人教版物理高二选修2-3第三章第四节光的偏振同步训练
文档属性
| 名称 | 人教版物理高二选修2-3第三章第四节光的偏振同步训练 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 84.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-26 10:18:37 | ||
图片预览
文档简介
登陆21世纪教育 助您教考全无忧
人教版物理高二选修2-3第三章
第四节光的偏振同步训练
一．选择题
1．下列说法中不符合事实的是（）
A．机场安检时，借助X射线能看到箱内物品
B．交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘
C．建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射
D．液晶显示应用了偏振光
答案：C
解析：解答：A、X射线有较强的穿透能力，借助X射线能能检测与探伤，机场安检时，借助X射线能看到箱内物品．故A正确；
B、交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘．故B正确；
C、建筑外装涂膜玻璃应用了光的薄膜干涉，不是光的全反射．故C错误；
D、液晶显示应用了液晶的各向异性和光的偏振原理．故D正确．
本题选择错误的，故选：C
分析：X射线有较强的穿透能力，借助X射线能能检测与探伤；γ射线用于医学上利用γ射线治疗肿瘤；建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射，液晶显示应用了液晶的各向异性．
2．以下说法正确的是（）
A．光的偏振现象说明光是一种横波
B．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
D．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
答案：A
解析：解答：A、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A正确；
B、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故B错误；
C、根据相对论的两个基本假设可知，相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故C错误；
D、光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，结合全反射的条件可知，光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率．故D错误；
故选：A．
分析：偏振现象说明光是一种横波；油膜呈现彩色是光的干涉现象；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关；光导纤维传播信号是利用光的全反射原理；从而即可求解．
3．下列说法不正确的是（）
A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象
C．泊松亮斑是由光的衍射现象形成的
D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
答案：A
解析：解答：A、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光在标准平面与被检查的平面之间的空气薄膜的前后表面上的两束反射光的干涉现象．故A错误；
B、照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光．故B正确；
C、泊松亮斑是由光的衍射现象，在圆形障碍物后面的中心处形成的亮斑．故C正确；
D、在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象．故D正确．
故选：A
分析：用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象；照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象；泊松亮斑是由光的衍射现象形成的；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象．
4．以下说法正确的是（）
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场
C．狭义相对论两个基本假设之一是：在不同惯性参考系中，一切物理规律都是一样的
D．奥斯特通过实验发现了在磁场中产生电流的条件
答案：C
解析：解答：A、光的偏振现象说明光是一种横波．故A错误；
B、根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定产磁场，不一定产生变化的磁场，若电场均匀变化，将产生稳定的磁场．故B错误；
C、根据狭义相对论的原理得知，在所有惯性系中，物理定律有相同的表达形式，即物理规律都是一样的．故C正确；
D、法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件．故D错误．
故选：C
分析：光的偏振现象说明光是一种横波；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产磁场；根据狭义相对论的原理，对不同的惯性系，物理规律都是一样的．
5．下列说法中正确的是（）
A．光的干涉说明光是横波
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．在真空中电磁波的频率越高，传播速度越小
D．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度不同
答案：B
解析：解答：A、光的干涉和衍射说明光是一种波，而光的偏振才说明光是横波，故A错误；
B、自然光在水面反射时，反射光和折射光都是起振方向不同的偏振光，故B正确；
C、在真空中电磁波，不论频率高低，其传播速度均相同，故C错误；
D、在不同惯性系中，光的速度均相同，故D错误；
故选：B．
分析：干涉与衍射是波特有的性质；反射光和折射光都是方向不同的偏振光；真空中电磁波传播速度均相同；不同惯性系中，光速不变，从而即可求解．
6．下列说法中不正确的（）
A．康普顿效应说明光具粒子性，光子具有动量
B．光的偏振现象说明光是一种横波
C．在光的双链干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
D．麦克斯韦预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在
答案：D
解析：解答：A、康普顿效应揭示了光具有粒子性，光子具有动量．故A正确；
B、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B正确；
C、根据可知在其它条件不变的情况下，波长λ越大，干涉条纹间距越大；故C正确；
D、麦克斯韦提出电磁场理论并预言光是一种电磁波，后来赫兹用实验证实电磁波的存在．故D错误．
故选：D
分析：在康普顿效应中，散射光子的动量减小，根据德布罗意波长公式判断光子散射后波长的变化，康普顿效应进一步表明光子具有动量，体现光的粒子性．偏振是横波的特有现象；根据可知在其它条件不变的情况下，波长λ越大，干涉条纹间距越大；麦克斯韦提出电磁场理论并预言光是一种电磁波，后来赫兹用实验证实电磁波的存在．
