第四章6光的偏振激光(word版含答案)

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名称 第四章6光的偏振激光(word版含答案)
格式 docx
文件大小 129.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-16 16:43:42

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2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第四章 6 光的偏振 激光
一、单选题
1.下列应用激光的实例中,不正确的是( )
A.因为激光的相干性好,所以可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验
B.激光的亮度高,因此我们可以用激光束来切割物体,焊接金属,在硬质难熔材料上打孔,医学上用激光“刀”做切除肿瘤等外科手术.
C.激光是很好的单色光,它产生的干涉现象最清晰.利用干涉现象可以精确测定物体的长度.
D.激光的亮度高,可以用来照明
2.下列说法中正确的是( )
A.托马斯·杨通过光的单缝衍射实验,证明了光是一种波
B.自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时,反射光和折射光都是偏振光
C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变窄
D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在,后来由他又用实验证实电磁波的存在
3.以下关于振动和波的说法中不正确的是(  )
A.简谐运动中回复力总指向平衡位置 B.太阳光是偏振光
C.电磁波是横波,它的传播不需要介质 D.家电的遥控器是利用红外线的遥感
4.两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过如果将其中的一个偏振片旋转,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象(  )
A.透过偏振片的光先增强,然后又减小到零
B.透过偏振片的光先增强,然后减小到非零的最小值
C.透过偏振片的光在整个过程中都增强
D.只有当偏振片旋转到某一特定位置时,后面的偏振片才有光透过
5.1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论:直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为光的波导来传输大量信息,43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖,他被誉为“光纤通讯之父”.以下哪个实验或现象的原理和光导纤维是相同的(  )
A.图甲中,弯曲的水流可以导光
B.图乙中,用偏振眼镜看3D电影,感受到立体的影像
C.图丙中,阳光下的肥皂薄膜呈现彩色
D.图丁中,白光通过三棱镜,出现色散现象
6.在演示双缝干涉的实验时,常用激光做光源,这主要是应用激光的( )
A.亮度高 B.平行性好 C.相干性好 D.波动性好
7.下列应用激光的事例中错误的是(  )
A.利用激光进行长距离的精确测量
B.利用激光进行通信
C.利用激光进行室内照明
D.利用激光加工坚硬的材料
8.关于激光,下列说法中正确的是(  )
A.激光是自然界中某种物质直接发光产生的
B.激光相干性好,任何两束激光都能发生干涉
C.用激光照射不透明挡板上小圆孔时,光屏上能观测到等间距的光环
D.激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息
9.以下说法中正确的是( )
A.横波的纵波都能发生干涉、衍射和偏振现象
B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
C.麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,则条纹间距将变窄
10.下列说法正确的是
A.胃镜利用了光的全反射原理
B.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
C.用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.验钞机是利用红外线的特性工作的
11.下面四种与光有关的叙述中,哪些说法是错误的(  )
A.用光导纤维传播信号,是利用了光的全反射原理
B.光的偏振证明了光是横波
C.通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹,是光的干涉所致
D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由黄光改为绿光,则条纹间距变窄
12.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
二、多选题
13.下列说法正确的有(  )
A.医学上用激光切除肿瘤,利用的是激光亮度高的特点
B.光学镜头增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
D.红外线具有很强的穿透本领,常用来在医学上做人体透视
14.以下说法正确的是(  )
A.光的偏振现象说明光是一种横波
B.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的衍射现象
C.光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
D.在双缝干涉实验中,保持其它条件不变,红光的相邻两个亮条纹间距比蓝光的大
15.下列说法正确的有( )
A.全息照片的拍摄利用了光的偏振原理
B.光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
C.较弱的声音也可以震碎玻璃杯,是因为玻璃杯和声波发生了共振
D.鸣笛汽车驶近路人的过程中,路人听到的声波频率与该波源的频率相比减弱
16.下列说法中正确的是(  )
A.新冠肺炎诊断中,要用X光扫描肺部,是因为在电磁波中X光的穿透能力最强
B.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弱玻璃的反射光
C.泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的
D.一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关
17.在用双缝干涉测量单色光的波长实验中,做好如丙图所示调整后,在单缝与光源之间放上红色滤光片就可见到红光的双缝干涉图样。如果将氦氖激光器激发出的激光作为光源,丙图中不需要的实验器材有哪些(  )
A.滤光片 B.单缝 C.双缝 D.遮光筒
18.下列说法正确的是
A.全息照相利用了激光相干性好的特性
B.光的偏振现象说明光是纵波
C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了
D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
19.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色光a、b,下列说法正确的是(  )
A.在真空中,a光的波长小于b光的波长
B.在该三棱镜中a光传播速度大于b光
C.a光能发生偏振现象,b光可能不发生
D.若减小入射角,则a光先消失
E.a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距△xa<△xb
20.下列说法中正确的是(  )
A.透过偏振片观察自然光照射到玻璃表面或者光滑桌面反射来的光,转动偏振片,可以看到光的明暗程度发生变化
B.摄影师在拍摄水下景物时,用一块偏振滤光片滤去的是水面下射来的偏振光
C.两列波相遇时,任一质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和,相遇后能够保持各自的状态而不互相干扰
D.两列波能够发生叠加的条件是三个,即频率相同、相差恒定、振动方向相同
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【详解】
在做双缝做干涉实验时,一般要在双缝前加一个单缝,目的是产生两列频率相同的相干波,才能观察到双缝干涉现象,而激光的相干性好,故可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验,A正确;激光具有平行度好,亮度高等特点,医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,但不能用来照明,B正确, D错误;激光是很好的单色光,它产生的干涉现象最清晰;利用干涉现象可以精确测定物体的长度,并且精确度高,C正确.
