4.6 光的偏振与立体电影专项测试（Word版含答案）

4.6、光的偏振与立体电影
一、单选题
1．下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　）
A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射
B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
C．图丙是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
D．图丁中的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上的光亮度会发生变化，此现象表明光波是一种横波
2．下列关于光学现象的说法中正确的是
A．用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰
D．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹，这是光的色散现象
3．下列有关光学现象说法正确的是（　　）
A．甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮” 是由于水珠将光线会聚而形成的
B．乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小则干涉条纹间距变小
C．丙中用加有偏振滤光片的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景
D．丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
4．下列关于光的性质说法正确的是（　　）
A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B．日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以使影像更清晰
C．马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的衍射现象
D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象
5．下列说法不正确的是（　　）
A．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰
B．照相机、望远镜的镜头表面上镀有一层透光的膜，镀膜镜头看起来是有颜色的是因为光的干涉造成的
C．当物体做受迫振动时，如果增大驱动力的频率，则物体做受迫振动的振幅会减小
D．“美人鱼”在水下表演节目时，她们在水中听到的音乐与在岸上听到的一致，说明声波从种介质进入另一种介质频率不变
6．下列说法中正确的是（）
A．光的干涉说明光是横波
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．在真空中电磁波的频率越高，传播速度越小
D．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度不同
7．光的偏振现象说明光是横波。下列关于光的偏振说法不正确的是（　　）
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光
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．光的振动方向和偏振片的透振方向不同时，光一定无法通过透振片
8．有关偏振和偏振光的下列说法中不正确的是（ ）
A．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
B．光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光
C．光振动沿着特定方向的光是偏振光
D．在给玻璃橱窗里的文物拍照时，在照相机镜头前安装一片偏振滤光片的目的是以减弱反射光使文物清晰
9．下列属于光的干涉现象的是（　　）
A．海市蜃景 B．雨后彩虹 C．多彩肥皂泡 D．立体电影
10．下列有关光学现象说法正确的是（　　）
A．图甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水的表面张力而形成的
B．图乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小，则干涉条纹间距变小
C．图丙中用加有偏振滤光片的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景
D．图丁中肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
11．关于物理知识在科技和生活中的应用，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中照相机镜头呈现蓝紫色是光的衍射现象
B．乙图中戴3D眼镜观看立体电影是利用光的全反射
C．丙图中交警所用雷达测速仪测速是利用波的多普勒效应
D．丁图中海市蜃楼是光在空气中发生色散形成的光学幻景
12．对于教材中的四幅插图，下列说（　　）
A．图甲中，水通过比水波波长大的狭缝时不发生衍射现象
B．图乙是光经过大头针时的干涉照片
C．图丙中，回旋加速器的两D型盒之间接高压直流电源
D．图丁中，观众观看3D电影时戴的眼镜镜片是一对透振方向互相垂直的偏振片
13．下列关于光的一些现象，以下说法中不正确的是（　　）
A．液晶显示是光的偏振现象的应用
B．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要深
C．看月全食时整个月亮是暗红的，太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹
D．分别用紫光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，红光时得到的条纹间距更宽
二、多选题
14．下列说法正确的是__________．
A．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定
B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小
D．光的偏振特征说明光是横波
E．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
15．下列说法正确的是（　　）
A．注满水的游泳池看起来比较浅，这是由于光的折射引起的
B．水中的气泡看起来特别明亮，这是由于光的全反射引起的
C．随着技术的发展，光学显微镜的分辨本领可以无限提高
D．阳光下的肥皂泡看起来是彩色的，这是由于光的衍射引起的
E．摄影师在拍摄池中的游鱼时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以使游鱼的影像更清晰
16．关于光现象的解释，下列说法正确的是（　　）
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的干涉现象
B．浮在水面上的油膜呈现出彩色的原因是光的干涉
C．激光信号在光导纤维中传输时是利用了光的衍射原理进行的
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰
E．由地球上接收到遥远天体发出的光波发生“红移”现象（波长变长，频率变低），可以判断遥远天体正远离地球
三、填空题
17．下列有关光现象的说法正确的是_________．
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B．夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的反射现象
C．照相机镜头涂有增透膜，是利用光的干涉
D．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增加透射光的强度
E．水中和玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为一部分射到其界面上的光发生了全反射
18．一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_____________．
19．一波源Q发出一列简谐横波，波源Q的振动图像如图所示．在波的传播方向上有M、N两质点，它们到波源Q的距离分别为30m和48m，测得MN开始振动的时间间隔为3.0s．下列说法正确的是_________
A．M开始振动的方向向上
B．该波的波长为18m
C．N的振动比波源Q滞后8.0s
D．N开始振动后，在9s内通过的路程为0.3m
E该波不能发生偏振现象
20．下列说法中正确的是_________.
