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“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 光 年级 高二 学期 春季
课时题目 光的偏振 激光
作业目标
通过作业检测进一步巩固对光的偏振现象的认识和对激光在生产生活中的应用。
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议十分钟完成） 光的偏振 1.下列有关偏振现象和偏振光的说法中正确的是（ ） A．横波能发生偏振，纵波也能发生偏振 B．只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振 C．自然条件下不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光 D．照相机镜头前加装偏振片，可以减弱水面或镜面反射光的影响 2..如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( ) A．A、B均不变 B．A、B均有变化 C．A不变，B有变化 D．A有变化，B不变 3．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．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用 B．阳光在水面反射时发生了偏振，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 激光的特点及其应用 4．激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是（ ） A．激光是纵波 B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C．两束频率不同的激光能产生干涉现象 D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 5.关于激光的应用问题，下列说法中正确的是( C ) A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的 B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点 C．医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点。 巩固对偏振光的理解，加强对激光特性的认识。
综合运用（必做题，建议十分钟时间完成） 6．（2024上·辽宁丹东·高三统考期末）下列生活中的物理现象解释正确的是（ ） A．走廊里隔着墙壁能听到教室内的上课声，这是声波的干涉现象 B．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，这是声波的多普勒效应 C．带上特制眼镜看3D电影有立体感，这是利用了光的全反射原理 D．“海市蜃楼”指空中或地面出现虚幻的楼台城郭，这是光的衍射现象 7．（2024上·福建莆田·高三莆田第六中学校联考阶段练习）光纤是在日常生活中广泛应用的技术。我们将激光信号通入光纤中，通过全反射传递信息。激光相比于普通光最大的优势在于它的相干性好，因此我们可以进行调制。关于激光和光导纤维的说法正确的是（ ） A．光导纤维内芯折射率大于外层折射率 B．一束光导纤维同时刻只能传输某一个频率的光信号 C．使用普通的自然光也可以进行调制 D．调制激光信号就是按照要求改变激光的频率、振幅、相位和偏振 能分析实际生活中光的偏振现象，激光和全反射结合的实际应用，提高对偏振现象和激光的理解。
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 8．（2024上·山东德州·高三统考期末）以下关于光学实验或应用说法正确的是（ ） A．图甲是双缝干涉实验装置，单色光通过狭缝时也会发生衍射 B．图乙中检验工件N的平整度，通过干涉条纹可推断出Q为凹处 C．图丙中的牛顿环干涉图样是一些等间距的亮暗相间的同心圆环 D．图丁中观看立体电影的眼镜镜片利用了光的干涉原理 9．（2023上·江苏无锡·高二统考期末）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是（ ） A．甲光能发生偏振现象，而乙光不能 B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C．在同一种玻璃中甲光的传播速度大于乙光的传播速度 D．甲光从玻璃到空气的临界角小于乙光从玻璃到空气的临界角 10．（多选）可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量。偏振光通过糖水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，角度α为锐角，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法正确的是（ ） A．到达O处光的强度会明显减弱 B．到达O处光的强度不会明显减弱 C．将偏振片B转动一个角度，转动角度为锐角，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于α D．将偏振片A转动一个角度，转动角度为锐角，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α 11．如图甲，让绳穿过一块带有狭缝的木板，当狭缝与振动方向垂直放置时，绳波不能穿过狭缝；如图乙，在一条弹簧上传播的波，无论狭缝取向如何，波都能穿过。下列说法正确的是（ ） A．横波各点振动方向与波传播方向共线，纵波各点振动方向与波传播方向垂直 B．不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这个现象叫偏振现象 C．甲、乙两图说明，偏振现象是波的固有属性，也是纵波特有的现象 D．光也有偏振现象，当光的偏振方向与透振方向垂直时，透射光的强度比较大 12．如图所示，关于光现象下列说法不正确的是（ ） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小 B．图乙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陷的 C．图丙中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 D．图丁中央存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 13．随着华为Mate60系列手机携带自研麒麟5G芯片的回归，华为小折叠屏PocketS2手机已在路上，麒麟5G处理器加持，是消费者期待的机型。手机已经进入5G时代，与4G信号相比具有更高的频率。已知真空中光速，下列说法正确的是（ ） A．5G手机周围没有磁场，不会对别的磁性物体造成影响 B．某4G手机的发射频率是，则其波长为 C．5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象 D．5G信号属于横波，4G信号属于纵波 14．下列说法中正确的是（ ） A．全息照片往往用激光来拍摄，是利用了激光的相干性 B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置，会时而出现明条纹、时而出现暗条纹 C．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从气泡射向水时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 D．为减少光学元件的反射损失，在光学元件表面涂上一层增透膜，其厚度应为这种光在该材料中波长的 能把光的偏振和其他光现象区分，并且能解释各种现象成因。提升学生对偏振现象的掌握程度。
