4.6光的偏振激光综合训练-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册（解析版）

4.6光的偏振激光一、选择题（共14题）1．下面四种与光有关的叙述中，哪些说法是错误的（）A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理B．光的偏振证明了光是横波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，若仅将入射光由黄光改为绿光，则条纹间距变窄2．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3．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4．根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：①闻其声而不见其人②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；这些物理现象分别属于波的A．折射、干涉、多普勒效率、偏振B．干涉、衍射、偏振、多普勒效应C．衍射、偏振、折射、多普勒效应D．衍射、干涉、多普勒效应、偏振5．下列应用激光的事例中错误的是（）A．利用激光进行长距离的精确测量B．利用激光进行通信C．利用激光进行室内照明D．利用激光加工坚硬的材料6．下列说法正确的是（）A．光的偏振现象说明光是纵波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7．光给世界带来五彩斑斓的景象，也将自然规律蕴含其中．下列有关光学现象的叙述正确的是（）A．荷叶上的露珠底部显得特别“明亮”是由于水珠将光线汇聚而形成的B．照相机镜头前镀增透膜，应用了光的干涉原理C．泊松亮斑是光沿直线传播产生的D．医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号是利用光的偏振8．对下列现象解释不正确的是（

）A．图甲和泊松亮斑的原理一样B．图乙和三棱镜色散的原理一样C．图丙和利用光学技术检查镜面的平整程度的原理一样D．图丁和偏振太阳镜的原理一样9．让太阳光通过两块平行放置的偏振片，关于最后透射光的强度，下列说法正确的是（

