同步课时精练（二十一）5.4光的偏振（后附解析）

同步课时精练（二十一）5.4 光的偏振（后附解析）
一、单选题
1．关于光的偏振现象，下列说法正确的是（ ）
A．光的振动方向与偏振片的“透振方向”不同时，光一定无法通过偏振片
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．3D立体电影利用了光的偏振原理
D．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，可在照相机镜头前加一增透膜
2．下列现象可以说明光是横波的是（　　）
A．光的干涉现象 B．光的色散现象
C．光的衍射现象 D．光的偏振现象
3．在拍摄日落时分水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是（　　）
A．减少阳光在水面上的反射光
B．阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头
C．增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
D．减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
4．如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q，现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90度，下列说法正确的是（ ）
A．MN间为偏振光
B．PQ间为自然光
C．PQ间的光线亮度逐渐变暗
D．光屏N上的亮线逐渐变暗
5．有关光学知识的叙述中，下列说法正确的是（　　）
A．在双缝干涉实验中，绿光形成的条纹间距一定比蓝光的大
B．只有横波才能发生偏振现象，光的偏振现象说明光是横波，立体电影就是利用了光的偏振现象
C．照相机镜头上涂有一层增透膜，利用的是光的干涉原理，增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的
D．太空舱中宇航员用单色光照射肥皂液膜，在光源的同侧仍可观察到明暗相间的条纹
6．下列说法不正确的是（　　）
A．单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小
B．观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率
C．火车过桥时要按设计要求的速度通过，以免桥梁发生共振
D．光的偏振现象说明光是一种横波
7．以下说法中正确的是（　　）
A．由图甲可知，驱动力频率越大，振动幅度越大
B．图乙是双缝干涉示意图，若只将光源由红色光改为紫色光，两相邻亮条纹间距离变大
C．图丙是水波的干涉图样，两列频率相同的水波相遇后，振动加强点始终处于波峰位置
D．图丁中的是偏振片，是光屏，当固定不动，绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动时，从图示位置开始转动90度的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小
8．下列关于机械波和光特有现象的说法正确的是（　　）
A．甲图中，孔的尺寸越大，机械波的衍射现象越明显
B．乙图中，劈尖干涉的相干光来自于a、b上表面的反射光
C．丙图中，交警在公路边测量车速利用了机械波的多普勒效应
D．丁图中，相机滤片可以消除反射光的影响利用了光的干涉现象
9．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
10．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、多选题
11．关于光的偏振现象，下列说法正确的是（　　）
A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同
B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光
C．光的偏振现象说明光是一种纵波
D．光的偏振现象说明光是一种横波
12．下列说法中正确的是_________
A．偏振光可以是横波，也可以是纵波
B．同一单摆，在月球表面简谐振动的周期大于在地面表面简谐振动的周期
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关
D．用双缝干涉测光的波长时，若减小双缝间的距离，则同种光波的相邻明条纹间距将减小
13．下列说法正确的是（ ）
A．如图所示，单色光a、b通过玻璃后的汇聚图，现分别让单色光a、b通过同一双缝干涉装置，在光屏上单色光a的相邻亮条纹间距大
B．爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，在如图所示的光路中a光子的能量大子b光子的能量
C．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响
D．放射性元素的衰变方程为，该衰变是衰变，X是由Th原子释放的核外电子，加压或加温不能改变其衰变的快慢
14．下列说法正确的是___________
E．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
A．光波在介质中传播的速度与光的频率无关
B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的
C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小
D．光的偏振特征说明光是横波
15．如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线。一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）。则下列说法正确的是（　　）
A．此光在玻璃砖中的全反射临界角为60°
B．该玻璃砖对此单色光的折射率n=
C．此光在玻璃砖中的传播速度
D．单缝b宽度较大
E．光的偏振现象说明光是一种纵波
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
解析：A．只有当光的振动方向与偏振片的“透振方向”垂直时，光才无法通过偏振片，选项A错误；
B．光的偏振现象说明光是一种横波，选项B错误；
C ．3D立体电影利用了光的偏振原理，选项C正确；
D．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，可在照相机镜头前加一偏振片，选项D错误。
答案：C。
2．D
解析：A C．光的干涉现象、光的衍射现象说明了光的波动性，故AC错误；
B．光的色散现象把白光分解为绚丽的七色光，说明白光是由各种色光混合而成，故B错误；
D．只有横波才能发生偏振现象，故光的色散现象说明光是横波，故D正确。
答案：D。
3．B
解析：日落时分的阳光照射到水面上时，反射光很强，照相机镜头对着水面时，进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光，又有由水中折射入空气的折射光。前者光线进入镜头所成的像为实际景物在水中倒影的像，而后者光线进入镜头所摄得照片才是水面下景物的像，两者在同一底片上相互干扰，使相片模糊不清。若在镜头前安装一偏振片，转动偏振片方向使其透振方向与反射光的振动方向垂直，即可最大限度地阻止反射光进入镜头，增强摄像的清晰度。
