5 光的衍射 6 光的偏振 激光 同步练习（有解析）
文档属性
| 名称 | 5 光的衍射 6 光的偏振 激光 同步练习（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 457.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-10-28 16:01:54 | ||
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文档简介
光
5 光的衍射 6 光的偏振 激光
1．(多选)对衍射现象的定性分析，正确的是( )
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象
B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
2．用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )
A．用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的
B．用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的
C．中央均为亮点的同心圆形条纹
D．中央均为暗点的同心圆形条纹
3．如图所示是4幅明暗相间的条纹图样，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则下面的四幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是( )
A．红 黄 蓝 紫 B．红 紫 蓝 黄
C．蓝 紫 红 黄 D．蓝 黄 红 紫
4．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为自然光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
5．(多选)如图所示是一种利用温度敏感光纤测量物体温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的偏振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是( )
A．到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
B．到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
C．到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度变化越小
D．到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度变化越大
6．如图所示是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所戴的偏光眼镜的配置情况，其中正确的是( )
A B C D
7．关于激光，下列说法正确的是( )
A．激光是自然光的一种
B．自然界中某些天然物体也可以发出激光
C．激光可以像刀子一样切除肿瘤
D．由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
8．(多选)(2024年遂宁月考)激光的发明是20世纪科学技术一项划时代的重要成就．下列关于激光的说法正确的是( )
A．可利用激光进行通信
B．可利用激光加工坚硬材料
C．可利用激光进行室内照明
D．激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
9．(多选)激光技术是在1958年发明的．激光被誉为神奇的光．关于激光的应用，下列说法中正确的是( )
A．激光用来控制核聚变，是因为它的平行度好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度
B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射
10．(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光，用于近视眼的治疗．用这样的“激光刀”对近视眼进行手术，手术时间短，效果好，无痛苦．关于这个治疗，以下说法正确的是( )
A．近视眼是远处物体在眼球中成像在视网膜的前面，使人不能看清物体
B．激光平行度好，可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术
C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复
D．激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削
11．(多选)关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A．图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B．图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D．图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
12．(多选)如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直．在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是( )
A．反射光束1消失
B．透射光束2消失
C．反射光束1和透射光束2都消失
D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失
13．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是( )
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
答案解析
1.【答案】ABC 【解析】衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，A、B、C正确；光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下，光才被看作是沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，D错误．
2.【答案】C 【解析】小孔衍射和圆盘衍射，图样中央均为加强点，故中央均为亮点，周围是以亮点为圆心的圆形条纹，C正确，A、B、D错误．
3.【答案】B 【解析】双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干涉条纹，2、4是衍射条纹．干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光．同一单缝衍射中，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光．
4.【答案】D 【解析】自然光在垂直于传播方向的平面内，沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，它通过偏振片A后，即变为偏振光，A、B错误；设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮；以SP为轴将B转过90°后，则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，C错误，D正确．
5.【答案】AC 【解析】温度变化越大，光纤的各个物理参量变化越大，光的偏振方向变化越大，光接收器接收的光强度会越小，故A、C正确．
6.【答案】B 【解析】立体电影是利用光的偏振现象来实现的．两台放映机同时放映着从不同角度同时拍摄的情境，并且放映机采用正好垂直的偏振光进行放映，观众所戴的眼镜左、右镜片的透振方向正好也相互垂直．只有透振方向与某束偏振光的偏振方向平行的镜片才能透过该束偏振光，这样，两只镜片分别只能透过来自两台放映机中某一台的偏振光，则观众同时能获得两束带有不同信息的光线，在脑海中便能复合成立体感很强的情境，故图B所示情况正确．
7.【答案】C 【解析】激光是用人工方法激发的一种特殊的光，是人工产生的，不是天然光，A、B错误；激光亮度高，能量集中，可以像刀子一样切除肿瘤，C正确；激光和自然光一样能发生衍射现象，D错误．
8.【答案】AB 【解析】激光能够传递声音、图像等信息，因此可以利用激光进行通信，A正确；激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，B正确；室内照明需要更多的散射光，而激光的平行度比较好，是单方向的光，不适合室内照明，C错误；激光是人造光，自然界中无法直接产生，D错误．
9.【答案】AB 【解析】激光用来控制核聚变，是因为它的平行度好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，故正确；由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，B正确；用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光平行度好、能量高；能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好，但都会不同程度地受大气影响，C、D错误．
10.【答案】ABD 【解析】激光手术是物理技术用于临床医学的成果．人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜，物体通过“凸透镜”成像在视网膜上，人就能看清楚物体．当角膜和晶状体组成的这个“凸透镜”的焦距比较小时，物体成像在视网膜的前面，人就不能看清物体，这就是近视眼．激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，改变角膜的形状，使这个“凸透镜”的焦距适当变大，物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上．故A、B、D正确．
11.【答案】ABC 【解析】如图甲利用光的干涉现象可以检查工件的平整度，故A正确；图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B正确；图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃，由于光的折射作用，会导致视野扩大，故C正确；图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误．
12.【答案】AD 【解析】自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P时，因垂直于纸面无光；反射光束1消失，故A正确，B、C错误；偏振片转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，故D正确．
13.【答案】D 【解析】此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中．若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，B错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车车窗内，却可以透射进对面车内，C错误，若前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，则车灯发出的光经物体反射后能透振进本车车窗，却不能透振对面车窗内．D正确．