）A．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最强B．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最弱C．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最弱D．当两个偏振片透振方向不平行不垂直时，透射光强度最强10．光纤是在日常生活中广泛应用的技术．我们将激光信号通入光纤中，通过全反射传递信息．激光相比于普通光最大的优势在于它的相干性好，因此我们可以进行调制．关于激光和光导纤维的说法正确的是A．光导纤维内芯折射率小于外层折射率B．一束光导纤维同时刻只能传输某一个频率的光信号C．使用普通的自然光也可以进行调制D．调制激光信号就是按照要求改变激光的频率、振幅、相位和偏振11．在做测定玻璃折射率的实验时，某同学发现实验室有一块半圆形的玻璃砖，他用一束自然红光沿平行于直径AB方向，从AB的上方照射该玻璃砖，调整入射点的位置，当光从C点入射，可使折射光线恰好打在B点，此时入射点到直径AB的距离刚好等于玻璃砖半径的一半，则（）A．玻璃的折射率为2cos15°B．从C点反射的光线仍然为自然光C．换用绿光从C点入射，其折射光线可能打在E点D．改变光线的入射位置和颜色，折射光线可能过O点12．下列说法正确的是（）A．光的偏振说明光是横波B．阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的干涉现象C．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的衍射现象D．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的衍射现象13．如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出．其折射角为60°，则以下说法正确的是．A．该玻璃对红光的折射率为B．若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角大于60°C．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窄D．电磁波和其它可见光一样，也能产生衍射现象E．照相机的镜头表面镀有一层增透膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射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二、填空题15．_________现象证明了光是一种波，__________证明了光是横波．16．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。17．在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向____，在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向____，不同的横波，振动方向可能不同。（1）自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿____________的光，而且沿各个方向振动的光波____都相同，这样的光叫做自然光。（2）偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其振动方向沿着偏振片的____，这样的光称为偏振光。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____，入射角变化时偏振的程度也有所变化。（3）偏振现象：偏振方向与透振方向平行的光都通过偏振片，偏振方向与透振方向____的光不能通过偏振片，这种现象称为偏振现象。18．太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带的现象属于光的______现象；太阳光照射下水面上的薄油层会呈现彩色花纹的现象属于光的______现象；通过两支铅笔间的狭缝观察远处日光灯会看到彩色条纹的现象属于光的______现象（选填“干涉”、“衍射”或“色散”）。光波是______波（选填“纵波”“横波”）。三、综合题19．我们常看到在柏油马路和湖面上反射的耀眼的眩光，它会使人的视觉疲劳。戴上一种由偏振片制成的太阳镜，可解决眩光问题。请查阅资料，分析这种太阳镜能解决眩光问题的原理。20．透过一片偏振片观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，请说说看到的现象有何不同。21．激光有以下特点:频率单一、相干性好、方向性好，可在很小空间、很短时间内集中大量能量，所以亮度高。全息照相、激光雷达、切割金属各是应用了激光的什么特性?22．市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验，做哪些检测？参考答案：1．C【详解】A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理，故A不符合题意；B．光的偏振是光沿特定方向振动且与传播方向相垂直，则光的偏振说明是一种横波，故B不符合题意；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符合题意；D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，波长变短，则条纹间距变窄，故D不符合题意。本题选说法错误的，故C正确ABD错误。故选C。2．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D3．C【详解】要得到稳定的干涉图样，条件是两列波的频率相等，振动情况完全相同，在双缝后面各放置一个偏振片，透过偏振片的光为偏振光，偏振片的透振方向相互垂直时，则透过后的两偏振光的振动方向相互垂直，不能发生干涉现象，因此光屏上没有干涉条纹，但还有光射到光屏上，故C正确，ABD错误；故选C。4．D【详解】①“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；②雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；④观众用偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉．这就是立体电影的原理．综上各结论可知选D．5．C【详解】A．激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故A不符合题意；B．激光能够传递声音、图象等信息，因此可以利用激光进行通信，故B不符合题意；C．激光的亮度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛，故C符合题意；D．激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故D不符合题意。故选C。6．D【详解】A．光的偏振现象说明光是横波，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，是由波的衍射现象产生的，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。7．B【详解】A．水珠呈“球形”，入射光线进入水珠后，被水珠的后表面反射，再进入空气时，发生“全反射”，所以,水珠看起来特别明亮，故A错误；B．照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，故B正确；C．泊松亮斑是光的衍射形成的，故C错误；D．光导纤维传递光信号是利用了光的全反射原理，故D错误。故选B。8．A【详解】试题分析：沙漠蜃景是光全反射现象，而泊松亮斑的原理是光的衍射，它们的原理不相同，故A错误；彩虹是光的折射，而三棱镜色散也是光的折射，原理相同，故B正确；彩色的肥皂泡是光的干涉，而检查光学平面的平整程度是光的干涉现象，它们原理也相同，故C正确；立体电影是光的偏振，偏振太阳镜也是是光的偏振现象，它们的原理相同，故D正确；本题选错误的选项，故选A．9．B【详解】太阳光沿各个方向振动的都有，只有与偏振方向相同的光才能通过，当两个偏振片方向垂直时，太阳光能通过第一个偏振片，不能通过第二个偏振片，透射光强度最弱；当两个偏振片偏振方向平行时，光线能通过两个偏振片，透射光强度最强；A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误．10．D【详解】根据全反射的条件可知，光导纤维内芯折射率大于外层折射率，选项A错误；一束光导纤维同时刻能传输不同频率的光信号，选项B错误；自然光中各种频率的光都有，不可以进行调制，选项C错误；调制激光信号就是按照要求改变激光的频率、振幅、相位和偏振，选项D正确.11．A【详解】A．C点到直径的距离刚好等于玻璃砖半径的一半，由几何关系可知，∠COA=30°，则入射角为30°，折射角为15°，折射率为故A正确；B．自然光被玻璃反射后，反射光是偏振光，故B错误；C．绿光折射率大于红光，换用绿光从C点入射，折射光线打在OB上，不可能在E点，故C错误；D．折射光线过O点时，折射角为0；沿平行于直径方向，从的上方照射该玻璃砖，入射角不为0，折射光线不可能过O点，故D错误。故选A。12．ABD【详解】A．光的偏振说明光是横波，故A正确；B．阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的薄膜干涉现象，故B正确；C．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的色散现象；故C错误；D．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的衍射现象，故D正确。故选ABD。13．ABD【详解】A．红光到达AC面的入射角为i=30°，折射角为r=60°，则玻璃对红光的折射率为A正确；B．由于蓝光的波长小，蓝光的折射率大，所以蓝光在D点射出时的折射角大于60°，B正确；C．分别用蓝光和红光进行双缝干涉实验，蓝光的波长比红光的小，根据，可知红光的间距更大，C错误；D．电磁波和其他可见光一样均具有干涉、衍射等现象，D正确；E．照相机的增透膜是利用了光的干涉原理，E错误．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．

干涉现象、衍射现象

偏振现象【详解】试题分析：干涉现象、衍射现象现象证明了光是一种波，偏振现象证明了光是横波．16．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。17．

在同一直线上

垂直

一切方向振动

强度

方向振动的光

偏振光

垂直【详解】在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上，在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直，不同的横波，振动方向可能不同。自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这样的光叫做自然光偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其振动方向沿着偏振片的方向振动的光，这样的光称为偏振光。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，入射角变化时偏振的程度也有所变化。偏振现象：偏振方向与透振方向平行的光都通过偏振片，偏振方向与透振方向垂直的光不能通过偏