第四章 6 光的偏振 激光 同步练习
一、单选题
1.与早期的电缆传输信息相比,光纤通信具有各方面压倒性的优势.根据传输效率的考量,目前光纤信号传输主要采用以下三种波长的激光:、、,均大于红光波长().下列关于光纤的相关说法中正确的有
A.光纤通信利用的是光的全反射原理
B.光纤中的激光能使荧光物质发光
C.若用红光照射某光电管能产生光电效应现象,光纤中的激光一定可以
D.若换用可见光传输信号,其在光纤中的传播速度比现有的三种激光更快
2.以下说法中正确的是( )
A.同一束光,在光疏介质中传播速度较小
B.通过一个狭缝观察日光灯,可看到彩色条纹属于光的色散现象
C.当红光和蓝光以相同入射角从玻璃射入空气时,若蓝光刚好能发生全反射,则红光也一定能发生全反射
D.光的偏振现象说明光是横波
3.利用激光束来切割各种物质,是利用激光的( )
A.相干性好的特点 B.方向性好、平行度高的特点
C.亮度高的特点 D.单色性好的特点
4.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.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定能产生电磁波
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
5.下列说法中正确的是
A.门镜可以扩大视野是利用光的色散现象
B.光导纤维传送光信号是利用光的衍射现象
C.照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉现象
D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
6.下列关于四幅图中所涉及的物理知识论述,正确的是 ( )
A.甲图中经调制后的无线电波的波形是调频波的波形
B.乙图中的电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性
C.丙图是薄膜干涉演示实验中,将肥皂膜水平放置后,观察到的干涉图样
D.丁图中用相机拍摄玻璃后的景物时,是通过镜头表面的增透膜减弱玻璃表面的反射光影响
7.如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断中正确的是( )
A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光
B.光屏上亮度基本不变
C.光屏上亮、暗交替变化出现
D.光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动
8.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是( )
A.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
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.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
9.下列说法正确的是( )
A.光的偏振现象说明了光是纵波
B.光从一种介质进入另外一种介质时一定能够发生全反射
C.折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关
D.手机通话时涉及的波只有电磁波
10.下列说法中正确的是( )
A.图甲∶全息照片用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性
B.图乙∶医学上用光导纤维制成内窥镜来检查人体器官内部,这是利用光的衍射原理
C.图丙∶拍摄汽车玻璃窗内的物品时,在镜头前加一个增透膜可以减少反射光的损失
D.图丁∶在光的双缝干涉实验中,将入射光由红光改为蓝光,则条纹间距变宽
11.激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是( )
A.激光是横波、能量一定高于紫外线 B.颜色相同的激光在不同介质中的波长相同
C.两束频率不同的激光能产生干涉现象 D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
12.半圆形玻璃砖橫截面如图,AB为直径,O点为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O点的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则下列关于a、b两束光的说法正确的是( )
A.以相同角度斜射到同一平行玻璃砖,透过平行表面后,a光侧移量大
B.在玻璃砖中传播时,b光的传播速度较大
C.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
D.a光能发生偏振现象,b光不能发生偏振现象
二、多选题
13.关于光的偏振现象,下列说法正确的是( )
A.光的偏振现象说明光是纵波
B.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影像更清晰
C.一束自然光通过某偏振片时,只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过
D.一束自然光入射到两种介质的分界面上,一定有反射光且反射光是偏振光
14.下列说法中正确的是______
A.甲图:一束复色光进入水珠后,a光在水珠中传播的速度一定大于b光
B.乙图:一束单色光进入平行玻璃砖后,入射角i足够大时不再会有光线从bb'面射出
C.丙图:双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小
D.丁图: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
E.图戊中的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上的光亮度将会发生变化,此现象表明光波是横波
15.下列说法正确的是( )
A.彩超是利用超声波的多普勒效应
B.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度方向平行
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.利用光的干涉可以检查平面的平整程度,即同一干涉条纹上各个点薄膜的厚度是相等的
E.激光可以会聚到很小的一点,光盘记录信息的密度很高,这是因为激光的平行度高
16.下列说法正确的是( )
A.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场
B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C.电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的
D.在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹
17.下列选项中关于高中物理教材上插图的说明正确的是( )
A.图1中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率大于周围空气
B.图2中电子表的液晶显示屏用到了偏振光
C.图3中全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
D.图4中的彩色条纹是白光的单缝衍射条纹
18.下列关于波的现象和规律的说法中正确的是( )
A.机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象
B.泊松亮斑是光的干涉现象
C.光的偏振现象说明光是横波
D.波速公式v=λf说明波速只与波长、频率有关,与介质无关
E.“彩超”可以测血流速度,利用的是超声波的多普勒效应
19.食品安全检验中碳水化合物(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向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α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。以下说法中正确的是( )
A.到达O处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处光强度最强,偏振片B转过的角度等于α
D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片A转过的角度等于α
20.下列说法中正确的是( )
A.单摆的周期与摆球质量、振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关
B.用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用
C.a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中,a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距,则可以判断a光的折射率比b光大
D.肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
E.激光测距是应用了激光平行性好的特点
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
A、光纤通信利用光从光密介质射入光疏介质发生全反射的原理来实现的,故A正确;
B、光纤中的激光不能使荧光物质发光,一般而言,紫外线以及短波的可见光,X射线,射线能使荧光物质发光,故B错误;
C、由激光波长和红光波长比较可知,红光的频率大于激光的频率,故红光照射某光电管能产生光电效应现象,光纤中的激光不一定可以发生光电效应,故C错误;
D、可见光和激光在光纤中的传播速度相同,等于光速,故D错误.
