4.6 光的偏振激光 同步练习（word版含答案）

4.6、光的偏振 激光
一、选择题（共16题）
1．光给世界带来五彩斑斓的景象，也将自然规律蕴含其中．下列有关光学现象的叙述正确的是（　　）
A．荷叶上的露珠底部显得特别“明亮”是由于水珠将光线汇聚而形成的
B．照相机镜头前镀增透膜，应用了光的干涉原理
C．泊松亮斑是光沿直线传播产生的
D．医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号是利用光的偏振
2．一束红色激光射向一块有双缝的不透光的薄板．在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹．现在将其中一条窄缝挡住，让这束红色激光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到（　　）
A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗一些
B．与原来不相同的明暗相间的条纹，且中央亮条纹变宽些
C．只有一条与缝宽对应的亮条纹
D．无条纹，只存在一片红光
3．以下几种说法正确的是（ ）
A．对同一种玻璃而言，黄光在其中的折射率大于蓝光在其中的折射率
B．光的偏振现象证明了光是横波
C．当光由光疏介质斜射入光密介质时，若入射角大于临界角，则会发生全反射现象
D．光纤通信的原理是全反射现象，光纤内芯的折射率比外套小
4．下列说法正确的是（ ）
A．肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的色散现象
B．机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜
D．在光的单缝衍射实验中，缝越宽，衍射现象越不明显
5．下列说法中正确的是（　　）
A．光只有在折射时才会发生色散现象
B．光的偏振现象说明光是横波
C．全息照相主要利用了激光亮度高的特性
D．激光手术刀主要利用了激光相干性好的特性
6．如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q，现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90度，下列说法正确的是（　　）
A．MP间为偏振光
B．PQ间为自然光
C．PQ间的光线亮度逐渐变暗
D．光屏N上的亮线逐渐变暗
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．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象并不罕见，电子表的液晶显示就用到了偏振光
B．双筒望远镜中使用的棱镜利用了光的折射原理，与平面镜相比，它具有反射率高，失真小的优点
C．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，这一特点正好可以用来进行精确测距
D．一束单色光从空气进入水中，波长将变短，其颜色也将发生变化，利用这一特点，工人们制作了海河岸边的景观灯
9．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
10．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
11．在做测定玻璃折射率的实验时，某同学发现实验室有一块半圆形的玻璃砖，他用一束自然红光沿平行于直径AB方向，从AB的上方照射该玻璃砖，调整入射点的位置，当光从C点入射，可使折射光线恰好打在B点，此时入射点到直径AB的距离刚好等于玻璃砖半径的一半，则（　　）
A．玻璃的折射率为2cos15°
B．从C点反射的光线仍然为自然光
C．换用绿光从C点入射，其折射光线可能打在E点
D．改变光线的入射位置和颜色，折射光线可能过O点
12．下列说法正确的是（　　）
A．变化的电场一定产生变化的磁场
B．光的偏振现象说明光是纵波
C．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射
D．交警可以利用多普勒效应对行驶的汽车进行测速
13．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激光的相干性
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
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
14．下列说法正确的有
A．光的偏振说明光是横波
B．高速运动的物体沿运动方向会变长
C．可见光中，紫光的波长最短
D．声波从空气进入水中，频率变大
15．以下说法中正确的有（ ）
A．单摆在驱动力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
B．光的偏振现象说明光是一种横波
C．单反相机的增透膜利用了光的偏振现象
D．狭义相对论认为光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
16．如图，直线MN为空气与水的分界线，P为分界线上的一点，两束单色光a、b分别从空气和水中射向P点，入射角均为60°，此时a的折射光线与法线夹角为30°，b恰好发生全反射，下列说法正确的是_______。
A．a、b的折射率之比为2: 1
B．a、b在水中的传播速率之比为2:3
C．通过相同的狭缝时，b光的衍射现象更明显
D．用完全相同的实验装置，a光进行双缝干沙实验产生的干涉条纹间距大于b光
E．a、b光都可以产生偏振现象
二、填空题
17．（1）关于光现象，下列说法错误的是_______。
A．用光导纤维传送图像信息，这是光的衍射的应用
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
E. 在双缝干涉实验中，若用白光作光源，则不能观察到干涉图样
