2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册 5.4光的偏振 同步作业（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 同步作业（解析版）
1．明代学者方以智在阳燧倒影中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　）
A．若增大入射角i，则b光先消失
B．在该三棱镜中a光波长小于b光波长
C．a光能发生偏振现象，b光不能发生偏振现象
D．a光在三棱镜中的传播速度大于b光
2．关于激光的应用问题，下列说法正确的是（　　）
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
3．下列说法正确的是（　　 ）
A．受迫振动的频率总等于振动系统的固有频率
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
C．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的干涉产生的
D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象
4．将两个偏振片紧靠在一起，放在一盏灯的前面，眼睛通过偏振片看到的光很弱。如果将其中一个偏振片旋转180°，在旋转过程中会观察到（　　）
A．灯光逐渐增强，然后逐渐减弱
B．灯光强度保持不变
C．灯光逐渐增强，没有减弱现象
D．灯光逐渐增强，再减弱，然后增强到最亮
5．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
6．下列说法正确的是（　　）
A．在光的双缝干涉实验中，若将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽
B．全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理
C．与紫外线相比，红外线更容易发生衍射现象
D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
7．对于光的认识，下列说法正确的是（　　）
A．光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大
B．偏振光可以是横波，也可以是纵波
C．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
8．如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此时在光屏C上透射光的强度最大，则下列说法中正确的是（　　）
A．此时A、B的透振方向平行
B．只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°，屏上透射光的强度才会最弱，几乎为零
C．将A或B绕OO′轴旋转90°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零
D．将A沿顺时针旋转180°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零
9．如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2。现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是（　　）
A．反射光束1消失
B．透射光束2消失
C．反射光束1和透射光束2都消失
D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失
10．下列有关光学现象的说法正确的是（　　）
A．当入射角大于临界角，一定发生全反射
B．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变大
C．在单缝衍射现象中，缝越窄，照射光频率越高，则衍射现象越明显
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹，属于光的干涉现象
E.光的偏振现象表明光是横波
11．下列有关光现象的说法正确的是（　　）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射
C．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增加透射光的强度
D．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
E.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
12．关于图所示的四幅图，以下说法正确的是（　　）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定大于b光束在水珠中传播的速度
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光度将明、暗交替变化，此现象表明光波是横波
D．图丁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凸起的
13．下列关于光的性质说法正确的是（　　）
A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B．日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以使影像更清晰
C．马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的干涉现象
D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象
14．若甲、乙两种单色光通过同一双缝干涉装置后得到的干涉条纹间距，由此可知（　　）
A．甲光能发生偏振现象，乙光不能发生偏振现象
B．若甲、乙两种单色光从真空射入同一介质中，该介质对甲光的折射率大于对乙光的折射率
C．若甲、乙两种单色光从同一介质射入真空中，甲光发生全反射的临界角大于乙光的
D．在同一介质中传播，甲光的传播速度大于乙光的
15．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在图中P处迎着光入射的方向观察，看不到光亮。则（　　）
A．图中a是偏振光
B．图中b是偏振光
C．将B转过180°，将在P处看到光亮
D．将A转过90°，将在P处看到光亮
16．奶粉中碳水化合物(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.
(1)偏振片A的作用是_______________________________________________________.
(2)偏振现象证明了光是一种________.
(3)以下说法中正确的是________.
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处光强度最强，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处光强度最强，偏振片A转过的角度等于α
17．下列说法正确的是_______
A．水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象
B．雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光
D．红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同
E．狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
18．以下关于光学现象的说法中正确的是___________．
A．水中蓝光的传播速度比红光慢
B．光导纤维是利用光的衍射原理进行传播的
C．水中的鱼看到水面上方昆虫的位置是在实际昆虫的上方
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.光的偏振现象说明光是一种纵波
参考答案
1．D
【详解】
A．当增大入射角i时，两单色光在左侧界面的折射角增大，但在右侧界面的入射角均减小，故不会发生全反射，故A错误；
B．由题图知三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率，而同种介质对频率越大的光折射率越大，故
光在三棱镜中的波长
则
故B错误；
CD．由，得，偏振现象是横波所特有的，故a、b两光都能发生偏振现象，故C错误，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
