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．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
2．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
3．下列说法不正确的是（　　）
A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理
B．地面上的人观察在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快
C．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比增大
4．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
5．小明要测量一半径为R的半圆形玻璃砖的折射率，他用一束平行于直径AB的绿色自然光从C点入射时，折射光线恰好打在B点，已知C点到AB的距离为，则（ ）
A．该玻璃砖对绿光的折射率为
B．从C点反射的光线仍然为自然光
C．换用红光仍平行于AB从C点入射，其折射光线可能打在E点
D．改变入射光的颜色，将入射点上移，则折射光线可能通过O
6．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．
7．下列说法正确的有（　　）
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．紫外线比红外线更容易发生衍射
C．白光下镀膜镜片看起来有颜色，是因为光发生了衍射
D．可利用多普勒效应对行驶汽车进行测速
8．下列四幅插图中主要原理涉及到光的全反射的是（　　）
A． 水中明亮的气泡 B． 彩色的肥皂膜
C． 光经过大头针尖时的照片 D． 电影院中的3D电影
9．物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律。下列关于物理光学知识的理解正确的是（ ）
A．泊松亮斑是光通过圆孔衍射时形成的
B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理
C．白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象
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
10．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
11．下列说法正确的是（　　）
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：Q为凹处，P为凸处
B．图2为光照射不透明小圆孔得到的衍射图样
C．图3海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象，其中沙漠蜃景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的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
12．下列说法正确的有（　　）
A．全息照片的拍摄是利用了光的衍射原理
B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏
C．光的偏振现象说明光是横波
D．光从其传播速度大的介质射向其传播速度小的介质时可能发生全反射
13．以下关于偏振片和增透膜的说法不正确的是（　　）
A．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一偏振片
B．为减小光在照相机镜面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一增透膜
C．照相机的增透膜厚度通常为
D．3D立体电影充分利用了光的偏振原理
14．如图所示，让太阳光通过偏振片P和Q，并以光的传播方向为轴旋转P或Q，下列说法正确的是（　　）
A．太阳光是偏振光
B．P是起偏器，Q是检偏器
C．仅旋转P时光屏上的光强不发生变化
D．该实验可以说明光是纵波
15．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
二、填空题
16．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。( )
17．光的反射和折射：
（1）反射定律
（2）折射定律：
折射率：______
实验：测定玻璃的折射率
全反射产生条件：
光从______介质射入______介质
入射角______临界角
光的干涉：
（1）双缝干涉：
产生明暗条纹的条件
实验：用双缝干涉测量光的波长
（2）薄膜干涉：
产生条件
应用
光的衍射：
衍射图样的特点
产生明显衍射现象的条件
光的偏振：
意义：说明光波是______
获取偏振光的方法
光的色散：
色散现象的产生方法
色散现象说明白光是______
激光：
特点：单色性好、______、平行度好、亮度高
应用：______、激光测量
18．下列说法正确的是________．
A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理
B鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比增大
C．地面上的人观察在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快
D．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
E无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理
三、解答题
19．某种激光雷达测距软件可以同时显示两列波形，当激光器发射激光时，在电脑液晶显示器上显示一个正的波形，而接收器接收到反射回来的光波时又会显示一个负的波形.某次实际测量时显示器上显示的图像如图所示，已知激光器每秒钟发射激光脉冲数为个，被测物与测量者之间的距离小于，则由图可求出被测物与测量者之间的距离为多少。
20．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。
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．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．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。
2．C
【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。
3．B
【详解】
A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理，A正确，不符合题意；