（2）如图所示，在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，频率为2.5Hz，在t=0时，xP=2m的P点位于平衡位置，速度沿-y方向，xQ=6m的Q点位于平衡位置下方的最大位移处，求：
①质点P第一次有+y方向最大加速度需经过的时间t ________ ；
②波的传播速度v _______。
18．纳米科技是跨世纪新科技，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可修复人体已损坏的器官，也可对DNA分子进行超微型基因修复。这是利用了激光的( )。
A．单色性 B．方向性好 C．高能量 D．偏振性
纳米科技是人类认识自然的一个新层次，等于( )。
A． B． C． D．
19．图是观察光的偏振现象的示意图．其中第一片偏振片A叫做起偏器，其作用是_____________；第二片偏振片B叫做检偏器，其作用是_____________．当B相对于A转动时，会看到透射光强度__________（选填“不变”或“变化”）。
20．一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30°时，反射光恰好产生完全偏振，因此，可以推断玻璃的折射率为_____________．
三、综合题
21．（1）让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，观察照在屏幕上光斑的变化。缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变化？
（2）用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔，用眼睛通过小孔观察太阳光，会观察到什么现象？
22．激光适用于室内照明吗？为什么？试从激光的特性来解释。
23．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十多万字的书，其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，的宽度至少可以容纳650条轨道。这是应用了激光的什么特性？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．水珠呈“球形”，入射光线进入水珠后，被水珠的后表面反射，再进入空气时，发生“全反射”，所以,水珠看起来特别明亮，故A错误；
B．照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，故B正确；
C．泊松亮斑是光的衍射形成的，故C错误；
D．光导纤维传递光信号是利用了光的全反射原理，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】
AB. 如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹．衍射条纹是宽度不相等的条纹．A错误B正确．
CD. 如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹，CD错误．
3．B
【详解】
对同一种玻璃而言，黄光在其中的折射率小于蓝光在其中的折射率，选项A错误；光的偏振现象证明了光是横波，选项B正确； 当光由光密介质斜射入光疏介质时，若入射角大于临界角，则会发生全反射现象，选项C错误；光纤通信的原理是全反射现象，光纤内芯的折射率比外套大，选项D错误；故选B.
4．D
【详解】
A．肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象，故A错误；
B．电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，而机械波的传播需要介质，真空中不传播，机械波和电磁波本质上不相同，故B错误；
C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为减少反射光的干扰，通过偏振片来阻碍反射光进入镜头，故C错误；
D．光的单缝衍射实验中，缝越宽，和光波长差距越大，衍射现象越不明显，故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
A．光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散，选项A错误；
B．光的偏振现象说明光是横波，选项B正确；
C．全息照相主要利用了激光相干性好的特性，选项C错误；
D．激光手术刀主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点的特性，选项D错误。
故选B。
6．D
【详解】
AB．MP间为自然光，经过偏振片P后变为偏振光，因此PQ间为偏振光，故AB错误；
CD．自然光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，使偏振片P由图示位置旋转90度的过程中，PQ间的光线亮度不变，屏上亮线逐渐变暗，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则光屏上光的亮度逐渐变暗，故C错误，D正确。
故选D。
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。
8．A
【详解】
A．液晶材料是具有光学各向异性的，液晶层能使光线发生扭转，应用了光的偏振现象，故A正确；
B．双筒望远镜中使用的凸透镜利用了光的折射原理，而不是棱镜，故B错误；
C．激光用来进行精确测距是利用激光的平行度非常高的特点，与激光的相干性无关，故C错误；
D．光从一种介质进入另一种介质，频率不发生改变，而光的频率决定光的颜色，因而光的颜色不变，故D错误。
故选A。
9．D
【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。
10．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。
11．A
【详解】