A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变小
B．做简谐振动的物体,经过同一位置时, 加速度可能不同
C．在受迫振动中,驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时,要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
E．在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长
四、解答题
21．请注意观察、搜集生活中应用光的偏振现象的实例，例如，需要逆光拍水下的景物时，水面的反射光会有很大干扰，怎样才能有效消除这种干扰，拍清水下景物？
22．如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，观察光屏N上光的亮度会如何变化，试解释变化的原因。
23．我们常看到在柏油马路和湖面上反射的耀眼的眩光，它会使人的视觉疲劳。戴上一种由偏振片制成的太阳镜，可解决眩光问题。请查阅资料，分析这种太阳镜能解决眩光问题的原理。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．根据图像可知，复色光能够进入水珠，根据光路的可逆性，两光不可能在水珠内发生全反射，A错误；
B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大，B错误；
C．图丙是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凹陷的，C错误；
D．图丁中的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上的光亮度会发生变化，发生偏振现象，此现象表明光波是一种横波，D正确。
故选D。
2．C
【解析】
【详解】
A．用光导纤维束传送图像信息，这是光的全反射的应用，故A错误；
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的色散的结果，故B错误；
C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物时，由于太阳光中有较多的偏振光，加滤光片后，可以使景象更清晰，故C正确；
D．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹是光的衍射现象，故D错误．
故选C.
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线的全发射而形成的，故A错误；
B．在双缝干涉实验中，得到的条纹间距
若双缝间距调小则干涉条纹间距变小则条纹间距Δx变宽，故B错误；
C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，故C正确；
D．肥皂膜表面可看到彩色条纹，是因为肥皂膜的前后两面反射回来的两列光发生干涉时形成的彩色条纹，故D错误。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
A．托马斯·杨通过双缝干涉实验，证明了光是一种波，选项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过滤水面反射的偏振光，使水面下的景物的影像更清晰，故B正确；
C．马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象，选项C错误；
D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的干涉现象，选项D错误。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
A．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰是利用光的偏振。只能让振动方向与透振方向一致的光通过，故A正确，不符合题意；
B．照相机、望远镜的镜头表面镀了一层透光的膜，可以增大某种光的透射强度，这是利用了光的干涉现象，同时镀膜镜头看起来是有颜色的是因为光的干涉造成的，故B正确，不符合题意；
C．由于不知道物体的固有频率与驱动力的频率的关系，增大驱动力的频率，物体做受迫振动的振幅不一定会减小。若驱动力的频率小于固有频率，增大驱动力的频率，则物体做受迫振动的振幅会增大， 故C错误，符合题意；
D．声波从一种介质进入另一种介质频率不变，所以“美人鱼”在水下表演节目时，她们在水中听到的音乐与在岸上听到的一致。故D正确，不符合题意。
故选C。
6．B
【解析】
【详解】
A. 光的干涉和衍射说明光是一种波，而光的偏振才说明光是横波，故A错误；
B. 自然光在水面反射时，反射光和折射光都是起振方向不同的偏振光，故B正确；
C. 在真空中电磁波，不论频率高低，其传播速度均相同，故C错误；
D. 在不同惯性系中，光的速度均相同，故D错误．
故选B.