7．下列说法中正确的是（）
A．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动有关
C．只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生衍射现象
D．红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大
答案：D
解析：解答：A、由干涉条纹间距公式，条纹间距与缝的宽度成反比，故A错误；
B、真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故B不正确；
C、只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生明显的衍射现象，故C错误；
D、根据v=c/n，且红光在玻璃砖中的折射率小，则有红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大，故D正确；
故选：D．
分析：根据干涉条纹间距公式；
在相对论中，光速不变原理；
一切波均能发生衍射，只有当障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生明显衍射现象；
根据v=c/n，结合折射率，从而即可各项求解．
8．下列说法中正确的是（）
A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C．宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快
D．光能够发生偏振现象说明光是纵波
答案：B
解析：解答：A、由条纹间距公式可得，间距与波长成正比，由红光改为紫光时，波长减小，则条纹间距一定变小；故A错误；
B、受迫振动中，物体的振动频率等于驱动力的频率；不一定等于物体的固有频率；故B正确；
C、由相对论原理可知，宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢，故C错误；
D、光能够发生偏振现象说明光是横波；故D不正确；
故选：B
分析：条纹间距公式，若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变小；
受迫振动中，驱动力的频率等于振动频率，当等于固有频率时，出现共振现象；
当接近光速运动时，时间变慢；
光导纤维利用了光在玻璃和空气界面上的全反射原理．
9．如图所示，偏振片正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常，将镜片转动90°，透过镜片看到的屏幕漆黑，则（）
A．显示器发出的光是纵波B．显示器发出的光是纵波
C．显示器发出的光是自然光D．显示器发出的光是偏振光
答案：D
解析：解答：由题意可知，只有当入射光的振动方向与偏振片的方向相同时，透射光的强度最强；
若与与偏振片的方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零，因此显示器发出的光是横波，且偏振光，故D正确、ABC错误．
故选：D．
分析：偏振片（叫做起偏器）由特定的材料制成，它上面由一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片．如果检偏器的偏振方向与透射方向垂直时，这时透射光最弱，几乎为零．
10．下列说法正确的是（）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．地球上接受到离地球远去的遥远星球发出的光波长要变短
D．任何惯性参考系中，物理规则都是相同的
答案：D
解析：解答：A、光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变小，根据条纹间距公式，则干涉条纹间距变小，故A错误；
B、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，故B错误；
C、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，故C不正确；
D、根据爱因斯坦的狭义相对论的相对性原理，任何惯性参考系中，物理规则都是相同的，故D正确；
故选：D．
分析：将入射光由红光改为绿光，根据条纹间距公式分析干涉条纹间距；在镜头前加一个偏振片减弱反射光的透射强度；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；狭义相对论中有光速不变原理和相对性原理．
11．下列说法正确的是（）
A．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象
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偏振
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．可以通过迈克尔孙﹣莫雷实验得出：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的
答案：D
解析：解答：A、玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故．故A错误；
B、用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了光的薄膜干涉．故B错误；
C、根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围产生的磁场，若是均匀变化的电场周围产生稳定的磁场．故C不正确；
D、可以通过迈克尔孙﹣莫雷实验得出：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的，后来爱因斯坦把它总结为：光速不变原理．故D正确．
故选：D
分析：玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象；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薄膜干涉现象；变化的电场周围不一定产生变化的磁场；
12．下列关于偏振光的说法中正确的是（）
A．自然光就是偏振光
B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光
C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光
D．单色光就是偏振光
答案：C
解析：解答：A、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，故A不正确；
B、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，故B不正确；
C、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，故C正确；
D、单色光与复色光区别是前者是只有一种颜色，后者多种颜色重合，与偏振光无关，故D不正确；
故选：C
分析：自然光是在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．
13．下列说法中不正确的是（）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象