A．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好的特点，故A错误；
B．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度好的特点，故B错误；
C．医疗中的激光“光刀”利用了激光的亮度高的特点，故C正确；
D．激光测距利用的是激光的平行度好的特点，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．受迫振动的频率等于驱动力的频率，与振动系统的固有频率无关，选项A错误；
B．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项B错误；
C．“只闻其声不见其人”的现象，是由波的衍射现象，选项C错误；
D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象，选项D正确。
故选D。
4．A
【详解】
眼睛通过两偏振片看到的光很弱，是因为两偏振片的透振方向垂直，在旋转其中一个偏振片的过程中，透振方向逐渐一致，光逐渐增强，当两个偏振片的透振方向一致时，光线最强，继续旋转偏振片，透振方向又逐渐偏离，光线逐渐减弱；
故选A。
5．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。
6．C
【详解】
A．根据双缝干涉条纹的间距公式
紫光的波长比绿光短，所以条纹间隔变窄，故A错误；
B．全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理，故B错误；
C．波长越长，越容易发生衍射，因红外线的波长比紫外线长，更容易发生衍射现象，故C正确；
D．电磁波波源的电磁振荡停止，波源不再产生新的电磁波，但空间中已产生的电磁波仍可继续传播，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．光不容易观察到衍射现象是因为光的波长太小，选项A错误；
B．偏振光只能是横波，不可以是纵波，选项B错误；
C．由于水的反射光是偏振光，所以照相机镜头的偏振滤光片可减弱水面的反射光，使水下影像清晰，故C正确；
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，选项D错误。
故选C。
8．AC
【详解】
当A、B两偏振片的透振方向平行时，光屏上的光强度最大；当二者透振方向垂直时，光屏上的光强度最小，几乎为零。故AC正确，BD错误。
故选AC。
9．AD
【详解】
ABC．自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P时，因垂直于纸面无光，则反射光束1消失，A正确，B、C错误；
D．偏振片转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确。
故选AD。
10．BDE
【详解】
A．发生全反射的必要条件是光从光密介质射入光疏介质，当光从光疏介质射入光密介质时，一定不发生全反射，故A错误；
B．双缝干涉条纹间距与波长成正比，红光的波长比紫光的长，由公式可知，做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变大，故B正确；
C．在单缝衍射现象中，当缝越窄时衍射现象越明显，对光波而言，照射光频率越高，波长越短，而波长越长的光，其衍射越容易发生，现象越明显，故C错误；
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生的现象，这是光的薄膜干涉造成的，故D正确；、
E．偏振是横波的特有现象，光的偏振现象表明光是横波，故E正确。
故选BDE。
11．AE
【详解】
A．由双缝干涉条纹间距公式可知，在其它条件不变的情况下将入射光由紫光改为红光，即入射光的波长增大，相邻条纹间距一定变大，A正确；
B．由可知折射率n越大，临界角C越小，由于紫光的折射率最大，临界角最小，当紫光能发生全反射时，入射角不一定大于或等于红光的临界角，因此红光不一定能发生全反射，B错误；
C．偏振片只能使振动方向与偏振片狭缝的方向相同的那部分光透过，而沿其它方向振动的光不能通过，因此减弱了透射光的强度，C错误；
D．用三棱镜观察太阳光谱是利用了光的折射现象，D错误；
E．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，E正确。
故选AE。
12．AC
【详解】
A.根据图甲可知，b在水珠中偏折程度较大，b的折射率比较大，由折射率与速度的关系可得，折射率越大，在介质中传播速度越小，所以a的传播速度大，故A正确；
B.入射角增大时，折射角也增大，但是折射角小于入射角，所以入射角无论如何增大，玻璃中的折射光线都不会消失，且从bb′面射出的光线与入射光线平行，故B错误；
C.只有横波才能产生偏振现象，故C正确；
D.由于不知道工件的放置方向，故不能判断此处是凸起，故D错误。
故选AC。
13．BC
【详解】
A．托马斯·杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波。A错误；
B．日落时分，在岸上拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以滤掉反射光，使影像更清晰。B正确。
C．马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的薄膜干涉现象。C正确；
D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的干涉现象。D错误。
故选BC。
14．CD
【详解】
A．甲、乙两种单色光都能够发生偏振现象，故A错误；
B．根据干涉条纹间距，可知甲光的波长大于乙光的波长，若甲、乙两种单色光从真空射入同一介质中，介质对甲光的折射率小于对乙光的折射率，故B错误；
D．由可知，在同一介质中传播，甲光的传播速度大于乙光的，故D正确；
C．由全反射临界角公式知，若甲、乙两种单色光从同一介质射入真空中，甲光发生全反射的临界角大于乙光的，故C正确。
故选CD。
15．BD
【详解】
AB．电灯S发出的光是自然光，自然光沿各个方向的振动是均匀分布的，通过一个偏振片后透射光中只有沿偏振片透振方向振动的光，A错误，B正确；
C．偏振片B只透过振动方向与其透振方向一致的偏振光，人眼在P处看不到光亮，说明其透振方向与偏振片A的透振方向垂直。将A转过180°后，其透振方向仍与偏振片B的透振方向垂直，人眼在P处依然看不到光亮，C错误；
D．将B转过90°后，其透振方向与偏振片A的透振方向相同，人眼在P处能看到光亮，D正确。
故选BD。
16．(1)把自然光变成偏振光； (2)横波； (3)ACD
【详解】
第一空.偏振片A的作用是把自然光变成偏振光；
第二空. 偏振现象证明了光是一种横波；
第三空. 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θ，所以到达O处光的强度会明显减弱，故A正确，B错误；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α，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α，故C正确；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α．故D正确．
17．CDE
【解析】
A、水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分发生了全反射现象;不是衍射.故A错误;?
B、电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的,均匀变化的电场或磁场产生稳定的磁场或电场,不能产生电磁波.故B错误;?
C、反射光属于偏振光,拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片能减弱橱窗玻璃表面的反射光,提高拍摄的效果.所以C选项是正确的;?
D、光速与介质有关,红色和蓝色的激光的频率不同,在同种介质中的波长是不同的,而在不同介质中传播时波长可能相同.所以D选项是正确的;?
E、根据爱因斯坦的狭义相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的.故E正确.?
故选CDE
18．ACD
【解析】
A、蓝光的折射率大于红光的折射率，由 可知，折射率越大，在水中的传播速度就越小，故A正确；
B、光导纤维是利用光的全发射原理进行的，故B错误；
C、由于光的折射，导致水中的鱼看到水面上方昆虫的位置在实际昆虫的上方，故C正确；
D、根据公式 ,可知波长越长，则条纹间距越宽，故D正确
E、横波有偏振现象，所以光的偏振说明光是横波．故E错误；
故选ACD