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。
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“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 光 年级 高二 学期 春季
课时题目 光的偏振 激光
作业目标
通过作业检测进一步巩固对光的偏振现象的认识和对激光在生产生活中的应用。
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固（必做题建议五分钟完成） 光的偏振 1.下列有关偏振现象和偏振光的说法中正确的是（ ） A．横波能发生偏振，纵波也能发生偏振 B．只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振 C．自然条件下不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光 D．照相机镜头前加装偏振片，可以减弱水面或镜面反射光的影响 【答案】D【详解】A．根据偏振原理，可知，只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振，A错误；B．电磁波是横波，能发生偏振，而机械波中的横波能发生偏振，纵波不可以，B错误；C．自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，自然界中大部分是偏振光，自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光，C错误；D．拍摄水中景物时，照相机镜头前装一片偏振片，可以减弱水面反射光进入相机，D正确。故选D。 2..如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( C ) A．A、B均不变 B．A、B均有变化 C．A不变，B有变化 D．A有变化，B不变 【答案】C 【详解】白炽灯发出的光为自然光，通过偏振片P后变成偏振光，旋转P，A点光的强度不变；当P与Q的偏振方向一致时，B点光的强度最大。当P与Q的偏振方向垂直时，B点光的强度最小，所以选项C正确。 3．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．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用 B．阳光在水面反射时发生了偏振，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 【答案】B【详解】发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光，而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到检偏器的作用。故选B。 激光的特点及其应用 4．激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是（ ） A．激光是纵波 B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C．两束频率不同的激光能产生干涉现象 D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 【答案】D【详解】A．激光是电磁波中的一种，是一种横波，A项错误；B．频率相同的激光在不同介质中的波长是不同的，B项错误；C．能产生干涉的条件是两列光的频率要相同，C项错误；D．测定距离就是利用激光的平行度高的特性，D项正确。故选D。 5.关于激光的应用问题，下列说法中正确的是( C ) A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的 B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点 C．医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点 【答案】C [详解】由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用了激光的相干性，A错误；计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行性好，B错误；医疗中的激光“光刀”利用了激光的亮度高的特点，C正确；激光测距利用的是激光的平行度和方向性好的特点，D错误。 巩固对偏振光的理解，加强对激光特性的认识。
综合运用（必做题，建议五分钟时间完成） 6．（2024上·辽宁丹东·高三统考期末）下列生活中的物理现象解释正确的是（ ） A．走廊里隔着墙壁能听到教室内的上课声，这是声波的干涉现象 B．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，这是声波的多普勒效应 C．带上特制眼镜看3D电影有立体感，这是利用了光的全反射原理 D．“海市蜃楼”指空中或地面出现虚幻的楼台城郭，这是光的衍射现象 【答案】B 【详解】A．走廊里隔着墙壁能听到教室内的上课声，这是声波的衍射现象，A错误； B．听到迎面而来越来越尖锐的汽笛声，波源靠近观察者，观察者接受到的频率变高，所以听到汽笛声比较尖锐，这是声波的多普勒效应，B正确； C．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是光的偏振现象，C错误； D．“海市蜃楼”指空中或地面出现虚幻的楼台城郭，这是光的折射与全反射现象，D错误。 故选B。 7．（2024上·福建莆田·高三莆田第六中学校联考阶段练习）光纤是在日常生活中广泛应用的技术。我们将激光信号通入光纤中，通过全反射传递信息。激光相比于普通光最大的优势在于它的相干性好，因此我们可以进行调制。关于激光和光导纤维的说法正确的是（ ） A．光导纤维内芯折射率大于外层折射率 B．一束光导纤维同时刻只能传输某一个频率的光信号 C．使用普通的自然光也可以进行调制 D．调制激光信号就是按照要求改变激光的频率、振幅、相位和偏振 【答案】AD 【详解】A.根据全反射的条件可知，光导纤维内芯折射率大于外层折射率，故A正确； B.一束光导纤维同时刻能传输不同频率的光信号，故B错误； C.自然光中各种频率的光都有，不可以进行调制，故C错误； D.调制激光信号就是按照要求改变激光的频率、振幅、相位和偏振，故D正确。 故选AD。 能分析实际生活中光的偏振现象，激光和全反射结合的实际应用，提高对偏振现象和激光的理解。