B．在光导纤维束内传送图象是利用用了光的全反射现象
C．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长要大
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
答案：A
解析：解答：A、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象，而不是偏振现象，故A错误；
B、光导纤维束内传送图象是利用用了光的全反射现象，故B正确；
C、遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长要大，而频率却低，故C正确；
D、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，由前后两表面的反射光线，频率相同，进行相互叠加，故D正确；
本题选择错误的，故选：A．
分析：标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象；
光导纤维束内传送图象是利用用了光的全反射现象；
红外线波长比医院“CT”中的X射线波长，频率低；
增透膜是利用光的干涉现象；
棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象．
14．下列关于偏振现象说法正确的是（）
A．光纤通讯就是利用偏振进行传输信号的
B．电磁波、超声波和绳波都能发生偏振现象
C．立体电影与电子表的液晶屏显示都是偏振现象的应用
D．阳光照射到水面时，经水面的反射光与进入水中的折射光都是偏振光
答案：D
解析：解答：A、用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，故A错误；
B、只有横波，才发生偏振现象，超声波的纵波，不能发生偏振现象．故B错误；
C、电子表的液晶屏显示是由于液晶的各向异性产生的，与偏振现象无关．故C错误，
D、阳光照射到水面时，经水面的反射光与进入水中的折射光都是偏振光，故D正确；
故选：D．
分析：光导纤维是利用了光的全反射原理；只有横波才发生偏振现象；液晶屏显示是由于液晶的各向异性产生的；水面的反射光与进入水中的折射光都是偏振光，从而即可求解．
15．如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，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，从而使偏振光的透振方向发生变化，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，下列说法正确是（）
A．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
B．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
C．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
D．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
答案：C
解析：解答：若待测物体的温度越小，则偏振光通过光纤后的旋光度越小，通过检偏器后光的强度就会越小．所以C正确，ABD错误．
本题选错误的，故选：C．
分析：偏振光通过一些介质后，其振动方向相对原来的振动方向会发生一定角度的旋转，旋转的这个角度叫旋光度，旋光度与介质的浓度、长度、折射率等因素有关．测量旋光度的大小，就可以知道介质相关物理量的变化．
二．填空题
16．在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景象清晰．其原理
.
答案：减弱所拍摄景物周围反射光的强度
解析：解答：特定环境下照相，比如：拍摄橱窗内的展览品，由于橱窗玻璃的反射光是偏振光，利用的是光的偏振原理，照相机镜头前装一片偏振片，会减弱橱窗玻璃反射光进入镜头的强度，使橱窗内物体的影像更清晰．
分析：在某些特定环境（拍摄橱窗内的展览品）时，橱窗玻璃的反射光是偏振光，利用的是光的偏振原理，会使橱窗内物体的影像更清晰．
17．光的偏振现象说明光是横波，能反映光的偏振特性的是 .
答案：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
解析：解答：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直．能反映光的偏振特性；
分析：偏振光具有的性质是光子的振动具有方向性．当两个偏振片的偏振方向夹角增大时，透射光的强度减弱．
18．如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r．则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况 .
答案：电流表的示数变大，电压表的示数变大
解析：解答：光沿轴线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垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，因此导致光敏电阻的阻值从小到大，则电路中总电阻增大，那么总电流减小，外电压则增大，因此电压表示数变大，而R2两端的电压变小，所以R1两间的电压在增大，故电流表示数变大
分析：根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．同时当光照光敏电阻时，阻值在减小，根据闭合电路的动态分析，即可求解．
19．偏振光：自然光通过 后，在垂直于 的平面上，只沿 方向振动，这种光叫偏振光．自然光通过偏振片之后，只有振动方向与偏振片的透振方向
时，光波才能通过．我们通常看到的绝大多数光都是偏振光．
答案：偏振片|传播方向|特定|相同
解析：解答：偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿特定方向振动，这种光叫偏振光．自然光通过偏振片之后，只有振动方向与偏振片的透振方向相同时，光波才能通过．我们通常看到的绝大多数光都是偏振光．
分析：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，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，经过反射光或折射光都是偏振光，所以除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光．
20．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，则图中a光为 光．图中b光为 光．以SP为轴将B转过180°后，在P处 （选填“能”或“不能”）看到光亮，以SP为轴将B转过90°后，在P处 （选填“能”或“不能”）看到光亮．
答案：自然|偏振|不能|能
解析：解答：由题意可知，人眼在P处看不到光亮，是因为偏振片A与偏振片B相互垂直，a光是自然光，经过偏振片后，b光是偏振光；
由上分析可知，以SP为轴将B转过180°后，偏振片B仍然与偏振片A相互垂直，在P处仍然不能看到光亮；当SP为轴将B转过90°后，两个偏振片的方向平行，在P处将能看到光亮；
故答案为：自然；偏振；不能；能
分析：根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．
