5.4光的偏振同步练习 （word版含答案）

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．下列说法正确的是（　　）
A．在杨氏双缝干涉实验中，若增大光的波长，干涉条纹间距减小
B．光的偏振现象说明光是纵波
C．机械波能发生衍射现象
D．单摆的摆长越长，周期越小
2．关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　）
A．炎炎夏日，我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是光的全反射现象
B．如果可以通过在眼镜上镀膜的方法制作防蓝光眼镜，则镀膜的厚度应为蓝光在薄膜中波长的四分之一
C．摄影师在拍摄池中游鱼时可以通过在照相机镜头前装偏振片的方法减弱水面反射光的干扰
D．医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光相干性好这个特点
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．如图所示，自然光OA从真空射入介质，OB为反射光线，OC为折射光线，其中，PQ为介质交界面，===30°，下列说法正确的是（　　）
A．为入射角 B．OB是偏振光
C．介质折射率为 D．减小角会出现全反射
5．下列关于光的说法错误的是（　　）
A．图甲中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的折射现象
B．图乙中，激光切割是利用了激光的能量集中性
C．图丙中，双螺旋结构的发现利用了衍射图样
D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象
6．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单色光，下列说法正确的是（　　）
A．若增大入射角i，则光先消失
B．两束光在该三棱镜中的传播速度光大
C．在该三棱镜中光波长小于光波长
D．光能发生偏振现象，光不能发生
7．下列说法确的是（　　）
A．光纤通信及全息照相技术都是利用了光的全反射原理
B．露珠呈现彩色是光的色散现象
C．紫外线在工业上可以检查金属零件内部缺陷
D．摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了增加光的透射强度
8．下列有关光现象及光的应用正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑属于光的干涉现象
C．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
D．用点光源照射小圆孔，后面光屏上会出现明暗相间的圆环，这是圆孔衍射现象
9．下列说法中正确的组合是（　　）
(1)光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象
(2)当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
(3)光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性，还说明了光是横波
(4)在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽
(5)雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的
(6)由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，因此这些次声波对人体有危害
(7)隔着墙听和直接听某个声音，声调会有变化
(8)利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速
(9)汽车减震系统的固有周期一般会远大于外界冲击力的周期
(10)观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
A．1 7 10 B．2 4 6
C．4 5 9 D．6 8 9
10．下列说法中正确的是（　　）
A．用三棱镜观察太阳光谱是利用了光的干涉现象
B．玻璃中的气泡看起来特别明亮的现象是光的衍射形成的
C．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象
D．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
11．下列说法错误的是（　　）
A．检验工件平整度的操作中，如图1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2为光线通过小圆板得到的衍射图样
C．图3光导纤维制成内窥镜应用到全反射原理
D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
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
13．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
14．将两个紧靠在一起的偏振片放在一盏灯的前面，此时没有光通过。如果将其中的一个偏振片逐渐旋转180°，在旋转过程中，透过偏振片的光（　　）
A．先增强，然后又减弱到零
B．先增强，然后减弱到非零的最小值
C．在整个过程中都增强
D．先增强，再减弱，然后又增强
15．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
二、填空题
16．下列说法正确的是________.
A．电磁波是横波，可以观察到其偏振现象
B．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长
C．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
D．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
E.做简谐运动的物体，其速度和加速度两物理量随时间的变化规律均符合正余弦函数变化规律
17．在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向____，在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向____，不同的横波，振动方向可能不同。
（1）自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿____________的光，而且沿各个方向振动的光波____都相同，这样的光叫做自然光。
（2）偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其振动方向沿着偏振片的____，这样的光称为偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是____，入射角变化时偏振的程度也有所变化。
（3）偏振现象：偏振方向与透振方向平行的光都通过偏振片，偏振方向与透振方向____的光不能通过偏振片，这种现象称为偏振现象。
18．关于光现象及其应用，下列说法正确的是______．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度
C．用双缝干涉仪做光的双缝干涉实验时，紫光条纹间距大于红光条纹间距
D．在水中红光的传播速度大于紫光的传播速度
E.声波和光在介质中的传播速度均与频率无关，都仅由介质来决定
三、解答题
19．将两片偏振片（如看立体电影时用的镜片）叠放在一起，放在报纸或书本上，旋转其中的一片，观察有什么现象发生。你能解释这一现象吗
20．当戴上偏振片眼镜观察水面时，能够清楚地看到水中的游鱼，试解释其中的道理。
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．飞机黑匣子是用来记录飞行数据数据和驾驶舱语音的电子设备．一旦飞机失事黑匣子入水，水敏开关启动水下超声波脉冲发生器工作，通过金属外壳把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，已知超声波在水中传播速度为1500m/s ， 则该波在水中的波长约为多少？超声波能不能发生偏振现象？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．根据
知在杨氏双缝干涉实验中，若增大光的波长，干涉条纹间距增大，故A错误；
B．光的偏振现象说明光是横波，故B错误；
C．机械波属于波，所以能发生衍射现象，故C正确；
D．根据单摆周期公式
知单摆的摆长越长，周期越大，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．树叶之间有彩色光环是光的衍射现象，故A错误；
B．镀膜的厚度是蓝光波长的四分之一时，膜的前、后面反射的蓝光干涉抵消，看到的现象就是无蓝光反射，所有蓝光均穿过了镜片，此为增透膜，而防蓝光眼镜是为了阻隔部分蓝光，故B错误；
C．摄影师在镜头前装偏振片可以利用光的偏振来减弱部分光的影响，从而拍摄到自己想拍摄的内容，故C正确；
D．医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光能量大这个特点，故D错误。
