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．下列关于光学现象的说法不正确的是（　　）
A．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的全反射现象
B．在城市交通中，用红灯表示禁止通行是因为红光更容易产生衍射
C．观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的偏振原理制成的
D．唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射
2．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
3．光学技术在生产、生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．用标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的反射现象
B．雪地眼镜镜片镀有一层增反膜，是利用了光的全反射现象
C．光导纤维束利用了光的全反射现象
D．观看立体电影时的眼镜利用了光的折射现象
4．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
5．如图所示，P是一偏振片，它的透振方向为竖直方向（图中用带箭头的实线表示）。现用四种入射光束分别照射P时，不能在P的另一侧观察到透射光的是（　　）
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光
6．下列说法正确的是（ ）
A．在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，相邻两个亮条纹的中心间距增大
B．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使像更清晰，这是利用了光的薄膜干涉原理
C．用紫光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
D．太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带
7．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
8．下列光学现象中说法正确的是（　　）
A．肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D．光的双缝干涉实验，在光屏上的某一位置，会时而出现明条纹、时而出现暗条纹
9．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
10．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
11．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
12．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
13．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
14．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
15．下列光学现象中说法正确的是（　　）
A．肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现彩色是光的衍射现象
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．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
D．用同一装置做红光和紫光的双缝干涉实验，在形成的干涉图样中，紫光的条纹间距比红光宽
二、填空题
16．某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象：他戴着某种墨镜用手机拍照，手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，而旁边的小伙伴却说手机屏是亮着的．这是光的_____________现象，该现象说明光是___________ (选填“横波”或“纵波”)．
17．（1）关于光现象，下列说法错误的是_______。
A．用光导纤维传送图像信息，这是光的衍射的应用
B．肥皂泡看起来常常是彩色的，属于色散现象
C．3D电影的播放和观看利用了光的偏振
D．全息照片的拍摄主要利用了光的干涉
E. 在双缝干涉实验中，若用白光作光源，则不能观察到干涉图样
（2）如图所示，在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，频率为2.5Hz，在t=0时，xP=2m的P点位于平衡位置，速度沿-y方向，xQ=6m的Q点位于平衡位置下方的最大位移处，求：
①质点P第一次有+y方向最大加速度需经过的时间t ________ ；
②波的传播速度v _______。
18．摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向____，阻挡了反射光进入镜头。
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．用洗衣机洗衣服，在甩干衣服这道工序中，当甩水桶的转速慢慢减小到一定程度时，洗衣机会抖动得特别厉害，请你在家中试验一下，观察是不是会发生这个现象，然后给出解释。
21．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？
22．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？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是由于薄膜厚度不均匀造成的光的干涉现象，故A错误；
B．在城市交通中，用红灯表示禁止通行是因为红光波长较长，容易发生衍射，穿透雨雾能力较强，传播距离较远的原因，故B正确；
C．3D立体电影的成像原理应用了光的偏振，故C正确；
D．“疑水浅”是由于光的折射造成的，故D正确。
本题选不正确的，故选A。
2．B
【解析】
【分析】
【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。
3．C
【解析】
【详解】
A．用标准平面样板检查光学平面的平整程度，是利用了光的干涉现象，A错误；
B．雪地眼镜镜片镀有一层增反膜，是利用了光的干涉现象，B错误；
C．光导纤维束利用的是光的全反射现象，C正确；
D．观看立体电影的眼镜利用了光的偏振现象，D错误。
故选C。
4．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，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。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．太阳光包含在垂直传播方向沿各个方向振动的光，当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光，A不符合题意；
B．沿竖直方向振动的光能通过偏振片，B不符合题意；
C．沿水平方向振动的光不能通过偏振片，C符合题意；
D．沿与竖直方向成45°角振动的光能部分通过偏振片，D不符合题意。
故选C。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据光的干涉中相邻两个亮条纹的中心间距公式Δx = λ可知，增大双缝间的距离d，相邻两个亮条纹的中心间距减小，A错误；
B．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏转滤光片可以使景象更清晰，这是利用光的偏振原理，B错误；
C．用紫外线照射大额钞票时，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，而不是用紫光来照射，C错误；
D．太阳光经过三棱镜的两次折射，由于各种色光的折射率不同，所以折射角也就不同，那么经过两次折射就会发散成彩色光带，D正确。
故选D。
7．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。
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．肥皂泡呈现彩色是光的薄膜干涉现象，故A正确；
B．光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误；
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故C错误；
D．光的双缝干涉实验，在光屏上的某一位置，会始终出现明条纹或暗条纹，并非时明时暗，故D错误。
故选A。
9．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。
10．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。
11．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。
12．D
【解析】
【分析】
【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。
13．D
【解析】
【分析】
【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。
14．B
【解析】
【分析】
【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。
15．A
【解析】
【详解】
A．根据常见的光学现象可知，肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，A正确；
B．偏振是横波特有的现象，光的偏振现象说明光是一种横波，B错误；
C．不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑属于光的衍射现象，C错误；
D．根据双缝干涉的宽度公式
结合红色光的波长大于紫色光的波长可知，用同一装置做红光和紫光的双缝干涉实验，在形成的干涉图样中，紫光的条纹间距比红光窄，D错误。
故选A。
16． 偏振 横波
【解析】
【详解】
[1][2]这位同学手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，说明光不能透过，这是光的偏振现象，该现象说明光是横波．
17． ABE 0.1s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A．光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，故A错误；
B．肥皂泡看起来常常是彩色的，是由于肥皂膜上下表面反射回来的光发生干涉不是色散现象，故B错误；
C．“3D电影”是应用了光的偏振原理，故C正确；
D．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故D正确；
E．在双缝干涉实验中，若用白光做光源，白光含有七种不同的色光，七种色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，故可得到彩色条纹，故E错误，
故选ABE；
(2)①[2] 由题意可知波传播的周期为T=0.4s，质点P第一次有+y方向最大加速度即达到负向最大位移，需经过的时间为四分之一个周期即
②[3]据题意可知波传播的周期为T=0.4s，波长关系为
可得
由波长、波速及周期间的关系
可得
18．垂直
【解析】
【分析】
【详解】
摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向垂直，阻挡了反射光进入镜头。
19．光线发生明暗的连续变化，见解析
【解析】
【分析】
【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．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
甩水桶转动的过程中，对洗衣机产生周期性驱动力，洗衣机做受迫振动，当甩水桶的转速减小的过程中，驱动力的频率等于洗衣机的固有频率时，洗衣机发生共振现象，振幅最大，会抖动得特别厉害。
21．0.04，偏振
【解析】
【详解】
超声波的波长：；超声波是纵波，不能发生偏振现象；
22．其目的是减弱反射光，使景物的像清晰
【解析】
【分析】
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．
答案第1页，共2页
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