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．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
2．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
3．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
4．下列说法正确的是（　　）
A．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互平行
B．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、偏振现象
C．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客将观察到车上乘客变矮了
D．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
5．下列关于光的一些现象，以下说法中不正确的是（　　）
A．液晶显示是光的偏振现象的应用
B．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要深
C．看月全食时整个月亮是暗红的，太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹
D．分别用紫光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，红光时得到的条纹间距更宽
6．光学具有强大的生命力和不可估量的发展前景，有关光学现象的说法正确的是（　　）
A．在同一种介质中，波长越短的光传播速度越大
B．光的偏振现象表明光是横波
C．摄像机镜头上的增透膜是利用了膜前后表面的反射光相互干涉并加强的原理
D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小
7．关于波的现象，下列说法正确的有（　　）
A．当波从一种介质进入另一种介质时，频率会发生变化
B．光波从空气中进入水中后，更容易发生衍射
C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低
D．电磁波具有偏振现象
8．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
9．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
10．如图所示，一束复色光照射到水中的球形气泡以后，经折射后分成a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）
A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．a光能发生偏振现象，b光不能发生偏振现象
C．a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置，b光的条纹间距更大
D．a、b两束光分别通过同一单缝衍射装置，a光的中央亮条纹较宽
11．下列关于光现象或实验结果说法正确的是（　　）
A．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的全反射造成的
B．3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种纵波
C．水波容易绕过较大障碍物发生衍射，而光波不能，说明光波的波长比水波的波长长
D．用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较窄，说明绿光波长较短
12．根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：①闻其声而不见其人；②烛焰在竖立肥皂膜中影像出现水平条纹；③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感，这些物理现象分别属于波的（　　）
A．干涉、衍射、多普勒效应、偏振 B．折射、干涉、偏振、多普勒效应
C．衍射、干涉、多普勒效应、偏振 D．衍射、偏振、折射、多普勒效应
13．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．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，镜片起起偏器的作用
B．阳光在水面反射后的反射光是偏振光，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
14．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
15．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
二、填空题
16．一波源Q发出一列简谐横波，波源Q的振动图像如图所示．在波的传播方向上有M、N两质点，它们到波源Q的距离分别为30m和48m，测得MN开始振动的时间间隔为3.0s．下列说法正确的是_________
A．M开始振动的方向向上
B．该波的波长为18m
C．N的振动比波源Q滞后8.0s
D．N开始振动后，在9s内通过的路程为0.3m
E该波不能发生偏振现象
17．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。
18．图是观察光的偏振现象的示意图．其中第一片偏振片A叫做起偏器，其作用是_____________；第二片偏振片B叫做检偏器，其作用是_____________．当B相对于A转动时，会看到透射光强度__________（选填“不变”或“变化”）。
三、解答题
19．如图所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？说明理由
（1）在单色自 然光源S后加一偏振片P ．
（2）在(1)情况下，再加P1、P2，P1与P2透振方向垂直．
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。
21．什么是光的偏振现象？光的偏振现象对认识光的本性有什么意义？
22．如图所示，在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光，它使人的视觉疲劳。这些天然的炫光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果，漫反射光是非偏振光，而镜式反射光一般是部分偏振光。由于它们是从水平面上反射的，光线的入射面是垂直的，所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光．要想消除这种炫光，只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了。同理，要想消除从竖直面反射来的炫光，如玻璃窗反射来的炫光，所用偏振轴应取水平方向。请回答下列两个问题：
（1）某些特定环境下照相时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰，这是利用什么原理？
（2）市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片，为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．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。
3．C
【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。
4．D
【详解】