7．D
【解析】
【详解】
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，即光是横波，此现象能反映光的偏振特性，故A正确，不符合题意；
B．一束自然光入射到两种介质的表面时，一定有反射光线。如果折射光线与反射光线垂直，反射光为偏振光，故B正确，不符合题意；
C．在日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振光片，由于反射光太强，偏振光强，加偏振片可以将反射的偏振光过滤，使图象清晰，故C正确，不符合题意；
D．光振动方向和偏振片透振方向平行的光才能够通过偏振片，光振动方向和偏振片透振方向垂直的光不能够通过偏振片，故D错误，符合题意。
故选D。
8．A
【解析】
【详解】
A. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象．故A错误；
B. C. 光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光，光振动沿着特定方向的光是偏振光．自然界中大部分是偏振光，而光源则是自然光．故B正确，C正确；
D. 玻璃的反射光是偏振光，所以在给玻璃橱窗里的文物拍照时，在照相机镜头前安装一片偏振滤光片的目的是以减弱反射光使文物清晰．故D正确．
本题选择不正确的，故选A
点睛：自然光是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，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动；只有横波才能发生偏振现象，纵波不可能有偏振现象，自然界中大部分是偏振光，而光源则是自然光，从而即可求解．
9．C
【解析】
【详解】
A．海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射而产生的，A错误；
B．雨后天边出现彩虹是光的色散，B错误；
C．多彩肥皂泡是光经过薄膜的上下表面之后产生的两列相干光形成光的干涉所产生的彩色条纹，C正确；
D．立体电影眼镜是根据光的波动性制成的，更确切的说是由偏振光所至，D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光线从水中射向空气时，发生光的全反射，导致其特别“明亮”，选项A错误；
B．图乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小，根据
则干涉条纹间距变大，选项B错误；
C．用加有偏振滤光片的相机拍照，偏振片可将车窗玻璃的反射光减弱，从而可以拍摄清楚汽车内部的情景，故C正确；
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜前后表面反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的薄膜干涉现象造成的，故D错误。
故选C。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光，A错误；
B．立体电影是应用了光的偏振现象，所以戴3D眼镜观看立体电影是利用光的偏振，B错误；
C．雷达测速主要是利用多普勒效应原理：当目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射的频率；反之，当目标远离天线而去时，反射信号频率将低于发射的频率。如此即可借由频率的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度，C正确；
D．海市蜃楼是由光在经过密度不均匀的空气时发生折射形成的，D错误。
故选C。
12．D
【解析】
【详解】
A．图甲中，水通过比水波波长大的狭缝时也会发生衍射现象，只不过不能产生明显的衍射现象，故A错误；
B．图乙是光经过大头针时的衍射照片，故B错误；
C．图丙中，回旋加速器的两D型盒之间应该接高压交流电源，故C错误；
D．图丁中，观众观看3D电影时戴的眼镜镜片是一对透振方向互相垂直的偏振片，利用的是光的偏振原理，故D正确。
故选D。
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．液晶显示器是利用光的偏振制成，故A正确；
B．根据光在水中的折射原理，在水面上看到水下的任何东西都是光折射出来虚像，而真实的物体会在看到的虚像更深的地方，故B正确；
C．看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，故C错误；
D．条纹间距与波长成正比，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，故D正确；
故选C。
14．BDE
【解析】
【详解】
解:A、光在介质中传播的速度由介质本身,及频率共同决定.故A错误.
B、油膜形成的彩色条纹,是由膜的前后表面反射光,进行光的叠加,形成的干涉条纹.所以B选项是正确的.
C、根据光的干涉条纹间距公式,可以知道,红光的波长长,则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大.故C错误.
D、光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波.所以D选项是正确的.
E、根据狭义相对论的两个基本假设可以知道,狭义相对论认为在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,故E正确;
所以BDE选项是正确的.
