人教版高中物理选修2-3 3.4 光的偏振 同步测试(含解析)

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名称 人教版高中物理选修2-3 3.4 光的偏振 同步测试(含解析)
格式 docx
文件大小 49.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2021-07-12 15:41:28

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文档简介

人教版高中物理选修2-3第三章 第四节 光的偏振 同步测试
一、单选题(共8题;共16分)
1.能说明光波是横波的现象是(?? )
A.?光的干涉现象??????????????????B.?光的衍射现象??????????????????C.?光的偏振现象??????????????????D.?光的反射现象
2.下列现象中可以说明光是横波的是(  )
A.?光的干涉现象?????????????????B.?光的衍射现象?????????????????C.?光的全反射现象?????????????????D.?光的偏振现象
3.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
4.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
5.关于光的偏振现象,下列说法中正确的是(???? )
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.?照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用
6.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(  )
A.?减弱反射光,从而使景物的像清 晰 ?????????????????????B.?增强反射光,从而使景物的像清晰
C.?增强透射光,从而使景物的像清晰??????????????????????D.?减弱透射光,从而使景物的像清晰
7.两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一片旋转180度,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象(?? )
A.?透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零???????B.?透过偏振片的光强先增强,然后保持不变
C.?透过偏振片的光强在整个过程中都增强??????????????D.?透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强
8.两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一个偏振片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象(?? )
A.?透过偏振片的光强先增强,然后又减弱到零
B.?透过偏振片的光强先增强,然后减弱到非零的最小值
C.?透过偏振片的光强在整个过程中都增强
D.?透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强
二、填空题(共3题;共9分)
9.如图所示,画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上.M是放在白纸上的半圆形玻璃砖,其底面的圆心在坐标原点,直边与x轴重合.OA是画在纸上的直线,P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针,P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针,α是直线OA与y轴正方向的夹角,β是直线OP3与y轴负方向的夹角.只要直线OA画得合适,且P3的位置取得正确,测出角α和β , 便可求得玻璃的折射率.某学生在用上述方法测定玻璃的折射率时,在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针,但在y<0的区域内,不管眼睛放在何处,都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像,他应采取的措施是________.若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像,确定P3的位置方法是________.若他已正确地测得了α、β的值,则玻璃的折射率n=________.
10.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________.
11.有些光,包含着在垂直光的传播方向上沿________方向振动的光,这些方向上的光的强度都________,这样的光叫________光。当这种光垂直透过某一线状狭缝后,光的振动方向只沿________方向,这样的光叫________光。
三、解答题(共1题;共5分)
12.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?
四、综合题(共1题;共10分)
13.如图所示,杨氏双缝实验中,下述情况能否看到干涉条纹?说明理由
(1)在单色自 然光源S后加一偏振片P .
(2)在(1)情况下,再加P1、P2 , P1与P2透振方向垂直.
五、计算题(共2题;共10分)
14.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
15.所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上了透振方向与水平面成45?的偏振片,试用学过的知识解释这样有什么作用?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】解:横波振动的方向与波传播的方向垂直,只有横波才能发生偏振.所以能说明光波是横波的现象是光的偏振现象. 光的干涉现象、光的衍射现象能证明光具有波动性,而不能证明光是横波.光的反射现象与光是否是横波无关.
故选:C
【分析】根据:偏振是横波的特有的现象,只有光的偏振现象才能说明光波是横波即可做出判定.
2.【答案】D
【解析】【解答】光能发生干涉和衍射现象,说明光是一种波,具有波动性;光的全反射现象,说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象;光的偏振现象说明光的振动方向与传播方向垂直,即说明光是横波,所以正确选项为D。
【分析】机械振动在介质中的传播称为机械波.随着机械波的传播,介质中的质点振动起来,根据质点的振动方向和波传播的传播方向之间的关系,可以把机械波分为横波和纵波两类,传播的只是振动形式和能量,而偏振现象与横波有关,从而即可求解。
3.【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.
4.【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.
5.【答案】B
【解析】【解答】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,而不是偏振光,故A错误;自然光在水面反射时,反射光和折射光的振动方向不同,都是一定程度的偏振光,所以B正确;光的偏振现象说明光是一种横波,故C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 是光的干涉现象,故D错误。
【分析】光的偏振现象;可以使天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,可使纵向光或横向光一种透过,一种遮蔽.在光学元件中,由于元件表面的反射作用而使光能损失,为了减少元件表面的反射损失,常在光学元件表面镀层透明介质薄膜,这种薄膜就叫增透膜.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。
6.【答案】A
【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.故A正确,BCD错误.【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。
7.【答案】A
【解析】【解答】解:起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光强先增强,然后又减小到零.故A正确,BCD错误; 故选:A.
【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.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强达到最大.
开始时放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过说明两个偏振片相互垂直,当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光强先增强,然后又减小到零.故A正确,BCD错误;
故选:A.
【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.
二、填空题
9.【答案】另画一条更靠近y轴正方向的直线OA , 把大头针 竖直地插在所画的直线上,直到在y<0区域内透过玻璃砖能看到 的像;插上大头针 ,使 刚好能挡住 的像;
【解析】【解答】无法看到 的像是由于OA光线的入射角过大发生全反射的缘故. 能挡住 的像说明OP3是OA的折射光线.
【分析】测定玻璃折射率”的实验原理是折射定律,通过作光路图,分析入射角和折射角是否变化,由折射定律分析折射率的误差。
10.【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.
11.【答案】各个;都相同;自然;狭缝;偏振
【解析】【解答】有些光,包含着在垂直光的传播方向上沿各个方向振动的光,这些方向上的光的强度都都相同,这样的光叫自然光。当这种光垂直透过某一线状狭缝后,光的振动方向只沿狭缝方向,这样的光叫偏振光。
【分析】加强相关概念、原理的理解。
三、解答题
12.【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
四、综合题
13.【答案】(1)到达 ?、S的光是从同一线偏振光分解出来的,它们满足相干条件,故能看到干涉条纹
(2)由于从 射出的光透振方向相互垂直,不满足干涉条件,若P1和P2中有一个与 P的透振方向垂直,在光屏上也没有其中之一的光波,两振动方向相互垂直的光不能产生干涉现象,故不能看到与双缝平行的干涉条纹。
【解析】【分析】稳定的干涉的条件:频率相同,相位恒定。
五、计算题
14.【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.
15.【答案】若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°,则对方车辆的光与自己前窗正好成90度,对方的光就通不过你的前窗射到你的眼,不会发生眼花。
分析:偏振片对光不可能是百分百透射的,因此就会阻碍一部分自然光,使强度减小,只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能顺利通过,透射光不是一种相干光源
【解析】【解答】若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°,则对方车辆的光与自己前窗正好成90度,对方的光就通不过你的前窗射到你的眼,不会发生眼花。
【分析】偏振片对光不可能是百分百透射的,因此就会阻碍一部分自然光,使强度减小,只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能顺利通过,透射光不是一种相干光源。