三．解答题
21．如图，让自然光照到P、Q两偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向间的夹角为多少值时？透射光的强度最弱
答案：解答：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垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，因此当两者相互垂直时，透射光强度最弱
解析：
分析：根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．
22．光的偏振现象说明也证明了光是什么波？
答案：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明也证明了光是横波
解析：解答：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明也证明了光是横波．
故答案为：横．
分析：用偏振片来鉴别自然光和偏振光的方法是：对着光线将偏振片旋转，如果光线的明亮程度一致则是自然光，如果光线的明暗有变化则是偏振光．横波是振动方向和传播方向垂直的，如果是横波，则这种振动可以在某个方向穿过偏振片而继续传播，而在另一垂直方向不能穿过偏振片而继续传播．但是偏振片对纵波不会有阻碍作用，也就是说无论怎样转动偏振片，纵波的传播情况不受影响．
23．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
答案：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．
解析：解答：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．
分析：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．
24．五一期间，有同学准备观看3D电影《泰坦尼克号》，观看3D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什么原理？
答案：3D电源在放映时，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．
解析：解答：3D电源在放映时，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．
故答案为：偏振
分析：偏振光具有的性质是光子的振动具有方向性．当两个偏振片的偏振方向夹角增大时，透射光的强度减弱．
25．能证明光是一种波的实验有那些 证明光波是横波的现象有那些？激光是一种人造光，激光的主要特点是那些？
答案：干涉和衍射是所有波的特性，所以能证明光是一种波的实验有双缝干涉、光的单缝衍射，证明光波是横波的现象有偏振现象，激光是一种人造光，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高．
解析：解答：干涉和衍射是所有波的特性，所以能证明光是一种波的实验有双缝干涉、光的单缝衍射，证明光波是横波的现象有偏振现象，激光是一种人造光，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高．
故答案为：双缝干涉、单缝衍射；偏振现象；相干性好、平行度好、亮度高
分析：干涉和衍射是所有波的特性，偏振是横波的特性，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 10 页 （共 13 页） 版权所有@21世纪教育网
人教版物理高二选修2-3第三章
第四节光的偏振同步训练
一．选择题
1．下列说法中不符合事实的是（）
A．机场安检时，借助X射线能看到箱内物品
B．交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘
C．建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射
D．液晶显示应用了偏振光
答案：C
解析：解答：A、X射线有较强的穿透能力，借助X射线能能检测与探伤，机场安检时，借助X射线能看到箱内物品．故A正确；
B、交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘．故B正确；
C、建筑外装涂膜玻璃应用了光的薄膜干涉，不是光的全反射．故C错误；
D、液晶显示应用了液晶的各向异性和光的偏振原理．故D正确．
本题选择错误的，故选：C
分析：X射线有较强的穿透能力，借助X射线能能检测与探伤；γ射线用于医学上利用γ射线治疗肿瘤；建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射，液晶显示应用了液晶的各向异性．
2．以下说法正确的是（）
A．光的偏振现象说明光是一种横波
B．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
D．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
答案：A
解析：解答：A、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A正确；
B、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故B错误；
C、根据相对论的两个基本假设可知，相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故C错误；
D、光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，结合全反射的条件可知，光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率．故D错误；
故选：A．
分析：偏振现象说明光是一种横波；油膜呈现彩色是光的干涉现象；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关；光导纤维传播信号是利用光的全反射原理；从而即可求解．
3．下列说法不正确的是（）
A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象
C．泊松亮斑是由光的衍射现象形成的
D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
答案：A
解析：解答：A、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光在标准平面与被检查的平面之间的空气薄膜的前后表面上的两束反射光的干涉现象．故A错误；
B、照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光．故B正确；
C、泊松亮斑是由光的衍射现象，在圆形障碍物后面的中心处形成的亮斑．故C正确；
D、在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象．故D正确．
故选：A
分析：用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象；照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象；泊松亮斑是由光的衍射现象形成的；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象．