故选C。
3．C
【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
【详解】
A．自然光OA从真空射入介质，OB为反射光线，OC为折射光线，线NN为法线，因入射角为入射光线与法线的夹角，则入射角为
A错误；
B．OB为反射光线，OB是偏振光，B正确；
C．折射角为 ，根据
C错误；
D．光从空气射入介质，无论入射角多大，都不会发生全反射，D错误。
故选B。
5．A
【详解】
A．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故A符合题意；
B．图乙中，激光切割是利用了激光的亮度高，能量的集中性，故B不符题意；
C．图丙中，双螺旋结构的发现利用了光的衍射图样，故C不符题意；
D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象，故D不符题意；
本题选错误的故选A。
6．B
【详解】
A．由于射出三棱镜的光线b的折射角较大，当增大入射角i时，折射角变大，在右侧面入射角减小，不会发生全反射，A错误；
B．由图可知，a光的折射率n较小，由可知，a光在三棱镜中的传播速度较大，B正确；
C．a光的折射率n较小，在该三棱镜中光波长大于光波长，C错误；
D．光波是横波，都能发生偏振现象，D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．光纤纤维传输信号利用了光的全反射原理，但全息照相技术利用了光的干涉原理，A错误；
B．露珠呈现彩色是光的色散现象，B正确；
C．紫外线在工业上不能检查金属零件内部缺陷，因为紫外线只有杀菌消毒的作用，C错误；
D．摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了将偏振的反射光过滤，以增加拍摄的清晰度，D错误。
故选B。
8．D
【详解】
A．光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误；
B．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑，这是光的衍射现象，故B错误；
C．光导纤维中内层的折射率大于外层，光线在内外层的界面上发生了全反射，故C错误；
D．用点光源照射小圆孔，后面光屏上会出现明暗相间的圆环，这是圆孔衍射，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
(1)光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，此说法错误；
(2)当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波源做匀速圆周运动。故该说法错误；
(3)光的干涉和衍射能说明光具有波动性，但不能说明光是横波，此说法错误；
(4)在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，因红光的波长比绿光大，根据
可知，则条纹间距变宽，此说法正确；
(5)雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射形成的，此说法错误；
(6)由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率，从而发生共振现象，因此这些次声波对人体有危害，此说法正确；
(7)在隔着墙听和直接听某个声音，前者是衍射，后者是直线传播，音调不会有变化，故此说法错误；
(8)多普勒效应是波特有的现象，医生利用超声波的多普勒效应可以探测病人血管中血液的流速，故此说法正确；
(9)为了防止共振，汽车减震系统的固有周期要远大于外界冲击力的周期，故此说法正确；
(10)观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向要相互垂直。故该说法错误；
故选D。
10．C
【详解】
A．用三棱镜观察太阳光谱是利用了光的折射现象，A错误；
B．玻璃中的气泡看起来特别明亮的现象是光的全反射形成的，B错误；
C．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象，C正确；
D．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，D错误。
故选C。
11．D
【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，P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P处凹陷，而Q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Q处凸起，故A正确；
B．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射很小的不透明圆板时，后面会出现一亮点，即所谓的泊松亮斑，故B正确；
C．图3光导纤维制成内窥镜应用到全反射原理，选项C正确；
D．立体电影是光的偏振，与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误。
本题选择错误的，故选D。
12．C
【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．A
【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。
14．A
【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。
故选A。
15．C
【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。
16．ABE
【详解】
电磁波是横波，可以观察到其偏振现象，选项A正确；当一列声波从空气中传入水中时，波速变大，周期不变，则波长一定会变长，选项B正确；物体做受迫振动时，当驱动力频率越接近于物体的固有频率时，受迫振动的物体振幅越大，选项C错误；横波在传播过程中，质点不随波迁移，选项D错误；做简谐运动的物体，其速度和加速度两物理量随时间的变化规律均符合正余弦函数变化规律，选项E正确；故选ABE.
17． 在同一直线上 垂直 一切方向振动 强度 方向振动的光 偏振光 垂直
【详解】
[1][2] 在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上，在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直，不同的横波，振动方向可能不同。
[3][4] 自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这样的光叫做自然光
[5][6] 偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其振动方向沿着偏振片的方向振动的光，这样的光称为偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化。
[7] 偏振现象：偏振方向与透振方向平行的光都通过偏振片，偏振方向与透振方向垂直的光不能通过偏振片，这种现象称为偏振现象
18．ABD
【详解】
A、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故A正确；
B、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减小反射光的强度，故B正确；
C、红光的波长长，通过双缝干涉条纹的间距公式得，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距，故C错误；
D、紫光的折射率比红光的折射率大，由公式分析可知，紫光在水中的传播速度小于红光在水中的传播速度，故D正确；
E、光在介质中的速度与介质有关,也与频率有关,在同一种介质中,频率越大,波速越小,故E错误；
故选ABD．
19．光线发生明暗的连续变化，见解析
【详解】
随着其中一块偏振片的旋转，可以观察到透射光将会随之发生明暗的连续变化。由于自然光通过第一块偏振片后，成为振动方向唯一的偏振光，这束偏振光通过另一块偏振片时，光通过的强弱取决于两块偏振片的夹角。
20．由于水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水面下的物体，从水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛，则水中的游鱼，可以比较清楚地被看到。
【详解】
由于水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水面下的物体，从水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛，则水中的游鱼，可以比较清楚地被看到。
21．见解析
【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。
22．0.04，偏振
【详解】
超声波的波长：；超声波是纵波，不能发生偏振现象；
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