2.B
【解析】
【详解】
试题分析:托马斯·杨通过光的双缝干涉实验,证明了光是一种波,故A错误;自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时,反射光和折射光都是偏振光,故B正确;光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,是波长变长,由条纹间距公式,可知干涉条纹间距变宽,故C错误;麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在,后来由赫兹用实验证实电磁波的存在,故D错误.
考点:光的干涉、衍射、偏振,麦克斯韦电磁场理论
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.简谐运动中,振动物体受到指向平衡位置的,与位移方向相反的力叫做回复力,故回复力总指向平衡位置,故A正确,不符合题意;
B.太阳发光出的光中包含所有振动方向的成分,故为自然光,不是偏振光,故B错误,符合题意;
C.电磁波是横波,能在真空中传播,它的传播不需要介质,故C正确,不符合题意;
D.家电的遥控器是利用红外线的遥感,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.A
【解析】
【分析】
【详解】
当两个偏振片的透振方向垂直时,没有光通过;当两个偏振片的透振方向平行时,通过的光最强。将其中的一个偏振片旋转的过程中,两偏振片的透振方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,然后又减小到零。
故选A。
5.A
【解析】
【详解】
图甲中,弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象,故与光导纤维原理相同,A正确;图乙中,用偏振眼镜看3D电影,感受到立体的影像是因为光的偏振现象,B错误;图丙中,阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象,C错误;图丁中,白光通过三棱镜,出现色散现象是因为光发生了折射现象,D错误.
6.C
【解析】
【详解】
在做双缝干涉实验时,常用激光光源,这主要是应用激光的相干性好以及单色性好.容易发生干涉现象,故C正确,ABD错误.故选C.
【点睛】激光具有普通光所不具有的特点,可概括为三好(单色性好、相干性好、方向性好)一高(亮度高).
7.C
【解析】
【详解】
A.激光的定向性好,精准度高,可以进行长距离测距,故A不符合题意;
B.激光能够传递声音、图象等信息,因此可以利用激光进行通信,故B不符合题意;
C.激光的亮度很好,不能用于室内照明,会刺伤人的眼睛,故C符合题意;
D.激光的强度很大,可以用来切割、加工较硬的材料,故D不符合题意。
故选C。
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.激光是人造光,不是自然界中某种物质直接发光产生的,故A错误;
B.激光相干性好,只有频率相同的两束激光才会发生干涉,故B错误;
C.用激光照射不透明挡板上小圆孔时,光屏上能观测到衍射条纹,间距不等,故C错误;
D.激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息,故D正确。
故选D。
9.B
【解析】
【详解】
横波和纵波都能发生干涉、衍射,但是只有横波能发生偏振现象,纵波不能发生偏振现象,选项A错误; 相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关,选项B正确; 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,选项C错误; 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光变为红光,因红光的波长大于绿光,根据可知,条纹间距变宽,选项D错误;故选B.
10.A
【解析】
【详解】
胃镜利用了光的全反射原理,选项A正确;用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射现象,选项B错误;用标准平面检查光学仪器平面的平整程度是利用光的干涉现象,选项C错误;验钞机是利用紫外线的特性工作的,选项D错误.