5 光的衍射 6 光的偏振 激光
1．(多选)对衍射现象的定性分析，正确的是( )
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象
B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
2．用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )
A．用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的
B．用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的
C．中央均为亮点的同心圆形条纹
D．中央均为暗点的同心圆形条纹
3．如图所示是4幅明暗相间的条纹图样，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则下面的四幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是( )
A．红 黄 蓝 紫 B．红 紫 蓝 黄
C．蓝 紫 红 黄 D．蓝 黄 红 紫
4．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为自然光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
5．(多选)如图所示是一种利用温度敏感光纤测量物体温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的偏振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是( )
A．到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
B．到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
C．到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度变化越小
D．到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度变化越大
6．如图所示是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所戴的偏光眼镜的配置情况，其中正确的是( )
A B C D
7．关于激光，下列说法正确的是( )
A．激光是自然光的一种
B．自然界中某些天然物体也可以发出激光
C．激光可以像刀子一样切除肿瘤
D．由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
8．(多选)(2024年遂宁月考)激光的发明是20世纪科学技术一项划时代的重要成就．下列关于激光的说法正确的是( )
A．可利用激光进行通信
B．可利用激光加工坚硬材料
C．可利用激光进行室内照明
D．激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
9．(多选)激光技术是在1958年发明的．激光被誉为神奇的光．关于激光的应用，下列说法中正确的是( )
A．激光用来控制核聚变，是因为它的平行度好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度
B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射
10．(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光，用于近视眼的治疗．用这样的“激光刀”对近视眼进行手术，手术时间短，效果好，无痛苦．关于这个治疗，以下说法正确的是( )
A．近视眼是远处物体在眼球中成像在视网膜的前面，使人不能看清物体
B．激光平行度好，可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术
C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复
D．激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削
11．(多选)关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A．图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B．图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D．图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
12．(多选)如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直．在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是( )
A．反射光束1消失
B．透射光束2消失
C．反射光束1和透射光束2都消失
D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失
13．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是( )
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
答案解析
1.【答案】ABC 【解析】衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，A、B、C正确；光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下，光才被看作是沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，D错误．
2.【答案】C 【解析】小孔衍射和圆盘衍射，图样中央均为加强点，故中央均为亮点，周围是以亮点为圆心的圆形条纹，C正确，A、B、D错误．
3.【答案】B 【解析】双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干涉条纹，2、4是衍射条纹．干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光．同一单缝衍射中，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光．
4.【答案】D 【解析】自然光在垂直于传播方向的平面内，沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，它通过偏振片A后，即变为偏振光，A、B错误；设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮；以SP为轴将B转过90°后，则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，C错误，D正确．
5.【答案】AC 【解析】温度变化越大，光纤的各个物理参量变化越大，光的偏振方向变化越大，光接收器接收的光强度会越小，故A、C正确．
6.【答案】B 【解析】立体电影是利用光的偏振现象来实现的．两台放映机同时放映着从不同角度同时拍摄的情境，并且放映机采用正好垂直的偏振光进行放映，观众所戴的眼镜左、右镜片的透振方向正好也相互垂直．只有透振方向与某束偏振光的偏振方向平行的镜片才能透过该束偏振光，这样，两只镜片分别只能透过来自两台放映机中某一台的偏振光，则观众同时能获得两束带有不同信息的光线，在脑海中便能复合成立体感很强的情境，故图B所示情况正确．
7.【答案】C 【解析】激光是用人工方法激发的一种特殊的光，是人工产生的，不是天然光，A、B错误；激光亮度高，能量集中，可以像刀子一样切除肿瘤，C正确；激光和自然光一样能发生衍射现象，D错误．
8.【答案】AB 【解析】激光能够传递声音、图像等信息，因此可以利用激光进行通信，A正确；激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，B正确；室内照明需要更多的散射光，而激光的平行度比较好，是单方向的光，不适合室内照明，C错误；激光是人造光，自然界中无法直接产生，D错误．
9.【答案】AB 【解析】激光用来控制核聚变，是因为它的平行度好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，故正确；由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，B正确；用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光平行度好、能量高；能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好，但都会不同程度地受大气影响，C、D错误．
10.【答案】ABD 【解析】激光手术是物理技术用于临床医学的成果．人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜，物体通过“凸透镜”成像在视网膜上，人就能看清楚物体．当角膜和晶状体组成的这个“凸透镜”的焦距比较小时，物体成像在视网膜的前面，人就不能看清物体，这就是近视眼．激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，改变角膜的形状，使这个“凸透镜”的焦距适当变大，物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上．故A、B、D正确．
11.【答案】ABC 【解析】如图甲利用光的干涉现象可以检查工件的平整度，故A正确；图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B正确；图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃，由于光的折射作用，会导致视野扩大，故C正确；图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误．
12.【答案】AD 【解析】自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P时，因垂直于纸面无光；反射光束1消失，故A正确，B、C错误；偏振片转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，故D正确．
13.【答案】D 【解析】此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中．若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，B错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车车窗内，却可以透射进对面车内，C错误，若前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，则车灯发出的光经物体反射后能透振进本车车窗，却不能透振对面车窗内．D正确．