上海市丰华高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：4.4光的偏振与立体电影 课时训练（含解析）

4.4光的偏振与立体电影
1．下面关于光的偏振现象的应用正确的是（ ）
A．立体电影利用了光的干涉现象
B．为了增加光的透射率照相机镜头表面的镀膜是利用了光的偏振现象
C．茶色眼镜利用了光的偏振现象
D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响
2．下列说法正确的是
A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
B．自然光在玻璃表面的反射光是偏振光
C．根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
D．验钞机是利用红外线使钞票上的荧光物质发光效应进行防伪的
3．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
4．“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的
A．穿透性 B．热效应 C．可见性 D．化学效应
5．夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射的睁不开眼晴,影响行车安全,若将汽车前窗玻璃和前灯玻璃都改用偏振玻璃,使双方司机都看不见对方车灯发出的炫目灯光,但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体.所以汽车前窗玻璃?前灯玻璃的透振方向应该是( )
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的,前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,前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°,前灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
6．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
7．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，正确的说法是（ ）

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，光接收器所接收到的光强度就会越小，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
8．有关偏振和偏振光的下列说法中，正确的有(??? )
A．只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振
B．只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振
C．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D．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
9．在拍摄日落水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(　　)
A．减弱反射光，从而使景物的像更清晰
B．增强反射光，从而使景物的像更清晰
C．增强透射光，从而使景物的像更清晰
D．减弱透射光，从而使景物的像更清晰
10．在光的双缝干涉实验中，在双缝后面放置两个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则下列说法正确的是( )
A．光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度减弱? B．光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度增强
C．光屏上的干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上 D．光屏上的干涉条纹消失，且光屏上一黑暗
11．用“旋光法”可以测得糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量，偏振光通过糖溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α ， 这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关．将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品中的含糖量．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，然后将被测样品 P置于A、B之间，则下列说法中正确的是(　　)
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，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，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α
12．下列说法正确的是（ ）
A．频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越大
B．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色，这是光的偏振现象
C．玻璃中的气泡看起来特别明亮，这是光的干涉现象
D．雨后天晴，马路上油膜在阳光照耀下出现彩色，这是光的干涉现象
13．对于自然光和偏振光，以下认识正确的是(　　)
A．从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光
B．自然光在玻璃表面反射时，反射光和折射光都是偏振光
C．电灯光透过偏振片，偏振片旋转时看到透射光的亮度无变化，说明透射光不是偏振光
D．自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光
E.自然光和偏振光都能发生干涉、衍射现象
14．关于下列光学现象，说法正确的是(　　)
A．水中蓝光的传播速度比红光快
B．光从空气射入玻璃时不可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
E. 偏振现象说明光是纵波
15．“假奶粉事件”发生后，国家加强了对奶粉的质量检查检验奶粉中的碳水化合物糖的含量是一个重要指标，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的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将的测量值与标准值相比较，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，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是
A．到达O处光的强度不会明显减弱
B．到达O处光的强度会明显减弱
C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度小于
D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于
参考答案
1．D
【解析】
【分析】
可以使自然光变成偏振光的光学元件叫偏振片，偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能；立体电影利用了光的偏振现象；照相机镜头前装一个偏振片减小反射光的入射．
【详解】
放映的时候也是用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片，这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图象，故A错误；照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而使其减弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的，则厚度通常为绿光在增透膜中波长的是光的干涉现象，故B错误；茶色眼镜利用了金属化合物在玻璃中变化，而形成的色彩，故C错误；拍摄日落时水面下的景物时，为防止反射光，所在在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，故D正确；故选D．
【点睛】
考查了光的偏振原理仅仅是与传播方向垂直平面上有特定振动方向，与自然光不同．自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向发射；对于增透膜则是利用光的干涉原理．
2．B
【解析】
【详解】
相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故A错误；偏振是横波特有的现象，自然光在玻璃表面的反射光是偏振光，故B正确；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，恒定的电场不会产生磁场，故C错误；验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光效应进行防伪的，故D错误。所以B正确，ACD错误。
3．D
【解析】
【详解】
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。
故选D。
【点睛】
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．
4．B
【解析】
【详解】
C、红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C错误．
A、它的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误．
B、D、它的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到大气层遥感图的，故B正确，D错误．
故选B
【点睛】
掌握红外线、紫外线在生活中的应用．红外线和紫外线是看不见的光．
5．D
【解析】
汽车前灯采用偏振玻璃后,从中发出的是偏振光,要使司机能看清自己的车灯所照亮的物体(使物体反射的车灯光最大限度地透过前窗玻璃),应使自己前窗玻璃的偏振方向与车灯发出的光的偏振方向一致.另外,应使对方车灯光的偏振方向恰好和自己车前窗玻璃的偏振方向垂直,使得对方车灯射过来的灯光几乎不能透过,防止了司机炫目情况的发生,而A?C选项会造成司机看不到被自己的车灯照亮的物体,B选项会使对方司机看到自己的车灯射出的灯光,影响行车安全.所以A?B?C是错误的,只有D正确.
