4.6光的偏振与立体电影学科素养提升练（word版含答案）

4.6光的偏振与立体电影 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．下列说法中正确的是（　　）
A．图甲是由于海面下层空气的折射率比上层空气的折射率小形成的，其中Ａ是蜃楼
B．图乙中平行光a、b经过三棱镜后交于M点，则在棱镜中a光的速度比b光的速度大
C．图丙中仅将红光换成绿光，则第一亮纹的位置P点将下移
D．图丁中P是偏振片，Q是光屏，白炽灯照射P时，缓慢转动P，光屏Q上亮度发生变化，说明光波是横波
2．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，则下列说法中不正确的是（　　）
A．到达处O光的强度会明显减弱
B．到达O处光的强度不会明显减弱
C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片转B过的角度等于θ
D．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
3．下列说法正确的是（　　）
A．光从光疏介质射入光密介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射
B．地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在远离地球
C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，在镜头前可以加装一个偏振片以加强反射光的强度
D．牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越小
4．下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的
C．在单缝衍射实验中，缝越宽得到的中央亮条纹也越宽
D．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
5．下列说法不正确的是（　　）
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，P为凹处，Q为凸处
B．图乙为光线通过小圆板得到衍射图样
C．图丙的原理和光导纤维传送光信号的原理有相似的地方
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
6．下列说法正确的是（　　）
A．用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的全发射
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片，以增强透射光的能量
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的衍射现象
7．光在日常生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理
B．摄像机镜头采用镀膜技术增加了透射光，这是利用了光的衍射
C．拍摄玻璃橱窗中的物品时，在镜头前加偏振片是利用了光的干涉
D．显微镜、近视眼镜、远视眼镜等是利用光的折射制成的
8．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
9．下列关于光学现象的说法中正确的是（　　）
A．水中蓝光的传播速度比红光的快
B．光的偏振现象说明光是纵波
C．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
D．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光
10．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　）
A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射
B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小
C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整
D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化
11．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
12．下列四幅图中所涉及的物理知识论述，正确的是（　　）
A．甲图中的泊松亮斑说明光具有粒子性
B．乙图中的海市蜃楼是光的全反射现象引起的
C．丙图是薄膜干涉演示实验中，将膜竖直放置后，观察到的干涉图样
D．丁图中用相机拍摄玻璃橱窗内的景物时，可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响
13．下列说法正确的是（ ）
A．红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同
B．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片是为了增强玻璃表面的反射光
D．红光从真空射入水中可能发生全反射现象，传播速度一定减小
E.光的偏振现象说明光具有波动性
14．关于立体电影,以下说法正确的是（　　）
A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛
B．这副眼镜其实就是一对偏振方向互相垂直的偏振片
C．戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图象
D．产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同
15．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
二、解答题
16．为什么偏振现象说明光是一种横波？
17．透过一片偏振片观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，请说说看到的现象有何不同。
参考答案
1．C
【详解】
Ａ．海市蜃楼是因为海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小发生全反射而形成的，所以Ａ错误；
Ｂ．由图可知a光的折射率较大，所以a光的频率高，由
可得a光的波长比b光的波长短，可得在棱镜中a光的波速比b光的波速小，所以Ｂ错误;
C．根据条纹的间距公式
知，绿光的波长比红光短，所以绿光的条纹间距比红光小，所以绿光的第一条亮条纹到O点的距离小于OP，所以P点会下移，故C正确；
D．只有横波才会发生偏振，用自然光穿过一个滤光片后光屏上亮度减小是因为光照强度的减少，所以不能证明光是横波，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】
AB．偏振光通过糖的水溶液后，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，所以A正确，不符合题意；B错误，符合题意；
CD．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，将偏振片转动一个角度，使得O处光的强度最大，这个角度等于θ，所以CD正确，不符合题意；
故选B。
3．B
【详解】
A．发生全反射的必要条件是光从光密介质射入光疏介质，当光从光疏介质射入光密介质时，一定不发生全反射，A错误；