15．ABE
【解析】
【分析】
【详解】
A．注满水的游泳池看起来比较浅，是由于水中的光线进入空气时，折射角大于入射角，所以看起来比较浅。A正确；
B．水中的气泡看起来特别明亮，这是由于光线由水进入气泡时，会发生全反射。B正确；
C．当物体的尺寸接近光的波长时，光学显微镜将无法观测到物体。C错误；
D．阳光下的肥皂泡看起来是彩色的，这是由于光的薄膜干涉引起的。D错误；
E．摄影师在拍摄池中的游鱼时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以过滤掉水面反射光，从而使游鱼的影像更清晰。E正确。
故选ABE。
16．BDE
【解析】
【详解】
A．雨后天空中出现彩虹，这是光的色散现象，故A错误；
B．浮在水面上的油膜呈现出彩色的原因是光的干涉，故B正确；
C．激光信号在光导纤维中传输时是利用了光的全反射原理进行的，故C错误；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，由于玻璃表面的反射导致成像不清，往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰，故D正确；
E．根据多普勒效应，接收到遥远天体发出的光波频率变小，遥远天体正远离地球，故E正确。
故选BDE。
17．ACE
【解析】
【详解】
A、根据双缝干涉条纹间距公式可知，在其它条件不变的情况下将入射光由紫光改为红光，即波长λ增大，相邻条纹间距一定变大，故A正确；
B、夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光从光疏介质进入光密介质的折射现象，B错误；
C、照相机镜头涂有增透膜，是利用光的干涉，故C正确；
D、偏振片只能使振动方向与偏振片狭缝的方向相同的那一部分光透过，而沿其它方向振动的光不能通过，故减弱了透射光的强度，故D错误；
E、射到水中和玻璃中气泡的光在其界面上发生了全反射，所以看起来特别明亮，E正确．
故选ACE．
18．
【解析】
【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：.
【点睛】
解决本题的关键要知道反射光线与折射光线垂直时反射光恰好产生完全偏振，结合几何知识解答．
19．ACD
【解析】
【详解】
因振源开始起振的方向向上，可知M开始振动的方向向上，选项A正确；由振动图象可知该波的周期 T=6s，M、N两点开始振动的时间间隔为△t=3.0s=T，所以M、N间的距离为半个波长，所以λ=2×（48-30）m=36m，故B错误．该列波的波速为 v=λ/T=36/6m/s=6m/s，N的振动比波源Q滞后，故C正确．9s=1T，则N开始振动后，在9s内通过的路程为6A=30cm=0.3m，选项D正确；该波是横波，能发生偏振，选项E错误；故选ACD.
【点睛】
本题的关键是明确机械波的传播原理，后面质点重复前面质点的振动，但是总是滞后前面的质点；同时要求同学们能根据振动图象图象读出周期，进而判断MN两点的位置关系，从而求波长和波速．
20．ACE
【解析】
【详解】
若仅将入射光从红光改为紫光，波长变小，根据公式△x＝λ，入射光的波长减小，相邻亮条纹间距一定变小，故A正确；在简谐振动的物体，加速度总与位移大小成正比，方向相反，故每次经过同一位置时，加速度一定相同，故B错；物体做受迫振动时，其驱动频率跟固有频率无关，故C正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光，故D错误；根据波长的定义，波长等于在波的传播方向上任意两个相邻的振动状态完全相同的两质点间距，故E正确．故选ACE.
点睛：本题要掌握对简谐运动周期性及特点的理解，抓住同一位置位移、加速度和回复力三个物理量都相同．同时掌握驱动频率与固有频率的区别．
21．见解析
【解析】
【详解】
当偏振片的透振方向与反射的偏振光的透振方向平行时，允许偏振光通过偏振片；当它们相互垂直时，偏振光不能通过偏振片。所以在逆光拍水下的景物时，要想排除掉水面的发射光的影响，可以再镜头前加一个偏振片，以减弱反射光的干扰。
22．见解析
【解析】
【详解】
太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q透振方向垂直时，光屏N上没有亮度，所以光屏N上的光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，即光屏N上的光的亮度会时亮时暗。
23．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
天然的眩光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果，漫反射光是非偏振光，而镜式反射光一般是部分偏振光。由于它们是从水平面上反射的光线的，入射面是垂直的，所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光，要想消除这种眩光，只要将光线中的水平振动成分减弱此就可以了，因此镜片的透振方向竖直。
答案第1页，共2页
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