2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册 5.4光的偏振 同步练习（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册
5.4光的偏振 同步练习（解析版）
1．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
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．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
4．关于光，下列说法正确的是（ ）
A．光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度
B．树荫下的太阳光斑大多成圆形是因为光的衍射
C．透过竖直放置的肥皂膜看竖直的日光灯，能看到彩色干涉条纹
D．当光在水面上发生反射时，反射光是偏振光
5．下列说法错误的是 (　　)
A．雨后天空中出现彩虹是阳光经云层衍射造成的
B．自然光斜射到玻璃、水面上时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化
C．测量星球上某些元素发出的光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，这利用的是多普勒效应
D．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
6．美国科研人员2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）于去年9月首次探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前所做的猜测．在爱因斯坦的描述中，有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲，物体质量越大，时空就扭曲的越厉害．当有质量的两物体加速旋转的时候，他们周围的时空会发生起伏，震颤，波浪……．这种“时空扰动”以波（涟漪）的形式向外传播，这就是引力波．其实只要有质量的物体加速运动就会产生引力波，不同方式产生的引力波的波长是不一样的．
引力波是以光速传播的时空扰动，是横波．引力波和物质之间的相互作用极度微弱，因此它的衰减也是极度缓慢的．引力波的发现为我们打开了研究宇宙的全新窗口，引力波携带着与电磁波截然不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘．根据上述材料做下列推断，其中一定错误的是
A．引力波应该能产生偏振现象
B．引力波应该携带着波源的信息
C．引力波应该只能由加速旋转的物体产生
D．引力波的传播速度非常大
7．如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让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，则关于光屏上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　）
A．光屏上光的亮度保持不变
B．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
C．光屏上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线
D．光屏上光的亮度会时亮时暗
8．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°
9．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
10．下列说法正确的是
A．泊松亮斑是指用光穿过不透明的圆盘中心小孔时在阴影的中心出现一个亮斑
B．在双缝干涉实验中，同等条件下用红光做实验比用紫光做实验得到的条纹间距更小
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响
D．根据多普勒效应可以测量出其他星系向着还是远离地球运动的速率
11．关于光的偏振，下列说法正确的是
A．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光
B．拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰
C．所有的波都具有偏振现象
D．立体电影是应用光的偏振的一个实例
E.自然光射到两种介质的界面上，折射光是偏振光，反射光不是偏振光
12．关于光的叙述中，下面说法正确的是( )
A．激光能沿着弯曲的光导纤维传播，是利用了光的全反射原理
B．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
C．通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，是光的干涉所致
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由蓝光改为黄光，则条纹间距变宽
13．下列说法正确的是()
A．均匀变化的磁场在周围空间一定产生均匀变化的电场
B．蝙蝠利用超声脉冲导航，当它飞向某一墙壁时，接收到的脉冲频率大于它发出的频率
C．在光的折射现象中，光路是可逆的
D．狭义相对论原理指出：在非惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
E.光的偏振现象说明了光是横波
14．下列说法正确的是（　　）
A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象
B．横波和纵波都能发生干涉、衍射和偏振现象
C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样
D．真空中的光速在不同的惯性系中不相同
E.在真空中传播的电磁波，当它的频率增大时，它的传播速度不变，波长变短
15．下列说法中正确的是________
A．观看3D电影《复仇者联盟4》时，所佩戴的眼镜利用了光的衍射知识
B．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象
C．手机上网时用的Wifi信号属于无线电波
D．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变
E.分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，用黄光时得到的条纹间距更宽
16．电子表的液晶显示屏：两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，液晶各向异性的属性，特别是当偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90°，这种性质叫做液晶的______。利用这种特性控制让光通过或不通过，从而显示数字的形状。
17．摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向____，阻挡了反射光进入镜头。
18．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
19．当戴上偏振片眼镜观察水面时，能够清楚地看到水中的游鱼，试解释其中的道理。
参考答案
1．B
【详解】
A．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；
B．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；
C．光的偏振现象说明光是一种横波，故C错误；
D．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D错误。
故选B。
【点睛】
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。
2．C
【详解】
白炽灯的光线沿各个方向的都有，旋转偏振片P，A点光的强度不会变化；
而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，旋转偏振片P，PQ放置的方向不同，通过P的光线有一部分不能通过Q，所以通过Q的光线在B点强度会发生变化。
选项C正确，ABD错误。
故选C。
3．B
【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．
4．D
【解析】
A．根据折射率的概念，v=c/n，n为水的折射率，大于1，光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故A错误；
