5.4光的偏振 同步练习（Word版含解析）

鲁科版 （2019）选择性必修一 5.4 光的偏振 同步练习
一、单选题
1．将两个偏振片紧靠在一起，把它们放在一盏灯前面，没有光通过；若将其中一个偏振片旋转180°，在旋转过程中将会出现（　　）
A．透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到零
B．透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到不为零的最小值
C．透过偏振片的光的强度始终增强
D．透过偏振片的光的强度先增强，后减弱，再增强
2．下列说法不正确的是（　　）
A．图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理
B．图2为光照射不透明小圆板得到的衍射图样
C．图3沙漠蜃景是光的全反射现象，其产生的原因是由于沙漠上层空气的折射率比下层空气折射率大
D．图4立体电影利用了光的衍射原理
3．下列说法正确的是（　　）
A．医生诊病时常用的“彩超”是利用了多普勒效应
B．医生诊病时常用的“B超”是利用了超声波频率高，容易衍射的特点
C．3D电影具有立体感，其基本原理是利用了光的干涉
D．为避免高楼大厦因风力、地面振动等因素引起的共振，可使其固有频率接近外界驱动力的频率
4．关于光现象及其应用，下列说法正确的有（　　）
A．光导纤维利用光的折射的原理，其内芯的折射率小于外套的折射率
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象
C．激光医学是应用了激光的方向性和高能量特点
D．拍摄玻璃橱窗中的物品时，为消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，该装置利用的是薄膜干涉原理
5．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
6．下列有关光学现象说法正确的是（　　）
A．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．仅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．肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象
D．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
7．下列说法正确的是（　　）
A．电磁波和机械波的传播都需要介质
B．阳光照射表面附着油膜的透明玻璃片看到彩色图样是光的衍射现象
C．以相同入射角从水中射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射
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
8．下列说法不正确的是（　　）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断，P为凹处，Q为凸处
B．图乙为光线通过小圆板得到衍射图样
C．图丙的原理和光导纤维传送光信号的原理有相似的地方
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
9．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
10．下列说法正确的是（　　）
A．用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的全发射
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片，以增强透射光的能量
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的衍射现象
11．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
12．以下现象属于光的干涉的是（　　）
A．筷子浸入水中的部分侧移且变粗
B．灯焰靠近肥皂膜形成图样
C．相机镜头前加滤光片使被摄汽车表面反射光影响减弱
D．光经过大头针的针尖形成图样
13．如图所示，一束复色光线沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，经过玻璃砖后分为A、B、C三束光，下列说法正确的有（　　）
A．A、B、C三束光都是偏振光
B．B光频率比C光频率高
C．C光比B光更容易发生明显的衍射现象
D．入射光的入射角从零开始逐渐增大，B光比C光先消失
14．如图所示，一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上最暗的是（　　）（偏振片上的箭头表示透振方向）
A． B．
C． D．
15．下列关于光现象或实验结果说法正确的是（　　）
A．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的全反射造成的
B．3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波
C．水波容易绕过较大障碍物发生衍射，而光波不能，说明光波的波长比水波的波长长
D．用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较窄，说明绿光波长较短
二、填空题
16．光的干涉和衍射现象说明光具有_____性。光是一种_____。
利用“偏振片”代替图中带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的_____能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“透振方向”。偏振片对光波的作用就像图中的狭缝对于机械波的作用一样。
17．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
18．判断下列说法的正误。
（1）衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的。( )
（2）只有波长长的光才发生明显的衍射现象。( )
（3）横波和纵波都能产生偏振现象。( )
（4）自然光通过偏振片可以获得偏振光。( )
三、解答题
19．如图所示，取一个偏振片P，让阳光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的；在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么现象？这说明什么？
20．为什么偏振现象说明光是一种横波？
21．汽车在夜间行驶时，遇到迎面开来的汽车，对面车灯射来的亮光常常使驾驶员看不清路面，容易发生交通事故．请应用光的偏振知识解决这个问题。
22．由哪些现象或实验结果可以说明：
(1)光是一种波；
(2)光是横波；
(3)与水波的波长相比较，光波的波长非常短；
(4)绿光的波长比红光的波长短。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【分析】
【详解】
起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强达到最大。当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，然后又减小到零。故BCD错误，A正确；
故选A。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理，故A正确；
B．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故B正确；
C．海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象，而沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上上层空气的折射率比下层空气折射率大，光发生全反射造成的，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，故D错误；
本题选择错误的，故选D。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．医生诊病时常用的“彩超”是利用了多普勒效应，A正确；
B．医生诊病时常用的“B超”是利用了超声波频率高，穿透力强的特点，B错误；
C．3D电影具有立体感，其基本原理是利用了光的偏振，C错误；
D．为避免高楼大厦因风力、地面振动等因素引起的共振，可使其固有频率远离外界驱动力的频率，D错误。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A．光纤通信是利用了光的全反射原理，根据全反射的条件可知，其内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误；
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是由折射形成的光的色散现象，故B错误；
C．根据激光的特性可知，激光医学是应用了激光的方向性和高能量特点，故C正确；
D．反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗中的物品时，为消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，该装置利用的是偏振原理，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【分析】
【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。
6．D
【解析】
【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”，并不是水珠将光线会聚而形成的，故A错误；
B．根据
可知，如果将双缝的间距变小，则屏上的干涉条纹的间距将变大，故B错误；
C．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是来自肥皂膜两个表面的反射光干涉造成的，故C错误；
D．用加有偏振滤光片的相机拍照，偏振片可将车窗的反射光减弱，从而可以拍摄清楚汽车内部的情景，故D正确。
故选D.