B．地球上接受到离地球远去的遥远星球发出的光波，考虑多普勒效应会出现红移现象，即波长变大， B正确；
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减小反射光的强度，使照片清晰，C错误；
D．牛顿环实验说明了光具有波动性，且照射光波长越长，观察到的条纹间隔越大，D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．偏振是横波特有的现象，光能发生偏振说明光是横波，A错误；
B．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的，B正确；
C．在单缝衍射实验中，缝越窄得到的中央亮条纹越宽，C错误；
D．波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，越不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，D错误。
故选B。
5．D
【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，处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知处凹陷，而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，知处凸起，故A正确；
B．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故B正确；
C．沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，与照相机镜头表面涂上增透膜是光的干涉现象，它们的原理不相同，故D错误。
本题选择错误的，故选D。
6．A
【详解】
A．用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应，A正确；
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，B错误；
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片，可与减少水面反射光的透射，从而使照片清晰，C错误；
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，D错误。
故选A。
7．D
【详解】
A．观看立体电影时所戴的眼镜是利用了光的偏振的原理，故A错误；
B．摄像机镜头采用镀膜技术增加了透射光，这是利用了光的干涉，故B错误；
C．拍摄玻璃橱窗中的物品时，在镜头前加偏振片是利用了光的偏振，故C错误；
D．望远镜、显微镜、近视眼镜、远视眼镜等是利用光的折射制成的，故D正确。
故选D。
【点睛】
8．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。
9．C
【详解】
A．蓝光的折射率大于红光的折射率，根据
v=
可知，水中蓝光的传播速度比红光慢，故A错误；
B．光的偏振现象说明光是横波，故B错误；
C．由于红光的波长大于蓝光的波长，根据
Δx=λ
可知，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C正确；
D．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射，不是因为三棱镜吸收了光，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．根据图像可知
由于a光的折射率较小，则临界角较大，入射时大，a光的折射率较大，则临界角较小，入射时小，故无法确定先后，A错误；
B．由于条纹间距
可知只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹间距离将减小，B正确；
C．被检测件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，C错误；
D．自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮；若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，D错误。
故选B。
11．D
【详解】
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。
12．B
【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错误；
B．海市蜃楼是光的全反射现象引起的，选项B正确；
C．薄膜干涉演示实验中，将膜竖直放置，观察到的干涉图样应该是水平的，选项C错误；
D．用相机拍摄玻璃橱窗内的景时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，选项D错误。
故选B。
13．ABE
【详解】
A．光速与介质有关，红色和蓝色的激光的频率不同，在同种介质中的波长是不同的，而在不同介质中传播时波长可能相同，故A正确；
B．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，故B正确；
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片能减弱橱窗玻璃表面的反射光，提高拍摄的效果，故C错误；
D．发生全反射条件为从光密介质进入光疏介质，则红光从真空射入水中不可能发生全反射现象，故D错误；
E．偏振是横波特有的现象，所以光的偏振现象说明光具有波动性，故E正确。
故选ABE。
14．BD
【详解】
立体电影左右两个窗口前的偏振片的透振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，偏振眼镜的左、右两个镜片偏振方向也相互垂直，看立体电影必须用偏振片才能达到好的观看效果。根据偏振片的特点可知，当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时，偏振光可以全部通过偏振片，当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光不能通过偏振片；由于左右两个窗口前的偏振片的透振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众那里，两束光的偏振方向仍然垂直，所以偏振眼镜的左、右两个镜片偏振方向也相互垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众那里，偏振方向不变。观众用偏振眼镜观看时，左眼只看到左窗口映出的画面，右眼只看到右窗口映出的画面，这样就会像直接观看物体那样产生立体感。
故选BD。
15．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。
16．见解析
【详解】
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．见详解
【详解】
通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化，因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了(肉眼对此不能感觉)，但光的强弱没有改变；
月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性变化。