B．树荫下的太阳光班大多成圆形是太阳通过小孔在地上成的像，是因为光的直线传播，故B错误；
C．透过竖直放置的肥皂膜看水平放置的日光灯，能看到彩色干涉条纹，这是薄膜干涉，故C错误；
D．光在水面上发生反射时，反射光是偏振光，故D正确．
故选：D
5．A
【详解】
A．雨后天空中出现彩虹是由阳光经云层折射造成的，出现光的色散，并不是衍射现象，故A错误，符合题意；
B．反射光和折射光都是偏振光，不同的入射角时，偏振的程度也有所不同，故B正确，不符合题意；
C．根据多普勒效应，当接收频率小于发出频率的时，星球离我们而去，若接收频率大于发出频率时，则星球向我们靠近，故C正确，不符合题意；
D．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，故D正确，不符合题意．
故选A．
【点睛】
雨后出现彩虹是光的折射现象；反射光和折射光都是偏振光，当入射角变化时偏振的程度也有所变化；利用多普勒效应，借助于接收的频率与发出频率对照，从而确定两者间距变化；全息照相的拍摄利用了光的干涉原理．
6．C
【解析】
引力波是横波，故可以产生偏振现象，A正确；题中“引力波携带着与电磁波截然不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘”，故引力波应该携带着波源的信息，B正确；题中“其实只要有质量的物体加速运动就会产生引力波，不同方式产生的引力波的波长是不一样的”可知，C错误；题中“引力波是以光速传播的时空扰动”，故引力波的传播速度非常大，D正确．
7．D
【详解】
ABD. 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．所以光屏上光的亮度会时亮时暗．故AB错误，D正确；
C. 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．不可能出现光的衍射现象，所以光屏上不可能有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线，故C错误；
故选D
8．D
【详解】
A.若前窗玻璃的透振方向竖直，车灯玻璃的透振方向水平的话，从车灯发出的照射到物体上反射的光线将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，A错误；
B.若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，B错误；
C.若前窗玻璃透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后不能进入本车的车窗内，却可以透振进对面车窗内，C错误．
D.若使对面的车灯不进入玻璃,则车玻璃的透振方向和对面车灯的透振方向必须垂直,前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，符合垂直条件，D正确
9．AD
【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．
10．CD
【详解】
泊松亮斑是指光照射不透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑，选项A错误；红光的波长大于紫光，则在双缝干涉实验中，根据可知，同等条件下用红光做实验比用紫光做实验得到的条纹间距更大，选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响，选项C正确；根据多普勒效应可以测量出其他星系向着还是远离地球运动的速率，选项D正确；故选CD.
11．ABD
【详解】
A．自然光透过偏振片后的光振动方向只沿着偏振片的透振方向，故自然光透过偏振片后变为偏振光，故A正确；
B．拍摄水面下的景物时，加偏振片可以防止反射光的干扰，使像更清晰，故B正确；
C．只有横波才有偏振现象，故C错误
D．立体电影是应用光的偏振的理论设置的，故D正确；
E．自然光射到两种介质的界面上，调整入射角的大小，可以使得折射光和反射光都为偏振光，故E错误。
故选ABD。
12．ABD
【详解】
A. 光导纤维是利用全反射来实现传播信号，故A正确；
B. 光是一种横波，光的偏振是光沿特定方向振动且与传播方向相垂直．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．故B正确；
C. 通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹，这是光的衍射现象，故C错误；
D. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由蓝光改为黄光，波长变长，根据，则条纹间距变宽，故D正确．
13．BCE
【分析】
均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加，当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低；物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式.这叫做相对性原理．
【详解】
A．均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，故A错误；
B．蝙蝠利用超声脉冲导航，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，与墙壁相互靠近，故接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于它发出的频率，故B正确；
C．光的折射和反射现象中，光路均是可逆的，故C正确；
D．物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，这叫做相对性原理，在不同的参考系中，一切物理规律都是不相同的，故D错误；
E. 光的偏振现象，说明了光是横波，故E正确．
【点睛】
本题主要考查了多普勒效应、折射规律、狭义相对论等基本知识，较为简单．
14．ACE
【详解】
肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故A正确；横波和纵波都能发生干涉、衍射，只有横波能发生偏振现象，故B错误；由△X=λ可知，用红光代替绿光照射单缝，将得到相邻条纹间距更大的干涉图样，故C正确；根据爱因斯坦相对论，真空中的光速在不同的惯性系中相同的，故D错误；在真空中传播的电磁波，当它的频率增大时，它的传播速度不变，波长变短，故E正确；
15．BCE
【详解】
A、3D电影《复仇者联盟4》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，故选项A错误；
B、军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象，故选项B正确；
C、手机上网时用的Wifi信号属于无线电波，故选项C正确；
D、红光由空气进入水中，频率不变，则颜色不变，根据知波速变小，根据知波长变短，故选项D错误；
E、分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，黄光的波长较大，根据条纹间距，则黄光干涉条纹的间距较宽，故选项E正确．
16．旋光性
【详解】
特别是当偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90°，这种性质叫做液晶的旋光性。
17．垂直
【详解】
摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向垂直，阻挡了反射光进入镜头。
18．光的偏振
【详解】
观看3D电影时，观众戴的特制眼镜是利用光的偏振原理制成的，只有与偏振透振方向一致得光才能通过。当放映机同时将视点不同而略有偏差的影像同时投映在银幕上时，戴上特制眼镜的观众左、右眼睛分别只能看到其中相应的一个影像，由视神经传至大脑叠合在一起产生立体感。不戴特制眼镜时，两眼同时看到两个影像重叠,就会模糊不清。
19．由于水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水面下的物体，从水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛，则水中的游鱼，可以比较清楚地被看到。
【详解】
由于水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水面下的物体，从水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛，则水中的游鱼，可以比较清楚地被看到。