B．地面上的人观察在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变慢。B错误，符合题意；
C．照相机镜头的偏振滤光片可过滤水面的反射光，使水下影像清晰，C正确，不符合题意；
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比增大，D正确，不符合题意。
故选B。
4．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BCD错误，A正确；
故选A。
5．C
【详解】
A．C点到直径AB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错误；
B．自然光被玻璃反射后，反射光是偏振光，故B错误；
C．换用红光从C点入射，因红光折射率小于绿光，折射角变小，所以折射光线可能打在E点，故C正确；
D．假设折射光线通过O点，则折射角为0；沿平行于直径AB方向，从AB的上方照射该玻璃砖，入射角不为0，所以折射光线不可能过O点，故D错误。
故选C。
6．C
【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。
7．D
【详解】
A．光的偏振现象说明光是一种横波， A错误；
B．当波长与障碍物的尺寸差不多或大于障碍物的尺寸，可以发生明显的衍射现象，故对同一障碍物，波长越长越容易发生明显的衍射现象，红外线比紫外线的波长更长，则红外线更容易出现明显衍射，B错误；
C．镜片上镀的膜叫做增透膜，它的厚度等于绿光在该介质中波长的四分之一，绿光经过增透膜的两个表面反射后发生干涉，振动减弱，绿光的通过率最高，反射率最低，在反射光中几乎没有绿光，所以看起来有颜色，不是光的衍射现象， C错误；
D．多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的位置发生变化，使观察者收到的频率发生了变化，据此可以利用多普勒效应进行测速，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．水中明亮的气泡是由于全反射造成的，选项A正确；
B．彩色的肥皂膜是由于光的干涉造成的，选项B错误；
C．光经过大头针尖时，大头针尖边缘轮廓会模糊不清，这是光的衍射现象，选项C错误；
D．电影院中的3D电影是光的偏振，选项D错误。
故选A。
9．B
【详解】
A．泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，A错误；
B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理，B正确；
C．白光通过三棱镜呈现彩色图样是光的色射现象，C错误；
D．在镜头前加装一个偏振片，阻碍玻璃反射光的透射，D错误。
故选B。
10．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。
11．C
【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等，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错误，不符合题意；
B．图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，故B错误，不符合题意；
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，符合题意；
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，不符合题意。
故选C。
12．C
【详解】
A．全息照片的拍摄是利用了光的干涉原理，故A错误；
B．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，可以用来做显示屏，故B错误；
C．只有横波才能产生偏振现象，故C正确；
D．光从其传播速度小的介质射向其传播速度大的介质时可能发生全反射，故D错误。
故选C。
13．C
【详解】
A．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一偏振片，阻挡经水面反射的偏振光通过镜头，A正确；
B．因为人的眼睛对绿光最敏感，根据光的干涉原理，为减小光在照相机镜面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一增透膜，增加绿光的透射率，B正确；
C．根据光的干涉原理，照相机的增透膜厚度通常为绿光在增透膜中波长的，C错误；
D．3D立体电影的原理是在两个摄像机的镜头前各加一个偏振片，并且使两个偏振片的偏振方向垂直，观众佩戴的眼镜的两个镜片就是两个偏振片，并且偏振方向也互相垂直，所以观众看到的影像是立体的，D正确。
故选C。
14．B
【详解】
AD．太阳光是非偏振光，偏振现象说明了光是一种横波，所以AD错误；
B．P是起偏器，Q是检偏器，所以B正确；
C．仅旋转P时光屏上的光强也会发生变化，所以C错误；
故选B。
15．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。
16． 错误 错误 错误 正确
【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。
17． 光密 光疏 等于或大于 横波 复色光 相干性好 光纤通信
本题为光学的基本规律结论的记忆性考查，熟记基本结论即可．
【详解】
略
18．ABD
【详解】
医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理，故A正确；当鸣笛汽车驶近路人的过程中，两者间距变小，则路人听到的声波频率与波源相比增加，故B正确；在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变慢，故C错误；照相机镜头的偏振滤光片，从而阻碍其它反射光的进入，使得所拍影像清晰，故D正确；无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端，是利用了衍射原理，E错误．
故选ABD。
19．
【详解】
发射相邻两个激光脉冲的时间间隔为
由题图可看出从发射激光到接收到反射脉冲所需的时间为
则被测物与测量者之间的距离为
由于，所以n只能取0，可得
20．见解析
【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。
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．(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。
【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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