A．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互垂直，故A错误；
B．声波在气体中为纵波，无偏振现象，故B错误；
C．根据尺缩效应可知，当物体运动的速度接近光速时，物体沿运动方向的长度将变短，火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮了，故C错误；
D．根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．液晶显示器是利用光的偏振制成，故A正确；
B．根据光在水中的折射原理，在水面上看到水下的任何东西都是光折射出来虚像，而真实的物体会在看到的虚像更深的地方，故B正确；
C．看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，故C错误；
D．条纹间距与波长成正比，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，故D正确；
故选C。
6．B
【详解】
A．同一种介质对波长越短的光折射率越大，再根据可知在同一种介质中，波长越短的光传播速度越小，故A错误；
B．光的偏振现象表明光是横波，故B正确；
C．摄像机镜头上的增透膜是利用了膜前后表面的反射光相互干涉并减弱的原理，故C错误；
D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，光的波长增大，根据可知相邻明条纹间距变大，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．波从一种介质进入另一种介质时，波长与波速会变化，而频率不会发生变化，故A错误；
B．光波从空气进入水中后波速变小，根据可知，波长变小，因此不容易发生衍射，故B错误；
C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，根据多普勒效应知接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，故C错误；
D．电磁波是横波，则能发生偏振现象，故D正确。
故选D。
8．D
【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。
9．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。
10．D
【详解】
A．所有光在真空中的传播速度均相同，选项A错误；
B．光是横波，a、b两束光均能发生偏振现象，选项B错误；
C．由光路可知a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，由双缝干涉条纹间距公式可知a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距更大，选项C错误；
D．由于a光的波长大于b光的波长，所以通过同一单缝衍射装置，a光的中央亮条纹较宽，选项D正确。
故选D。
11．D
【详解】
A．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的反射造成的，A错误；
B．3D电影是利用了光的偏振现象，说明光是一种横波，B错误；
C．水波容易绕过较大障碍物发生衍射，而光波不能，说明光波的波长比水波的波长短，C错误；
D．根据公式
可知，用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较窄，说明绿光波长较短，D正确。
故选D。
12．C
【详解】
①“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是因为声波波长和障碍物尺寸差不多，发生衍射时容易绕过障碍物，而光波波长远小于障碍物尺寸，不会发生明显的衍射现象；
②烛焰在竖立肥皂膜中影像出现水平条纹是薄膜干涉现象；
③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高，音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应；
④观众在看立体电影时要戴上特制的眼镜，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感是利用光的偏振现象。
故选C。
13．B
【详解】
阳光属于自然光，阳光在水面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，当偏振光偏振的方向与偏振镜片偏振的方向平行时可以通过偏振片，当二者方向垂直时不能通过偏振光，所以镜片起检偏器的作用。
故选B。
14．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。
15．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。
16．ACD
【详解】
因振源开始起振的方向向上，可知M开始振动的方向向上，选项A正确；由振动图象可知该波的周期 T=6s，M、N两点开始振动的时间间隔为△t=3.0s=T，所以M、N间的距离为半个波长，所以λ=2×（48-30）m=36m，故B错误．该列波的波速为 v=λ/T=36/6m/s=6m/s，N的振动比波源Q滞后，故C正确．9s=1T，则N开始振动后，在9s内通过的路程为6A=30cm=0.3m，选项D正确；该波是横波，能发生偏振，选项E错误；故选ACD.
【点睛】
本题的关键是明确机械波的传播原理，后面质点重复前面质点的振动，但是总是滞后前面的质点；同时要求同学们能根据振动图象图象读出周期，进而判断MN两点的位置关系，从而求波长和波速．
17． 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。
18． 把自然光变成偏振光 检验光是否是偏振光 变化
【详解】
[1]偏振器的作用是把自然光变成偏振光；
[2]检偏器的作用是检验光是否是偏振光；
[3]因为有部分光被阻挡，所以会看到透射光强度发生变化。
19．（1）能看到干涉条纹 （2）不能看到干涉条纹
【详解】
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P后,到达、的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹．且由于线偏振片很薄，对光程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致，只是强度由于偏振片吸收而减弱．
（2）在（1）的情况下，再加、，而且与透光方向垂直，即使都有光透过也不是相干光，不满足干涉条件，所以无干涉现象．
【点睛】
只有两列频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉．
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】
在垂直于传播方向的平面上只沿着一个特定的方向振动的光叫偏振光，光波沿着某一特定方向振动叫光的偏振；只有横波才能发生偏振，所以光的偏振现象说明光是横波，即说明光具有波动性。
22．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（1）某些特定环境下照相时，例如拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，影像会不清楚，此时在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的影像清晰。
（2）带色玻璃片和偏振片的目的都是减少通光量，但普通带色玻璃片改变了物体的颜色，而偏振片则不会。为了有效过滤耀眼的炫光，安装镜片时，透振方向应沿竖直方向。
答案第1页，共2页
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