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．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
2．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
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．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
5．为了汽车夜间行车安全，有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片，使司机只能看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光，从而大大减少因对面车灯发出的光造成的视线模糊。以下关于光的偏振的说法正确的是（　　）
A．振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片
B．光的振动方向指的是磁场方向
C．光的偏振现象证明了光是一种机械波
D．泊松亮斑就是一种偏振现象
6．OBCD为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，两束单色光组成的的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，分别射到B、C两点。则（　　）
A．玻璃对从C点射出的单色光折射率更大
B．通过偏振片观察O处的反射光，转动镜片时会发现有强弱变化
C．在O点的反射光为单色光
D．由于玻璃砖的折射率和半径未知，无法比较两束光O→B和O→C在玻璃中的传播时间
7．OBCD为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，两束单色光组成的的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，分别从B、C两点射出玻璃砖（　　）
A．玻璃对从C点射出的单色光折射率更大
B．通过偏振太阳镜观察O处的反射光，转动镜片时会发现有强弱变化
C．在O点的反射光为单色光
D．由于玻璃砖的折射率和半径未知，无法比较两束光在玻璃中的传播时间
8．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
9．光给世界带来五彩斑斓的景象，也将自然规律蕴含其中．下列有关光学现象的叙述正确的是（　　）
A．荷叶上的露珠底部显得特别“明亮”是由于水珠将光线汇聚而形成的
B．照相机镜头前镀增透膜，应用了光的干涉原理
C．泊松亮斑是光沿直线传播产生的
D．医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号是利用光的偏振
10．关于光现象及其应用，下列说法正确的有（　　）
A．3D电影是利用激光相干性好的特性
B．肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象
C．摄影机镜头镀增透膜是利用了光的折射
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片是利用光的干涉
11．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
12．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
13．关于如图所示的各种光现象，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
B．图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的干涉现象
C．图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象
D．图丁中观看立体电影时佩戴特殊眼镜是利用了光的偏振现象
14．下列实验中能反映光的干涉现象的是（　　）
A． B．
C． D．
15．关于光现象，下列说法错误的是（　　）
A．用光导纤维传送图象信息，利用了光的全反射原理
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
二、填空题
16．一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30°时，反射光恰好产生完全偏振，因此，可以推断玻璃的折射率为_____________．
17．如图所示为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中的电流大小，图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向________（选填“相同”或“不相同”），右侧偏振元件称为_______。
18．光的偏振现象有很多应用。例如，______、______时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，______，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
三、解答题
19．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。
20．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
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．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，下述情况能否在光屏E上看到干涉条纹？简单说明理由。
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P；
(2)在缝、后分别加偏振片、，与透振方向垂直。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．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。
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．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。
5．A
【详解】
A．根据光的偏振原理可知，振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片，故A正确；
B．光的振动方向指的是电场的方向，故B错误；
C．光的偏振现象证明了光是一种横波，光是电磁波，不是机械波，故C错误；
D．泊松亮斑是光的衍射现象，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】
A．两束单色光组成的的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，其入射角相同，而从C点射出的单色光的折射角更大，根据折射定律