11.C
【解析】
【详解】
A. 用光导纤维传播信号,是利用了光的全反射原理,故A不符合题意;
B. 光的偏振是光沿特定方向振动且与传播方向相垂直,则光的偏振说明是一种横波,故B不符合题意;
C. 通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹,这是光的衍射现象,故C符合题意;
D. 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由黄光改为绿光,波长变短,则条纹间距变窄,故D不符合题意。
本题选说法错误的,故C正确ABD错误。
故选C。
12.C
【解析】
【分析】
【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。
13.AC
【解析】
【详解】
A.激光的其中一个特点是亮度高,把激光束汇聚起来照射到物体上,可以使物体的被照部分在极短时间内熔化,医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,故A正确;
B.增透膜是利用光的干涉原理制成的,当光程差为光在膜中波长的一半时,出现反射光减弱,减少光的反射损失,从而增加光的透射,则增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的,故B错误;
C.由黑体辐射规律可知,辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,故C正确;
D.X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体;红外线具有明显的热效应,用于加热物体,故D错误。
故选AC。
14.AD
【解析】
【详解】
A.光的偏振现象说明光是一种横波,选项A正确;
B.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的干涉现象,选项B错误;
C.因为从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射,则光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率,选项C错误;
D.在双缝干涉实验中,根据可知,因红光的波长大于蓝光的波长,则保持其它条件不变,红光的相邻两个亮条纹间距比蓝光的大,选项D正确。
故选AD。
15.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.全息照片的拍摄利用了光的干涉原理,A错误;
B.光导纤维利用了光的全反射现象,发生全反射的条件是光由光密介质射向光疏介质,古光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大,B正确;
C.当声音的频率等于玻璃环的固有频率时,玻璃杯发生了共振,可以被震碎,古较弱的声音也可以震碎玻璃杯,C正确;
D.根据多普勒效应可知,鸣笛汽车驶近路人的过程中,路人听到的声波频率与该波源的频率相比增强,D错误。
故选BC。
16.BD
【解析】
【详解】
A.医院用X光进行透视,是因为它是各种电磁波中穿透能力较强的,γ射线穿透能力最强,故A错误;
B.玻璃表面的反射光是偏振光,拍摄玻璃橱窗内的物品时,加偏振片的作用是减弱玻璃表面的反射光的强度,故B正确;
C.泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的,故C错误;
D.一切物体都在辐射红外线,红外线属于电磁波,这种辐射与物体的温度有关,故D正确。
故选BD。
17.AB
【解析】
【分析】
【详解】
由于氦氖激光器激发出的激光是单色光且方向性较强,故不需要滤光片和单缝,AB正确,CD错误。
故选AB。
18.AC
【解析】
【详解】
光的偏振说明光是横波,而利用光的干涉来制成全息照片,光导纤维由光的全反射来传递信息,当光的波长越长时,容易发生干涉和衍射现象, 根据相对论可知:在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了.
19.ADE
【解析】
【详解】
A、光从空气斜射入棱镜时,入射角相同,光线a对应的折射角较小,故棱镜对光线a的折射率较大,则在真空中,a光的波长小于b光的波长,故A正确.
B、因na>nb,则根据v=分析知,在该三棱镜中a光传播速度小于b光.故B错误.
C、a光和b光都是横波,都能发生偏振现象,故C错误.
D、若减小入射角i,在第二折射面上,两光的入射角增大,由图知,a光的折射角先达90°,所以a光先发生全反射消失,故D正确.
E、a光的波长小于b光的波长,根据双缝干涉条纹间距与波长成正比,知a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹间距△xa<△xb,故E正确.
20.AC
【解析】
【详解】
A.自然光照射到玻璃表面或者光滑桌面反射来的光是偏振光,透过偏振片观察这种偏振光时,当偏振方向与偏振片的透振方向平行时透光强度最强,垂直时最暗,即转动偏振片,可以看到光的明暗程度发生变化,选项A正确;
B.在拍摄水中的物体时通常在镜头前装一片偏振滤光片,它的作用是减弱水面上的反射光,使水下景物更清晰,故B错误;
C.根据波的叠加原理和独立传播原理,两列波相遇时,任一质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和,相遇后能够保持各自的状态而不互相干扰,选项C正确;
D.两列波能够发生稳定的干涉现象的条件是三个,即频率相同、相差恒定、振动方向相同,,任何两列波都能叠加,选项D错误。
故选AC。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页