4．以下说法正确的是（）
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场
C．狭义相对论两个基本假设之一是：在不同惯性参考系中，一切物理规律都是一样的
D．奥斯特通过实验发现了在磁场中产生电流的条件
答案：C
解析：解答：A、光的偏振现象说明光是一种横波．故A错误；
B、根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场周围一定产磁场，不一定产生变化的磁场，若电场均匀变化，将产生稳定的磁场．故B错误；
C、根据狭义相对论的原理得知，在所有惯性系中，物理定律有相同的表达形式，即物理规律都是一样的．故C正确；
D、法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件．故D错误．
故选：C
分析：光的偏振现象说明光是一种横波；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产磁场；根据狭义相对论的原理，对不同的惯性系，物理规律都是一样的．
5．下列说法中正确的是（）
A．光的干涉说明光是横波
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．在真空中电磁波的频率越高，传播速度越小
D．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度不同
答案：B
解析：解答：A、光的干涉和衍射说明光是一种波，而光的偏振才说明光是横波，故A错误；
B、自然光在水面反射时，反射光和折射光都是起振方向不同的偏振光，故B正确；
C、在真空中电磁波，不论频率高低，其传播速度均相同，故C错误；
D、在不同惯性系中，光的速度均相同，故D错误；
故选：B．
分析：干涉与衍射是波特有的性质；反射光和折射光都是方向不同的偏振光；真空中电磁波传播速度均相同；不同惯性系中，光速不变，从而即可求解．
6．下列说法中不正确的（）
A．康普顿效应说明光具粒子性，光子具有动量
B．光的偏振现象说明光是一种横波
C．在光的双链干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
D．麦克斯韦预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在
答案：D
解析：解答：A、康普顿效应揭示了光具有粒子性，光子具有动量．故A正确；
B、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B正确；
C、根据可知在其它条件不变的情况下，波长λ越大，干涉条纹间距越大；故C正确；
D、麦克斯韦提出电磁场理论并预言光是一种电磁波，后来赫兹用实验证实电磁波的存在．故D错误．
故选：D
分析：在康普顿效应中，散射光子的动量减小，根据德布罗意波长公式判断光子散射后波长的变化，康普顿效应进一步表明光子具有动量，体现光的粒子性．偏振是横波的特有现象；根据可知在其它条件不变的情况下，波长λ越大，干涉条纹间距越大；麦克斯韦提出电磁场理论并预言光是一种电磁波，后来赫兹用实验证实电磁波的存在．
7．下列说法中正确的是（）
A．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动有关
C．只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生衍射现象
D．红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大
答案：D
解析：解答：A、由干涉条纹间距公式，条纹间距与缝的宽度成反比，故A错误；
B、真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故B不正确；
C、只有障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生明显的衍射现象，故C错误；
D、根据v=c/n，且红光在玻璃砖中的折射率小，则有红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大，故D正确；
故选：D．
分析：根据干涉条纹间距公式；
在相对论中，光速不变原理；
一切波均能发生衍射，只有当障碍物的尺寸比波长小得多时才会发生明显衍射现象；
根据v=c/n，结合折射率，从而即可各项求解．
8．下列说法中正确的是（）
A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
B．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
C．宇航员驾驶宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快
D．光能够发生偏振现象说明光是纵波
答案：B
解析：解答：A、由条纹间距公式可得，间距与波长成正比，由红光改为紫光时，波长减小，则条纹间距一定变小；故A错误；
B、受迫振动中，物体的振动频率等于驱动力的频率；不一定等于物体的固有频率；故B正确；
C、由相对论原理可知，宇宙飞船以接近光速经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢，故C错误；
D、光能够发生偏振现象说明光是横波；故D不正确；
故选：B
分析：条纹间距公式，若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变小；
受迫振动中，驱动力的频率等于振动频率，当等于固有频率时，出现共振现象；
当接近光速运动时，时间变慢；
光导纤维利用了光在玻璃和空气界面上的全反射原理．
9．如图所示，偏振片正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常，将镜片转动90°，透过镜片看到的屏幕漆黑，则（）
A．显示器发出的光是纵波B．显示器发出的光是纵波
C．显示器发出的光是自然光D．显示器发出的光是偏振光
答案：D
解析：解答：由题意可知，只有当入射光的振动方向与偏振片的方向相同时，透射光的强度最强；
若与与偏振片的方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零，因此显示器发出的光是横波，且偏振光，故D正确、ABC错误．
故选：D．
分析：偏振片（叫做起偏器）由特定的材料制成，它上面由一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片．如果检偏器的偏振方向与透射方向垂直时，这时透射光最弱，几乎为零．
10．下列说法正确的是（）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C．地球上接受到离地球远去的遥远星球发出的光波长要变短
D．任何惯性参考系中，物理规则都是相同的
答案：D
解析：解答：A、光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变小，根据条纹间距公式，则干涉条纹间距变小，故A错误；
B、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，故B错误；
C、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，故C不正确；