A．C点到直径的距离刚好等于玻璃砖半径的一半，由几何关系可知，∠COA=30°，则入射角为30°，折射角为15°，折射率为
故A正确；
B．自然光被玻璃反射后，反射光是偏振光，故B错误；
C．绿光折射率大于红光，换用绿光从C点入射，折射光线打在OB上，不可能在E点，故C错误；
D．折射光线过O点时，折射角为0；沿平行于直径方向，从的上方照射该玻璃砖，入射角不为0，折射光线不可能过O点，故D错误。
故选A。
12．D
【详解】
A．变化的电场一定产生磁场，但磁场不一定变化，A错误；
B．光的偏振现象说明光是横波，B错误；
C．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光线从水中射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，C错误；
D．交警可以利用多普勒效应，根据频率的变化对行驶的汽车进行测速，D正确。
故选D。
13．D
【详解】
A．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，A正确，不符合题意；
B．激光全息照相利用了激光的频率相同的特点，进行叠加干涉而形成的，B正确，不符合题意；
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，C正确，不符合题意；
D．检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，D错误，符合题意。
故选D。
14．AC
【详解】
A、光的偏振现象说明光是横波，故A正确；
B、根据相对论可知，高速运动的物体，沿运动方向的长度会变短；故B错误；
C、可见光中，紫光的频率最高，波长最短，故C正确；
D、声波从空气传入水中， 频率不变，波长变大，波速变大，故D错误；
故选AC．
15．AB
【详解】
A．单摆在驱动力作用下做受迫振动，其振动周期由驱动力的频率决定，与单摆的摆长无关，故A符合题意；
B．光的偏振现象说明光是一种横波，故B符合题意；
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，由前后两表面的反射光线，频率相同，进行相互叠加，故C不符合题意；
D．狭义相对论认为光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值相同，故D不符合题意。
故选AB。
16．BCE
【详解】
A．对光，根据折射定律可得
对光，根据可得
所以有
故A错误；
B．根据可得、在水中的传播速率之比为
故B正确；
C．由于水对光的折射率大于对光的折射率，则有光的频率大于光的频率，则光的波长小于光的波长，光的波动性强，通过同一狭缝，光的衍射现象比光的衍射现象更明显，故C正确；
D．光的波长小于光的波长，由于在相同的条件下，双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以相同条件的双缝干涉实验中，光的相邻明条纹间距比光的相邻明条纹间距小，故D错误；
E．光和光都是横波，都能发生偏振现象，故E正确；
故选BCE。
17． ABE 0.1s
【详解】
(1)A．光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，故A错误；
B．肥皂泡看起来常常是彩色的，是由于肥皂膜上下表面反射回来的光发生干涉不是色散现象，故B错误；
C．“3D电影”是应用了光的偏振原理，故C正确；
D．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故D正确；
E．在双缝干涉实验中，若用白光做光源，白光含有七种不同的色光，七种色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，故可得到彩色条纹，故E错误，
故选ABE；
(2)①由题意可知波传播的周期为T=0.4s，质点P第一次有+y方向最大加速度即达到负向最大位移，需经过的时间为四分之一个周期即
②据题意可知波传播的周期为T=0.4s，波长关系为
可得
由波长、波速及周期间的关系
可得
18． BC C
【详解】
（1）激光用于医疗卫生，修复人体器官及对DNA分子修复等，是因为激光有非常好的方向性和非常高的能量，AD错误，BC正确，故选BC。
纳米是长度单位，波长经常用纳米作单位，，ACD错误，B正确，故选B。
19． 把自然光变成偏振光 检验光是否是偏振光 变化
【详解】
偏振器的作用是把自然光变成偏振光；
检偏器的作用是检验光是否是偏振光；
因为有部分光被阻挡，所以会看到透射光强度发生变化。
20．
【详解】
据题，当折射角为30°时，反射光恰好产生完全偏振，此时反射光线与折射光线垂直，由几何关系可得：反射角为i′=60°
由光的反射定律知，入射角i=i′=60°
根据折射定律得：.
21．（1）大约0.8 mm时会出现条纹；当缝间距变小时，屏幕上条纹间距逐渐变宽，但亮度逐渐减弱；（2）会观察到中央为亮圆，周围为彩色的圆环
【详解】
(1) 当缝比波长大的多时，光沿直线传播，当缝与波长差不多，大约0.8 mm时会出现衍射条纹；当缝间距变小时，衍射现象更明显，屏幕上条纹间距逐渐变宽，但亮度逐渐减弱；
(2)因为发生了衍射，故会观察到中央为亮圆，周围为彩色的圆环。
22．激光的亮度高而且平行度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛。
【详解】
激光的亮度高而且平行度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛。
23．激光平行度好的特点
【详解】
激光的一个特点是平行度非常好，由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点，让这一点照射到计算机的光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像，由于会聚点很小，所以光盘记录信息的密度很高，1mm的宽度至少可以容纳650条轨道。
答案第1页，共2页