卡脚之间的距离,狭缝变窄,衍射现象越明显,则衍射条纹的宽度变宽,故D错误。
故选B。
11.B
【解析】
A. “3D电影”的播放和观看利用了光的偏振,选项A错误;
B.泊松亮斑是光的衍射现象,选项B正确;
C.增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的,选项C错误;
D.拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以过滤水面反射的偏振光,使水面下的景物的影像更清晰,故D错误;
故选B。
12.D
【解析】
(1)光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,此说法错误;
(2)当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象,如观测者绕波源做匀速圆周运动。故该说法错误;
(3)光的干涉和衍射能说明光具有波动性,但不能说明光是横波,此说法错误;
(4)在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,因红光的波长比绿光大,根据
可知,则条纹间距变宽,此说法正确;
(5)雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射形成的,此说法错误;
(6)由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率,从而发生共振现象,因此这些次声波对人体有危害,此说法正确;
(7)在隔着墙听和直接听某个声音,前者是衍射,后者是直线传播,音调不会有变化,故此说法错误;
(8)多普勒效应是波特有的现象,医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速,故此说法正确;
(9)为了防止共振,汽车减震系统的固有周期要远大于外界冲击力的周期,故此说法正确;
(10)观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向要相互垂直。故该说法错误;
故选D。
13.ACD
【解析】
A.根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长λ的关系式
可知只增大挡板上两个狭缝S1、S2间的距离d,两相邻亮条纹间距离将减小,A正确;
B.根据发生明显衍射现象的条件可知,当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小时衍射现象越明显,因此若这是在狭缝宽度不同的情况下,上图对的波长较长,B错误;
C.由图可知,条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲,说明空气薄膜变厚,则被检测的平面在此处是凸起的,C正确;
D.只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象表明光是一种横波, D正确。
故选ACD。
14.AC
【解析】
A.根据图甲可知,b在水珠中偏折程度较大,b的折射率比较大,由折射率与速度的关系可得,折射率越大,在介质中传播速度越小,所以a的传播速度大,故A正确;
B.入射角增大时,折射角也增大,但是折射角小于入射角,所以入射角无论如何增大,玻璃中的折射光线都不会消失,且从bb′面射出的光线与入射光线平行,故B错误;
C.只有横波才能产生偏振现象,故C正确;
D.由于不知道工件的放置方向,故不能判断此处是凸起,故D错误。
故选AC。
15.AD
【解析】
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。
16.见解析
【解析】
光的偏振现象能体现光传播方向和质点振动方向垂直,说明光是一种横波
17.见解析
【解析】
激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量,功率很大,则可以用来切割、焊接材料,或者在医学上用来切开皮肤、切除肿瘤等。
试卷第页,共页