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．机械波的传播需要介质，电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，A错误；
B．阳光照射表面附着油膜的透明玻璃片看到彩色图样是光的薄膜干涉现象，B错误；
C．红光的折射率较小，由
可知，红光的临界角较大，故以相同入射角从水中射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射，C正确；
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阻止玻璃的反射光进入镜头，D错误。
故选C。
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知处凹陷，而处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知处凸起，故A正确；
B．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故B正确；
C．沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，与照相机镜头表面涂上增透膜是光的干涉现象，它们的原理不相同，故D错误。
本题选择错误的，故选D。
9．B
【解析】
【分析】
【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。
10．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应，A正确；
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，B错误；
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片，可与减少水面反射光的透射，从而使照片清晰，C错误；
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，D错误。
故选A。
11．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。
12．B
【解析】
【详解】
A．筷子浸入水中的部分侧移且变粗是光的折射，故A错误；
B．灯焰靠近肥皂膜形成图样是薄膜干涉，故B正确；
C．相机镜头前加滤光片使被摄汽车表面反射光影响减弱是光的偏振，故C错误；
D．光经过大头针的针尖形成图样是光的衍射，故D错误。
故选B。
13．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．复色光经玻璃砖后分为三束光，光是电磁波，且为横波，具有偏振性，故A正确；
B．由几何光学知识可得，A光是含有两种频率的复色光，B光和C光是单色光，且B光的折射率比C光的小，则B光的频率比C光的低，故B错误；
C．在同种介质中折射率大的频率高，根据可知，频率大的波长短，即在真空中B光的波长比C光的长，则B光比C光更容易发生明显的衍射现象，故C错误；
D．根据可知，若入射光的入射角从零开始增大，C光比B光先消失，故D错误。
故选A。
14．C
【解析】
【分析】
【详解】
自然光通过偏振片后成为偏振光，当偏振光的振动方向与偏振片的透光方向平行时能够通过，垂直时不能通过，故C最暗。
故选C。
15．D
【解析】
【详解】
A．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的反射造成的，A错误；
B．3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种横波，B错误；
C．水波容易绕过较大障碍物发生衍射，而光波不能，说明光波的波长比水波的波长短，C错误；
D．根据公式
可知，用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较窄，说明绿光波长较短，D正确。
故选D。
16． 波动 横波 光波
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2] 干涉和衍射是波特有的现象，所以光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，只有横波才有发生偏振，光是一种横波。
[3] 利用“偏振片”代替图中带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“透振方向”。
17．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．
18． 错误 错误 错误 正确
【解析】
【详解】
（1）[1] 衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，但二者是不同的，单缝衍射条纹中间宽、两边窄，呈现不等间距，而双缝干涉条纹等宽、等间距，故说法错误。
（2）[2]只要波的波长比障碍物或孔缝的尺寸大或相差不大时，就能发生明显的衍射现象，故说法错误。
（3）[3] 只有横波才能产生偏振现象，故说法错误。
（4）[4] 自然光通过偏振片后，从而得到在某一方向振动的光，这就是偏振光，故说法正确。
19．会看到在旋转Q时光的亮度发生变化；说明自然光是偏振光
【解析】
【分析】
【详解】
偏振片的作用类似于狭缝，只有振动方向与透振方向一致的光才能通过。当偏振片Q与P的透振方向平行时，穿过Q的光最强；当Q与P的透振方向垂直时，光不能透过Q。
20．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
光的偏振现象能体现光传播方向和质点振动方向垂直，说明光是一种横波
21．见机械
【解析】
【分析】
【详解】
可以在每辆汽车的车灯玻璃上和驾驶员座位前面的窗玻璃上各安装一个偏振片，且使它们的偏振方向平行且都与水平方向成角.这样从对面车灯射过来的偏振光光振动方向与驾驶员前面玻璃上的透振方向垂直，对面车灯的光不会进入驾驶员的眼睛，而从自己的车灯射出去的偏振光，由于光振动方向与自己玻璃上的透振方向平行，所以驾驶员可以看清车灯所照亮的路面和物体。
22．(1)光的干涉和衍射现象说明光是一种波；
(2)光的偏振现象说明光是横波；
(3)水波容易发生衍射，而光波很难发生衍射；
(4)双缝干涉实验说明绿光的波长比红光波长短。
【解析】
【详解】
(1)光能发生干涉和衍射现象，干涉和衍射是波特有的现象，说明光是一种波；
(2)光能发生偏振现象，说明光是横波；
(3)水波能绕过较大的障碍物发生衍射，而光波不能绕过较大的障碍物发生衍射，说明与水波的波长相比较，光波的波长非常短；
(4) 实验室使用双缝干涉演示仪器器，看到红光或绿光的干涉条纹，由条纹间距公式
其中L是双缝到观察屏的距离，d为双缝间距，λ为入射光的波长，可知在L、d相同的条件下绿光的明条纹间距比红光的明条纹间距窄，从而证明绿光的波长比红光的波长短。
答案第1页，共2页
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