答案：B。
4．D
解析：A．MP间为自然光，经过偏振片P后变为偏振光，因此PN间为偏振光，故A错误；
B．MP间为自然光，经过偏振片P后变为偏振光，因此PQ间为偏振光，故B错误；
由于自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同，因此经过偏振片P后，使偏振片P由C．图示位置旋转90度的过程中，PQ间的光线亮度不变，故C错误；
D．自然光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再使偏振片P由图示位置旋转90度的过程中，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度逐渐变暗，故D正确。
答案：D。
点拨：本题考查了光的偏振，解题的关键掌握自然光和偏振光的概念，注意两者的区别，另外要明确偏振片的作用．当两偏振片垂直时，经过第一个偏振片的偏振光的振动方向会与另一偏振片的透振方向垂直，因此不能透过．
5．B
解析：A．由公式
可知，在双缝干涉实验中，条纹间距不仅跟波长有关还与双缝间距及光屏的距离有关，绿光形成的条纹间距不一定比蓝光的大，A错误；
B．只有横波才能发生偏振现象，光的偏振现象说明光是横波，立体电影就是利用了光的偏振现象，B正确；
C．照相机镜头上涂有一层增透膜，利用的是光的干涉原理，增透膜的厚度等于入射光在增透膜中波长，C错误；
D．太空舱中处于完全失重状态肥皂液膜厚度相同，单色光照射肥皂液膜不会发生干涉现象，在光源的同侧不能观察到明暗相间的条纹，D错误。
答案：B。
6．B
解析：A．单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，由
光的传播速度越小。故A正确；
B．观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；
C．火车过桥时要按设计要求的速度通过，以免桥梁发生共振，故C正确；
D．光的偏振现象说明光是一种横波，D正确。
选不正确的，答案：B。
7．D
解析：A．图甲为共振曲线，当驱动力频率等于振动系统固有频率时，振幅最大，故A错误；
B．乙图中，根据，若只将光源由红色光改为紫色光，波长减小，两相邻亮条纹间距离将减小，故B错误；
C．稳定干涉中的振动加强点，加强的是振幅，并不会始终处于波峰位置，例如质点仍会从最大位移处运动到平衡位置，故C错误；
D．当M固定不动，缓慢转动N时，从图示位置开始转动90°的过程时，透光量逐渐减小，光屏P上的光亮度也逐渐减小，当M、N的振动方向垂直，此时光屏P上的光亮度最暗，故D正确。
答案：D。
8．C
解析：A．当障碍物或孔的尺寸与波长相比差不多或比波长小得多时，能产生明显衍射，所以孔的尺寸越大，机械波的衍射现象越不明显，故A错误；
B．劈尖干涉的相干光来自于a下表面和b上表面的反射光，故B错误；
C．交警通过仪器发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，故C正确；
D．相机镜头前安装偏振滤光片，让滤光片的透振方向和玻璃面反射光的偏振方向垂直，可以减弱反射光的影响，利用了光的偏振现象，故D错误。
答案：C。
9．D
解析：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。
答案：D。
10．D
解析：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。
答案：D。
11．BD
解析：A．自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动，且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光在垂直于传播方向上沿某个方向振动，A错误；
B．自然光在水面反射时，反射光和折射光的振动方向不同，但都是一定程度的偏振光，B正确；
CD．光的偏振现象说明光是一种横波，C错误，D正确；
答案：BD。
12．BC
解析：A．偏振光只能是横波，不可能是纵波，故A错误；
B．根据单摆的周期公式
又月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故B正确；
C．根据相对论可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关，故C正确；
D．用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，根据
可知，同种光波的相邻明条纹间距将增大，故D错误．
答案：BC.
13．BC
解析：A.根据图像可知，a偏折程度大，所以对a折射率大，所以a光频率高，根据 可知，a光波长短，现分别让单色光a、b通过同一双缝干涉装置，根据 可知，在光屏上单色光a的相邻亮条纹间距小，故A错误．
B. 爱因斯坦最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，a光频率高，根据光子能量表达式可知，a光子的能量大子b光子的能量，故B正确．
C. 使拍摄的水面下的景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响，故C正确；
D. 根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为-1，质量数为0，则X为电子，该衰变为β衰变．β衰变的本质是其中的一个中子变成一个质子和一个电子，故D错误．
14．BDE
解析：试题分析：光的传播速度由介质的本身性质与频率共同决定，所以光波在介质中传播的速度与光的频率有关，故A错误．油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹．故B正确．根据光的干涉条纹间距公式，因为红光的波长比蓝光长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大．故C错误．光的偏振振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志，即光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波．故D正确．狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的，故E正确．所以BDE正确．
考点：光的偏振、干涉、狭义相对论
【名师点睛】光的传播速度由介质的本身性质与频率共同决定；波的干涉是频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开．这种现象叫做波的干涉．光的偏振振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志．狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的．
15．BCD
解析：AB．根据折射定律有
由题知，玻璃砖的全反射临界角等于C，根据，结合i=30°，解得
，C=45°
故A错误，B正确；
C．光在玻璃砖中的传播速度为
故C正确；
D．由乙图知，单色光通过单缝a后衍射现象比较显著，所以单缝a宽度较小，则缝b宽度较大，故D正确；
E．偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故E错误。
答案：BCD。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页