2.D
【解析】
【详解】
A.光的传播速度与介质的折射率之间的关系为
光疏介质的折射率相对较小,所以同一束光,在光疏介质中传播速度较大,所以A错误;
B.通过一个狭缝观察日光灯,可看到彩色条纹属于光的衍射现象,所以B错误;
C.光的频率越高,在同种介质中的折射率越大,根据光的全反射可得
折射率越大,全反射的临界角越小。由于红光比蓝光频率低,所以在同种介质中,红光的折射率比蓝光的折射率小,发生全反射的临界角红光比蓝光大,即相比较,蓝光较容易发生全反射。所以若蓝光刚好能发生全反射,则红光不一定能发生全反射,所以C错误;
D.光的偏振现象说明光是横波,所以D正确。
故选D。
3.C
【解析】
【详解】
激光具有方向性好,能量高的特点,利用激光来切割各种物质,这是应用了激光的亮度高、能量高的特征。
故选C。
4.C
【解析】
【详解】
A.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,A正确;
B.根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距△x与双缝间距离d及光的波长λ的关系式,可知只减小屏到挡板间距离 L,两相邻亮条纹间距离△x将减小,B正确;
C.根据麦克斯韦的电磁场理论,均匀变化的电场周围产生稳定磁场,不能产生电磁波,周期性变化的电场周围才一定能产生电磁波,C错误;
D.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,D正确。
故选C。
5.C
【解析】
【详解】
A.门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象,故选项A错误;
B.光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象,故选项B错误;
C.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的干涉现象,故选项C正确;
D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉,故选项D错误.
6.B
【解析】
【详解】
A.甲图中经调制后的无线电波的幅度随着声音信号改变,该波形是调幅波,选项A错误;
B.乙图中的电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性,选项B正确;
C.丙图是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沿水平方向的,选项C错误;
D.丁图中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。
7.B
【解析】
【分析】
【详解】
太阳光是自然光,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿任意方向,且各个方向上的光振动强度相同,所以旋转偏振片只能改变光振动的方向,不能改变光的强度。
故选B。
8.D
【解析】
【详解】
A.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,选项A正确,不符合题意;
B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性,选项B正确,不符合题意;
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,利用光的干涉,可以将反射光减弱,透射光增强,可以使景像更清晰,故C正确,不符合题意;
D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,选项D错误,符合题意。
故选D。
9.C
【解析】
【详解】
A.光的偏振现象说明了光是横波,选项A错误;
B.光从一种介质进入另外一种介质时若能够发生全反射,则必须满足:从光密介质射向光疏介质,入射角大于临界角,则光从一种介质进入另外一种介质时不一定能够发生全反射,选项B错误;
C.折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关,选项C正确;
D.在手机通话过程中,既涉及电磁波又涉及声波,故D错误。
故选C。
10.A
【解析】
【详解】
A.全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性,体现光的干涉原理,故A正确;
B.医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体内脏器官的内部,它利用了光的全反射原理,故B错误;
C.往往在镜头前加一个偏振片,其偏振方向与反射光的振动方向垂直,从而减弱反射光的透射的强度,从而使玻璃后的影像清晰,不是减少反射光的损失,故C错误;
D.由知在光的双缝干涉实验中,把入射光由红光改为蓝光,条纹间距将变窄,故D错误;
故选A。
11.D
【解析】
【详解】
A.激光属于电磁波,电磁波为横波,激光的能量由机关的频率决定,激光的能量不一定比紫外线高,故A错误;
B.颜色相同的激光频率相同,频率相同的激光在不同介质中波长不相同,真空中波长最长,其它介质中波长小于真空中波长,故B错误;
C.波产生干涉的前提条件是频率相同,两束频率不同的激光不能产生干涉现象,故C错误;
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离,故D正确。
故选D。
12.C
【解析】
【详解】
A.由图可知,b光发生了全反射,a光未发生全反射。说明b光全反射临界角小,根据
可知b光的折射率较大,a光的折射率较小。由
可知a光折射角大,b光折射角小。故以相同角度斜射到同一平行玻璃砖,透过平行表面后,a光侧移量较小。故A错误;
B.由
可知在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大,b光的传播速度较小。故B错误;
C.a光折射率小于b光的折射率,故a光的频率小于b光的频率,由