则玻璃对从C点射出的单色光折射率更小，故A错误；
B．发生反射后的反射光是偏振光，镜片相当于检偏器，转动镜片时发现光有强弱变化，故B正确；
C．入射光是复色光，则在O点的反射光也为复色光，故C错误；
D．光路图如图
设任一光线的入射角为，折射角为，光在玻璃中传播的路程是，半圆柱的半径为。
则光在玻璃中的速度为
由几何知识得
则光在玻璃中传播时间为
由折射定律得
则得
由题图知，两束光的入射角相同，、相等，所以两束光分别在玻璃中传播时所用的时间相等，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．两束单色光组成的的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，其入射角相同，而C光的折射角更大，根据折射定律
则玻璃对从C点射出的单色光折射率更小，故A错误；
B．发生反射后的反射光是偏振光，转动镜片时发现光有强弱变化，是由于镜片相当于检偏器，起检偏器的作用，故B正确；
C．入射光的复色光，则在O点的反射光也为复色光，故C错误；
D．光路图如图
设任一光线的入射角为，折射角为，光在玻璃中传播的路程是，半圆柱的半径为。
则光在玻璃中的速度为
由几何知识得
则光在玻璃中传播时间为
由折射定律得
则得
由题图知，两束光的入射角相同，、相等，所以两束光分别在、段传播时所用的时间相等，故D错误；
故选B。
8．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。
9．B
【详解】
A．水珠呈“球形”，入射光线进入水珠后，被水珠的后表面反射，再进入空气时，发生“全反射”，所以,水珠看起来特别明亮，故A错误；
B．照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，故B正确；
C．泊松亮斑是光的衍射形成的，故C错误；
D．光导纤维传递光信号是利用了光的全反射原理，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．3D电影是利用了光的偏振现象，出现立体画面，故A错误；
B．肥皂泡在阳光照耀下呈现出彩色条纹这是光的薄膜干涉现象，故B正确；
C．摄影机的镜头表面镀了一层透光的膜，可以增大某种光的透射强度，这是利用了光的干涉现象，故C错误；
D．照相机镜头前加偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，从而使玻璃后的影像清晰，利用了光的偏振原理，故D错误。
故选B。
11．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。
12．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。
13．D
【详解】
A．白光通过三棱镜后形成彩色光带，因各色光的折射率不同，出现偏折程度不同，是光的折射现象，A错误；
B．白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的，B错误；
C．阳光下肥皂膜呈现出彩色条纹是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，C错误；
D．3D电影在放映时，两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光，在观看电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果，这种眼镜是利用了光的偏振原理，D正确。
故选D。
14．B
【详解】
A．属于单缝衍射现象，A错误；
B．属于薄膜干涉现象，B正确；
C．属于光的偏振现象，C错误；
D．属于光的色散现象，D错误。
故选B。
15．B
【详解】
A．光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故A正确；
B．肥皂泡看起来常常是彩色的，是由于肥皂泡前、后表面反射回来的光发生干涉，不是色散现象，故B错误；
C．3D立体电影放映时，将两条电影影片分别装入左、右电影放映机，并在放映镜头前分别装两个偏振轴互成90°的偏振镜，两台放映机同步运转，同时将画面投放在银幕上，形成左像、右像双影，当观众戴上特制的偏光眼镜时，由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直，并与放映机镜头前的偏振轴相一致，致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，通过双眼会聚功能将左、右像叠合在视网膜上，由大脑神经产生三维立体的视觉效果，故C正确；
D．全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物反射后再射向感光片，两束光在感光片上叠加发生干涉，感光底片上各点的感光程度不仅随反光强度不同而不同，而且随两束光的相位关系不同而不同，所以全息摄影不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息，人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射它，人眼透过底片就能看到与原来被拍摄物体完全相同的三维立体像，所以全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，故D说法正确。
此题选择错误选项，故选B。
16．
【详解】
据题，当折射角为30°时，反射光恰好产生完全偏振，此时反射光线与折射光线垂直，由几何关系可得：反射角为i′=60°
由光的反射定律知，入射角i=i′=60°
根据折射定律得：.
【点睛】
解决本题的关键要知道反射光线与折射光线垂直时反射光恰好产生完全偏振，结合几何知识解答．
17． 相同 检偏器
【详解】
[1]使自然光先经起偏器成为线偏振光，出射光的偏振方向与其透振方向相同。
[2]右侧偏振元件可测得最终偏振方向，所以它是检偏器。
18． 拍摄水下 玻璃橱窗内等物体的像 让滤光片的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直
【详解】
[1][2][3]略
19．见机械
【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。
20．光的偏振
【详解】
观看3D电影时，观众戴的特制眼镜是利用光的偏振原理制成的，只有与偏振透振方向一致得光才能通过。当放映机同时将视点不同而略有偏差的影像同时投映在银幕上时，戴上特制眼镜的观众左、右眼睛分别只能看到其中相应的一个影像，由视神经传至大脑叠合在一起产生立体感。不戴特制眼镜时，两眼同时看到两个影像重叠,就会模糊不清。
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．(1)能；(2)不能
【详解】
(1)到达、的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足干涉条件，能看到干涉条纹；
(2)从、射出的光的振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，无干涉条纹。
答案第1页，共2页
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