D、根据爱因斯坦的狭义相对论的相对性原理，任何惯性参考系中，物理规则都是相同的，故D正确；
故选：D．
分析：将入射光由红光改为绿光，根据条纹间距公式分析干涉条纹间距；在镜头前加一个偏振片减弱反射光的透射强度；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；狭义相对论中有光速不变原理和相对性原理．
11．下列说法正确的是（）
A．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象
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偏振
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．可以通过迈克尔孙﹣莫雷实验得出：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的
答案：D
解析：解答：A、玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故．故A错误；
B、用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了光的薄膜干涉．故B错误；
C、根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围产生的磁场，若是均匀变化的电场周围产生稳定的磁场．故C不正确；
D、可以通过迈克尔孙﹣莫雷实验得出：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的，后来爱因斯坦把它总结为：光速不变原理．故D正确．
故选：D
分析：玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象；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薄膜干涉现象；变化的电场周围不一定产生变化的磁场；
12．下列关于偏振光的说法中正确的是（）
A．自然光就是偏振光
B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光
C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光
D．单色光就是偏振光
答案：C
解析：解答：A、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，故A不正确；
B、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，故B不正确；
C、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，故C正确；
D、单色光与复色光区别是前者是只有一种颜色，后者多种颜色重合，与偏振光无关，故D不正确；
故选：C
分析：自然光是在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．
13．下列说法中不正确的是（）
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象
B．在光导纤维束内传送图象是利用用了光的全反射现象
C．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长要大
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
答案：A
解析：解答：A、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象，而不是偏振现象，故A错误；
B、光导纤维束内传送图象是利用用了光的全反射现象，故B正确；
C、遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长要大，而频率却低，故C正确；
D、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，由前后两表面的反射光线，频率相同，进行相互叠加，故D正确；
本题选择错误的，故选：A．
分析：标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象；
光导纤维束内传送图象是利用用了光的全反射现象；
红外线波长比医院“CT”中的X射线波长，频率低；
增透膜是利用光的干涉现象；
棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象．
14．下列关于偏振现象说法正确的是（）
A．光纤通讯就是利用偏振进行传输信号的
B．电磁波、超声波和绳波都能发生偏振现象
C．立体电影与电子表的液晶屏显示都是偏振现象的应用
D．阳光照射到水面时，经水面的反射光与进入水中的折射光都是偏振光
答案：D
解析：解答：A、用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，故A错误；
B、只有横波，才发生偏振现象，超声波的纵波，不能发生偏振现象．故B错误；
C、电子表的液晶屏显示是由于液晶的各向异性产生的，与偏振现象无关．故C错误，
D、阳光照射到水面时，经水面的反射光与进入水中的折射光都是偏振光，故D正确；
故选：D．
分析：光导纤维是利用了光的全反射原理；只有横波才发生偏振现象；液晶屏显示是由于液晶的各向异性产生的；水面的反射光与进入水中的折射光都是偏振光，从而即可求解．
15．如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，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，从而使偏振光的透振方向发生变化，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，下列说法正确是（）
A．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
B．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
C．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
D．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
答案：C
解析：解答：若待测物体的温度越小，则偏振光通过光纤后的旋光度越小，通过检偏器后光的强度就会越小．所以C正确，ABD错误．
本题选错误的，故选：C．
分析：偏振光通过一些介质后，其振动方向相对原来的振动方向会发生一定角度的旋转，旋转的这个角度叫旋光度，旋光度与介质的浓度、长度、折射率等因素有关．测量旋光度的大小，就可以知道介质相关物理量的变化．
二．填空题
16．在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景象清晰．其原理
.
答案：减弱所拍摄景物周围反射光的强度
解析：解答：特定环境下照相，比如：拍摄橱窗内的展览品，由于橱窗玻璃的反射光是偏振光，利用的是光的偏振原理，照相机镜头前装一片偏振片，会减弱橱窗玻璃反射光进入镜头的强度，使橱窗内物体的影像更清晰．
分析：在某些特定环境（拍摄橱窗内的展览品）时，橱窗玻璃的反射光是偏振光，利用的是光的偏振原理，会使橱窗内物体的影像更清晰．
17．光的偏振现象说明光是横波，能反映光的偏振特性的是 .