可知频率高的,遏止电压大,故a光的遏止电压低,b光的遏止电压大。故C正确。
D.光是横波,a、b两种单色光都能发生偏振现象。故D错误。
故选C。
13.BD
【解析】
【详解】
A.光的偏振现象说明光是横波,故A错误;
B.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影像更清晰,故B正确;
C.一束自然光通过某偏振片时,只有振动方向沿着该偏振片透振方向的光波才能通过,故C错误;
D.一束自然光入射到两种介质的分界面时,一定有反射光,且反射光为偏振光,故D正确。
故选BD。
14.ACE
【解析】
【详解】
根据折射率和光的传播速度之间的关系n=c/v,可知,折射率越大,传播速度越小,从图中可以看出,b光线在水中偏折得厉害,即b的折射率大于a的折射率,则a在水中的传播速度大于b的传播速度.故A正确.入射角i逐渐增大折射角逐渐增大,由于折射角小于入射角,不论入射角如何增大,玻璃砖中的光线不会消失,故肯定有光线从bb'面射出,故B错误.根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距△x与双缝间距离d及光的波长λ的关系式△x= λ,可知只减小屏到挡板间距离L,两相邻亮条纹间距离△x将减小,故C正确.根据被测样表的放置方向,此处是凹陷的,故D错误.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.故E正确.故选ACE.
【点睛】
本题要知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的.以及知道薄膜干涉是一种等厚干涉.同时要掌握双缝干涉相邻两亮条纹的间距△x与双缝间距离d及光的波长λ的关系式△x=λ.
15.ADE
【解析】
【详解】
A.医生利用超声波探测病人病情,是利用声波的多普勒效应,A正确;
B.根据电磁波的特点可知,电磁波是横波,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,B错误;
C.反射光属于偏振光,拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片是为了减弱玻璃表面的反射光,提高拍摄的效果,C错误;
D.薄膜干涉是等厚干涉,干涉条纹实际上是等厚线,即同一干涉条纹上各个地方薄膜的厚度是相等的,D正确;
E.由于激光的平行度好,故用在计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息,E正确。
故选ADE。
16.BC
【解析】
【详解】
A.变化的电场一定产生磁场,变化的磁场一定产生电场;均匀变化的电场产生稳定的磁场,均匀变化的磁场产生稳定的电场,A错误;
B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理,B正确;
C.电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的,C正确;
D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象,屏上出现中间宽、两侧窄的衍射条纹,D错误。
故选BC。
17.AB
【解析】
【分析】
依据光的全反射条件:光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于或等于临界角;液晶屏运用光的偏振原理;全息照片的拍摄利用了光的干涉原理;等宽的彩色条纹是白光的双缝干涉条纹.
【详解】
A. 根据全反射条件,有机玻璃应为光密介质,折射率大于空气,故A正确;
B. 电子液晶屏的显示利用了光的偏振原理,故B正确;
C. 全息照相利用了光的干涉,故C错误;
D. 亮条纹间距几乎相等,是白光的双缝干涉图样,故D错误.
故选AB.
18.ACE
【解析】
【详解】
A.干涉、衍射现象是波特有的现象,机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象,故A正确;
B.泊松亮斑是光的衍射现象,故B错误;
C.光的偏振现象说明光是横波,故C正确;
D.波速公式v=λf是波速的计算式,但波速只与介质有关,与波长、频率无关,故D错误;
E.“彩超”可以测血流速度,利用的是超声波的多普勒效应,故E正确。
故选ACE。
19.ACD
【解析】
【详解】
AB.开始时A、B的透振方向相同,将被测样品P置于A、B之间后,S发出的光经A起偏再经过样品后,振动方向转过了α角,从而与B的透振方向不同,光不能顺利通过B,所以到达O处光的强度会明显减弱,故A正确,B错误;
C.为使O处光强度最强,可以将B转过一定的角度后,使B的透振方向与光经过A和P后的振动方向相同,则B转过的角度应等于α,故C正确;
D.为使O处光强度最强,也可以将A转过一定的角度后,使光经过A和P后的振动方向与开始时B的透振方向相同,则A转过的角度应等于α,故D正确。
故选ACD。
20.ACE
【解析】
【详解】
A.根据公式,单摆的周期与质量无关与振幅无关,与摆长和当地的重力加速度有关,A正确;
B.用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用,B错误;
C.a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到干涉图样中a的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距小,根据双方干涉条纹的宽度的公式可知,a光的波长短,频率大,则可以判断水对a光的折射率比b光大,C正确;
D.肥皂泡呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象造成的,D错误;
E.由于激光的平行性好,激光传播很远的距离后仍能保持一定的强度,常用来精确测距离,E正确。
故选ACE。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页