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．下列说法不正确的是（　　）
A．游泳时耳朵在水中听到的音调与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质时频率并不改变
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弱玻璃表面反射光的影响
C．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用了光的干涉原理传递信息
D．科学家通过比较星球与地球上同种元素发出的光的频率来计算星球远离地球的速度是利用光的多普勒效应
2．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明（　　）
A．光是电磁波 B．光是一种横波
C．光是一种纵波 D．自然光是偏振光
3．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
4．小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光转动镜片时发现光有强弱变化下列说法能够解释这一现象的是（　　）
A．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用
C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用
D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用
5．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
6．下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象证明了光是纵波
B．不同长度的钢片安装在同一支架上制成的转速计，是利用了共振的原理
C．主动降噪技术利用的是波的衍射原理
D．机械波和光波一样都需要传播介质
7．关于光的干涉，衍射和偏振的应用，下列说法不正确的是（　　）
A．泊松亮斑是光的衍射现象
B．单色光的双缝干涉条纹是明暗相间等间距的条纹
C．在太阳光下看肥皂泡是彩色的，该现象是光的衍射现象
D．液晶显示用到了偏振光
8．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
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．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．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变化
B．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的波速变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”
C．晶体的所有物理性质都是各向异性
D．照相机的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在空气中波长的
12．关于图的说法，正确的是（　　）
A．图：光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B．图乙：研究光的干涉现象时，将紫光换为红光，可在目镜中观测到更多的干涉条纹
C．图丙：一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光，a光比b光衍射现象更明显
D．图丁：3D影院中看立体电影时戴偏光镜的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
13．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
14．下面事实正确的是（　　）
A．光的偏振说明光是纵波
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的衍射现象
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象
15．下列说法中不正确的是（　　）
A．图甲可知，系统的固有频率为f0
B．图乙中泊松亮斑是小孔衍射形成的图样
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下去的
D．图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动而缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光是横波
二、填空题
16．（1）肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是__________现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是__________现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是__________现象。
（2）凡是波都具有衍射现象，而把光看成直线传播的条件是____________；要使光产生明显的衍射，条件是________。
（3）当狭缝的宽度很小并保持一定时，分别用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是________。
（4）如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明___________。
17．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
18．摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，为减弱反射光而使玻璃后的景象清晰，常在镜头前装一片______滤光片。光的______现象说明了光是横波，光的______与______现象说明光是一种波。
三、解答题
19．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。
20．如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少
21．在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是什么？
22．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．频率由波源决定，游泳时耳朵在水中听到的音调与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一种介质时频率并不改变，A不符合题意；
B．玻璃表面的反射光是偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响，B不符合题意；
C．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用了光的全反射原理传递信息，C符合题意；
D．多普勒效应应是由于声源和观察者发生相对运动，使观察者接收到的频率变化的现象，
科学家通过比较星球与地球上同种元素发出的光的频率来计算星球远离地球的速度是利用光的多普勒效应，D不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
纵波振子是沿传播方向振动的，所以它可以通过偏振片，没有偏振现象产生；而横波振子是沿与传播方向垂直的方向振动的，而且振子的平衡位置不变，当波传到偏振片时，部分波就无法传过去了，即发生了“偏振”现象，故B正确，ACD错误。
故选B。
3．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。
4．B
【详解】
发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光，而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到检偏器的作用。
故选B。
5．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。
6．B
【详解】
A．光的偏振现象证明了光是横波，A错误；
B．不同长度的钢片安装在同一支架上制成的转速计，是利用了共振的原理，B正确；
C．主动降噪技术利用的是波的干涉原理，C错误；
D．光波不需要传播介质，D错误。
故选B。
7．C
【详解】
A．泊松亮斑，光偏离原来的直线方向传播，是光的衍射现象，故A正确；
B．单色光的双缝干涉条纹是明暗相间等间距的条纹,故B正确；
C．在太阳光照射下，肥皂泡的表面会出现彩色条纹，这是薄膜干涉现象，故C错误；
D．液晶显示用到了偏振光，故D正确。
故选C。
8．B
【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。
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．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．A
【详解】
A．反射光和折射光都是偏振光，不同的入射角时，偏振的程度也有所不同，A正确；
B．测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，B错误；
C．单晶体的所有物理性质都是各向异性的，而多晶体具有各向同性，C错误；
D．当增透膜的厚度为入射光在增透膜中波长的时，从增透膜前后表面的反射光相互抵消，从而减少了反射，增加了透射，D错误。
故选A。
12．C
【详解】
A．甲图光导纤维内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，选项A错误；
B．乙图研究光的干涉现象时，根据
红光波长大于紫光，干涉条纹间的距离变大，在目镜中观测到干涉条纹减少，故选项B错误；
C．丙图一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光，因a光的偏折程度较小，则a光折射率较小，频率较小，波长大，比b光衍射现象更明显，故C正确；
D．偏光镜的原理是利用了光的偏振，镜头表面涂上增透膜是利用光的薄膜干涉原理，故D错误。
故选C。
13．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。
14．D
【详解】
A．偏振是横波特有的现象，光的偏振说明光是横波，A错误；
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，B错误；
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的干涉现象，C错误；
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象，D正确。
故选D。
15．B
【详解】
A．图甲可知，当驱动力的频率为f0时，系统发生共振，可知系统的固有频率为f0，选项A正确，不符合题意；
B．泊松亮斑是圆板衍射形成的图样，故B错误，符合题意。
C．图丙是薄膜干涉，条纹向空气薄膜较薄处发生弯曲，说明空气薄膜变厚，则被检测的平面在此处是凹陷的，故C正确，不符合题意；
D．图丁中当M固定不动而缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光发生了偏振现象，因为只有横波才能发生偏振，则说明光是横波，选项D正确，不符合题意。
故选B。
16． 光的干涉 光的折射 光的衍射 障碍物或孔的尺寸比波长大得多 障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长更小 红光的中央亮条纹较宽，红光中央亮条纹两侧的亮条纹离中央亮条纹较远 光是一种横波
【详解】
（1）[1][2][3]肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的折射现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象。
（2）[4][5]障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，可把光看成沿直线传播；障碍物或孔的尺寸与光的波长相当或比光的波长更小时，光可产生明显的衍射现象。
（3）[6]红光的中央亮条纹较宽，红光中央亮条纹两侧的亮条纹离中央亮条纹较远。
（4）[7]这个实验说明了光是一种横波。
17．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．
18． 偏振 偏振 干涉 衍射
【详解】
[1]拍摄橱窗内物品时，反射光的振动方向和橱窗内物品光的振动方向不同，所以在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响；
[2]只有横波才有偏振现象，光的偏振现象说明光是横波；
[3][4]干涉、衍射现象是波特有的现象，光的干涉和衍射现象说明光是一种波。
19．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。
20．
【详解】
当SO与AB成角时，入射角等于90°﹣。要使从AB面射出的光线与SO重合，则AB面上折射光线必须与AC面垂直
由折射定律得
21．其目的是减弱反射光，使景物的像清晰
在照相机镜头前装上一个偏振滤光片，利用光的偏振原理，当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过．拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直．
【详解】
当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过．拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，从而减弱反射光，使景物的像清晰．
22．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。
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