4.6光的偏振与立体电影 课时提升练-2021-2022学年高二上学期物理沪教版（2019）选择性必修第一册（word含答案）

4.6光的偏振与立体电影 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．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
2．关于光现象，下列说法错误的是（　　）
A．用光导纤维传送图象信息，利用了光的全反射原理
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
3．下列说法正确的是（　　）
A．波长越短的电磁波越容易发生衍射
B．声波从空气传入水中时，频率不变，波长变短
C．光的偏振证明了光是一种横波
D．双缝干涉实验中，仅用红光代替紫光，相邻明条纹间距变小
4．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
5．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
6．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
7．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
8．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．若增大入射角i，则光先消失
B．两束光在该三棱镜中的传播速度光大
C．在该三棱镜中光波长小于光波长
D．光能发生偏振现象，光不能发生
9．如图所示，自然光OA从真空射入介质，OB为反射光线，OC为折射光线，其中，PQ为介质交界面，===30°，下列说法正确的是（　　）
A．为入射角 B．OB是偏振光
C．介质折射率为 D．减小角会出现全反射
10．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
11．下列说法中正确的是（　　）
A．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的衍射现象
B．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽
C．若测量到来自遥远星系上的元素发出的光波长变长，说明该星系正在远离我们而去
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以增加透射光的强度
12．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
13．关于光的偏振现象，下列说法正确的是（　　）
A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同
B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光
C．光的偏振现象说明光是一种纵波
D．光的偏振现象说明光是一种横波
14．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
15．如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此时在光屏C上透射光的强度最大，则下列说法中正确的是（　　）
A．此时A、B的透振方向平行
B．只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°，屏上透射光的强度才会最弱，几乎为零
C．将A或B绕OO′轴旋转90°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零
D．将A沿顺时针旋转180°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零
二、解答题
16．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，下述情况能否在光屏E上看到干涉条纹？简单说明理由。
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P；
(2)在缝、后分别加偏振片、，与透振方向垂直。
17．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
参考答案
1．D
【详解】
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。
2．B
【详解】
A．光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故A正确；
B．肥皂泡看起来常常是彩色的，是由于肥皂泡前、后表面反射回来的光发生干涉，不是色散现象，故B错误；
C．3D立体电影放映时，将两条电影影片分别装入左、右电影放映机，并在放映镜头前分别装两个偏振轴互成90°的偏振镜，两台放映机同步运转，同时将画面投放在银幕上，形成左像、右像双影，当观众戴上特制的偏光眼镜时，由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直，并与放映机镜头前的偏振轴相一致，致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，通过双眼会聚功能将左、右像叠合在视网膜上，由大脑神经产生三维立体的视觉效果，故C正确；
D．全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物反射后再射向感光片，两束光在感光片上叠加发生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随反光强度不同而不同，而且随两束光的相位关系不同而不同，所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息，人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能看到与原来被拍摄物体完全相同的三维立体像，所以全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故D说法正确。
此题选择错误选项，故选B。
3．C
【详解】
A．波长越长的电磁波，越容易发生衍射，故A错误；
B．声波从空气传入水中时频率不变，周期不变，波速变大，则由
可知波长变长，故B错误；
C．光的偏振证明了光是一种横波，C正确；
D．红光的波长大于紫光，根据条纹间距公式
可知，红光的条纹间距大于紫光，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变大， D 错误。
故选C。
4．C
【详解】
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。
5．C
【详解】
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。
6．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。
7．D
【详解】
(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。
8．B
【详解】
A．由于射出三棱镜的光线b的折射角较大，当增大入射角i时，折射角变大，在右侧面入射角减小，不会发生全反射，A错误；
B．由图可知，a光的折射率n较小，由可知，a光在三棱镜中的传播速度较大，B正确；
C．a光的折射率n较小，在该三棱镜中光波长大于光波长，C错误；
D．光波是横波，都能发生偏振现象，D错误。
故选B。
9．B
【详解】
A．自然光OA从真空射入介质，OB为反射光线，OC为折射光线，线NN为法线，因入射角为入射光线与法线的夹角，则入射角为
A错误；
B．OB为反射光线，OB是偏振光，B正确；
C．折射角为 ，根据
C错误；
D．光从空气射入介质，无论入射角多大，都不会发生全反射，D错误。
故选B。
10．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。
11．C
【详解】
A．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色，这是光的薄膜干涉现象，故A错误；
B．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，波长变短， ，则条纹间距变窄，故B错误；
C．若测量到来自遥远星系上的元素发出的光波长变长，根据多普勒效应可知，该星系正在远离我们而去，故C正确；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在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，故D错误；
故选C。
12．C
【详解】
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。
13．BD
【详解】
A．自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动，且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光在垂直于传播方向上沿某个方向振动，A错误；
B．自然光在水面反射时，反射光和折射光的振动方向不同，但都是一定程度的偏振光，B正确；
CD．光的偏振现象说明光是一种横波，C错误，D正确；
故选BD。
14．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。
15．AC
【详解】
当A、B两偏振片的透振方向平行时，光屏上的光强度最大；当二者透振方向垂直时，光屏上的光强度最小，几乎为零。故AC正确，BD错误。
故选AC。
16．(1)能；(2)不能
【详解】
(1)到达、的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足干涉条件，能看到干涉条纹；
(2)从、射出的光的振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，无干涉条纹。
17．光的偏振
【详解】
观看3D电影时，观众戴的特制眼镜是利用光的偏振原理制成的，只有与偏振透振方向一致得光才能通过。当放映机同时将视点不同而略有偏差的影像同时投映在银幕上时，戴上特制眼镜的观众左、右眼睛分别只能看到其中相应的一个影像，由视神经传至大脑叠合在一起产生立体感。不戴特制眼镜时，两眼同时看到两个影像重叠,就会模糊不清。