6．C
【解析】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；光的偏振现象说明光是一种横波，选项B错误； 3D立体电影利用了光的偏振原理，选项C正确； 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；故选C.
7．B
【解析】
【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．
【详解】
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，温度变化越大，发生旋转的角度越大，即到达检偏器的光的透振方向变化越大，导致光接收器所接收到的光强度就会越小，故选项B正确，选项ACD错误．
【点睛】
本题考查了光的偏振现象的应用，弄清光偏振现象的原理后即可做出解答．
8．D
【解析】
机械波中的横波能发生偏振，A错误；能发生偏振现象的波一定是横波，B正确；由光源直接发出的自然光一般是非偏振光，但经过反射的光一般为偏振光，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，C错误，D正确．
【名师点睛】本题的易错点是知道光源发出的光是非偏振光，但不知道我们看到的大部分光都是经过了反射的，而反射光线一般为偏振光．
9．A
【解析】
由于反射光的干涉，景物的像常常比较模糊，装上偏振片的目的是减弱反射光，且透振方向与反射光的振动方向垂直，但不能增强透射光．故选A.
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
因为两个偏振片的透振方向相互垂直，所以光屏上将无光射到，干涉条纹消失，光屏上一黑暗，故D正确，ABC错误；
故选D.
11．ACD
【解析】
试题分析：由题意知，转动B使到达O处的光最强，则偏振片A、B的偏振方向相同．若在A、B之间放上待检糖溶液，因糖溶液对偏振光有旋光效应，使偏振光的偏振方向发生改变，则到达O处的光强度会明显减弱．若适当旋转A或B，可以使偏振光通过偏振片A、糖溶液和偏振片B后到达O处的光强度最大，并且偏振片旋转的角度等于糖溶液的旋光度α，故选ACD
考点：考查偏振现象
点评：本题难度较小，利用糖溶液对偏振光有旋光效应，使偏振光的偏振方向发生改变光；强度会明显减弱．若适当旋转A或B，可以使偏振光通过偏振片A、糖溶液和偏振片B后到达O处的光强度最大
12．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A项：电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，故A正确；
B项：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淡紫色，故B错误；
C项：玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象而产生的，故C错误；
D项：雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象，属于薄膜干涉，故D正确．
故应选AD．
13．ABE
【解析】
【详解】
A.太阳、蜡烛等普通光源发出的光为自然光，它包括了在垂直光的传播方向上所有可能的振动方向，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，故A正确。
B.自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光；入射角发生变化时，偏振的程度也发生变化，故B正确。
C.由于自然光在各个振动方向上的强度相同，所以旋转偏振片时透射光的亮度不变，即旋转偏振片时亮度不变是因为入射光是自然光，而不是因为透射光不是偏振光，故C错误。
D.偏振现象是很普遍的，而不是只有通过偏振片后才能成为偏振光，平常见到的绝大多数光都是偏振光，故D错误。
E.干涉和衍射现象是波的特性，自然光和偏振光都能发生干涉、衍射现象，故E正确。
故选ABE.
14．BCD
【解析】
在介质中，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色光随着频率的增大，其折射率也增大，根据v＝知，水中蓝光的传播速度比红光慢，选项A错误；光从光密介质射入光疏介质时，才可能发生全反射，光从空气射入玻璃时，不会发生全反射，选项B正确．在岸边观察水中的鱼，视深h′＝，故视深h′小于鱼的实际深度h，选项C正确；蓝光比红光的波长短，由干涉条纹宽度Δx＝λ知，用红光时得到的条纹间距比蓝光的宽，选项D正确．偏振现象说明光是横波，选项E错误．故选BCD.
15．BD
【解析】
【详解】
A、B、偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度，所以到达O处光的强度会明显减弱，故A错误，B正确。
C、偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度，所以到达O处光的强度会明显减弱，将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于，故C错误。
D、同理，将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于故D正确。
故选BD。
【点睛】
光的偏振在日常生活中由很多的应用，我们要准确理解光的偏振现象，理解偏振的原因；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．