答案：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
解析：解答：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直．能反映光的偏振特性；
分析：偏振光具有的性质是光子的振动具有方向性．当两个偏振片的偏振方向夹角增大时，透射光的强度减弱．
18．如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r．则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况 .
答案：电流表的示数变大，电压表的示数变大
解析：解答：光沿轴线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垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，因此导致光敏电阻的阻值从小到大，则电路中总电阻增大，那么总电流减小，外电压则增大，因此电压表示数变大，而R2两端的电压变小，所以R1两间的电压在增大，故电流表示数变大
分析：根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．同时当光照光敏电阻时，阻值在减小，根据闭合电路的动态分析，即可求解．
19．偏振光：自然光通过 后，在垂直于 的平面上，只沿 方向振动，这种光叫偏振光．自然光通过偏振片之后，只有振动方向与偏振片的透振方向
时，光波才能通过．我们通常看到的绝大多数光都是偏振光．
答案：偏振片|传播方向|特定|相同
解析：解答：偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿特定方向振动，这种光叫偏振光．自然光通过偏振片之后，只有振动方向与偏振片的透振方向相同时，光波才能通过．我们通常看到的绝大多数光都是偏振光．
分析：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，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，经过反射光或折射光都是偏振光，所以除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光．
20．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，则图中a光为 光．图中b光为 光．以SP为轴将B转过180°后，在P处 （选填“能”或“不能”）看到光亮，以SP为轴将B转过90°后，在P处 （选填“能”或“不能”）看到光亮．
答案：自然|偏振|不能|能
解析：解答：由题意可知，人眼在P处看不到光亮，是因为偏振片A与偏振片B相互垂直，a光是自然光，经过偏振片后，b光是偏振光；
由上分析可知，以SP为轴将B转过180°后，偏振片B仍然与偏振片A相互垂直，在P处仍然不能看到光亮；当SP为轴将B转过90°后，两个偏振片的方向平行，在P处将能看到光亮；
故答案为：自然；偏振；不能；能
分析：根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．
三．解答题
21．如图，让自然光照到P、Q两偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向间的夹角为多少值时？透射光的强度最弱
答案：解答：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垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，因此当两者相互垂直时，透射光强度最弱
解析：
分析：根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．
22．光的偏振现象说明也证明了光是什么波？
答案：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明也证明了光是横波
解析：解答：一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明也证明了光是横波．
故答案为：横．
分析：用偏振片来鉴别自然光和偏振光的方法是：对着光线将偏振片旋转，如果光线的明亮程度一致则是自然光，如果光线的明暗有变化则是偏振光．横波是振动方向和传播方向垂直的，如果是横波，则这种振动可以在某个方向穿过偏振片而继续传播，而在另一垂直方向不能穿过偏振片而继续传播．但是偏振片对纵波不会有阻碍作用，也就是说无论怎样转动偏振片，纵波的传播情况不受影响．
23．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
答案：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．
解析：解答：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．
分析：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．
24．五一期间，有同学准备观看3D电影《泰坦尼克号》，观看3D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什么原理？
答案：3D电源在放映时，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．
解析：解答：3D电源在放映时，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．
故答案为：偏振
分析：偏振光具有的性质是光子的振动具有方向性．当两个偏振片的偏振方向夹角增大时，透射光的强度减弱．
25．能证明光是一种波的实验有那些 证明光波是横波的现象有那些？激光是一种人造光，激光的主要特点是那些？
答案：干涉和衍射是所有波的特性，所以能证明光是一种波的实验有双缝干涉、光的单缝衍射，证明光波是横波的现象有偏振现象，激光是一种人造光，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高．
解析：解答：干涉和衍射是所有波的特性，所以能证明光是一种波的实验有双缝干涉、光的单缝衍射，证明光波是横波的现象有偏振现象，激光是一种人造光，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高．
故答案为：双缝干涉、单缝衍射；偏振现象；相干性好、平行度好、亮度高
分析：干涉和衍射是所有波的特性，偏振是横波的特性，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 10 页 （共 13 页） 版权所有@21世纪教育网