拓展提升（选做题，建议十五分钟时间完成） 8．（2024上·山东德州·高三统考期末）以下关于光学实验或应用说法正确的是（ ） A．图甲是双缝干涉实验装置，单色光通过狭缝时也会发生衍射 B．图乙中检验工件N的平整度，通过干涉条纹可推断出Q为凹处 C．图丙中的牛顿环干涉图样是一些等间距的亮暗相间的同心圆环 D．图丁中观看立体电影的眼镜镜片利用了光的干涉原理 【答案】A 【详解】A．图甲是双缝干涉实验装置，单色光通过狭缝时也会发生衍射，A正确； B．P处为较厚薄膜处向较窄薄膜处偏移，说明P处为凹处；同理，Q为凸处，B错误； C．图丙中的牛顿环干涉图样是一些间距不等的亮暗相间的同心圆环，C错误； D．图丁中观看立体电影的眼镜镜片利用了光的偏振原理，D错误。 故选A。 9．（2023上·江苏无锡·高二统考期末）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是（ ） A．甲光能发生偏振现象，而乙光不能 B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C．在同一种玻璃中甲光的传播速度大于乙光的传播速度 D．甲光从玻璃到空气的临界角小于乙光从玻璃到空气的临界角 【答案】D 【详解】A．偏振现象是横波的特有属性，光属于横波，所以一切光都可以发生偏振现象，故A错误； B．由于，根据知真空中甲光的波长一定小于乙光的波长，故B错误； C．由可知，λ越大，则f越小，即甲光的频率一定大于乙光的频率，在同一均匀介质中，频率越大，则折射率越大，由知，n越大，则v越小，即在同一均匀介质中甲光的传播速度小于乙光的传播速度，故C错误； D．根据其中则甲光从玻璃到空气的临界角小于乙光从玻璃到空气的临界角，故D正确。 故选D。 10．（多选）可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量。偏振光通过糖水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，角度α为锐角，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法正确的是（ ） A．到达O处光的强度会明显减弱 B．到达O处光的强度不会明显减弱 C．将偏振片B转动一个角度，转动角度为锐角，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于α D．将偏振片A转动一个角度，转动角度为锐角，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α 【答案】ACD【详解】AB．当在偏振片A、B间放糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用，使通过偏振片A的偏振光振动方向转动了一定角度，到达O处的光强会明显减弱，故A正确，B错误；CD．但当将偏振片B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故偏振片B的旋转角度等于α，同理转动偏振片A也可以达到相同的效果，故CD正确。故选ACD。 11．如图甲，让绳穿过一块带有狭缝的木板，当狭缝与振动方向垂直放置时，绳波不能穿过狭缝；如图乙，在一条弹簧上传播的波，无论狭缝取向如何，波都能穿过。下列说法正确的是（ ） A．横波各点振动方向与波传播方向共线，纵波各点振动方向与波传播方向垂直 B．不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这个现象叫偏振现象 C．甲、乙两图说明，偏振现象是波的固有属性，也是纵波特有的现象 D．光也有偏振现象，当光的偏振方向与透振方向垂直时，透射光的强度比较大 【答案】B【详解】A．纵波各点振动方向与波传播方向共线，横波各点振动方向与波传播方向垂直，故A错误；B．不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这个现象叫偏振现象，故B正确；C．甲、乙两图说明，偏振现象是横波特有的现象，纵波不会出现这种现象，故C错误；D．光也有偏振现象，当光的偏振方向与透振方向垂直时，透射光的强度为0，故D错误。故选B。 12．如图所示，关于光现象下列说法不正确的是（ ） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小 B．图乙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陷的 C．图丙中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 D．图丁中央存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样 【答案】B【详解】A．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距与双缝间距离d及光的波长的关系式可知只增大挡板上两个狭缝、间的距离d，两相邻亮条纹间距离将减小，故A正确；B．由图可知，条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变短，空气薄膜间距变小，则被检测的平面在此处是凸起的，故B错误；C．只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振现象表明光是一种横波，故C正确；D．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故D正确。本题选错误的，故选B。 13．随着华为Mate60系列手机携带自研麒麟5G芯片的回归，华为小折叠屏PocketS2手机已在路上，麒麟5G处理器加持，是消费者期待的机型。手机已经进入5G时代，与4G信号相比具有更高的频率。已知真空中光速，下列说法正确的是（ ） A．5G手机周围没有磁场，不会对别的磁性物体造成影响 B．某4G手机的发射频率是，则其波长为 C．5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象 D．5G信号属于横波，4G信号属于纵波 【答案】B【详解】A．手机内有电流，电流周围会产生磁场，所以会对别的磁性物体造成影响，故A错误；B．某4G手机的发射频率为，则其波长为故B正确；C．5G信号和4G信号频率不同，相遇无法发生干涉，故C错误；D．5G信号和4G信号都是电磁波，电磁波是横波，故D错误。故选B。 14．下列说法中正确的是（ ） A．全息照片往往用激光来拍摄，是利用了激光的相干性 B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置，会时而出现明条纹、时而出现暗条纹 C．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从气泡射向水时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 D．为减少光学元件的反射损失，在光学元件表面涂上一层增透膜，其厚度应为这种光在该材料中波长的 【答案】A【详解】A．全息照片主要是利用了激光的单色性，即相干性来拍摄照片的，故A正确；B．光的双缝干涉条纹图样是稳定的，故B错误；C．水中的气泡看起来特别明亮，这是因为光线从水中射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，故C错误；D．为减少光学元件的反射损失，在光学元件表面涂上一层增透膜，其厚度应为这种光在该材料中波长的，故D错误。故选A。 能把光的偏振和其他光现象区分，并且能解释各种现象成因。提升学生对偏振现象的掌握程度。
作业展示与评估
1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。
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