高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第4节 光的偏振同步训练题

5.4光的偏振基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．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°

2．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．引力波应该只能在真空中传播

B．引力波应该携带波源的信息

C．引力波不会有偏振现象

D．引力波应该不容易被探测到

3．下列有关光现象的说法不正确的是 (　　)

A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

B．泊松亮斑是光的衍射现象

C．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

D．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

4．在对下列四副图形的描述说明中，说法错误的是（   ）

A．甲图是立体电影的放映与观看情景示意图，其中利用了光的偏振原理

B．乙图是电磁波的发射过程中对发射信号进行调制原理图，其中采用的是“调频”方式

C．丙图中出现明暗相间的圆环，是由光的衍射形成的

D．丁图是利用激光进行全息照相的原理示意图，其主要是利用了激光相干性好的优点

5．下列说法中正确的是（     ）

A．光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象

B．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的衍射现象

C．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象

D．泊松亮斑是光的干涉现象

6．以下说法正确的是（　　）

A．利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液的流速

B．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大

C．红外线有显著的热作用，照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光

D．照相机镜头的偏振镜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度

7．下列说法不正确的是（　　）

A．图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理

B．图2为光照射不透明小圆板得到的衍射图样

C．图3沙漠蜃景是光的全反射现象，其产生的原因是由于沙漠上层空气的折射率比下层空气折射率大

D．图4立体电影利用了光的衍射原理

8．下列说法中正确的是（　　）

A．光的偏振现象说明光是纵波

B．杨氏双缝干涉实验证明光是电磁波

C．光从空气射入玻璃时可能发生全反射

D．雨后路面上的油膜表面的彩色条纹是由于光的干涉形成的

9．关于光的干涉，衍射和偏振的应用，下列说法不正确的是（　　）

A．泊松亮斑是光的衍射现象

B．单色光的双缝干涉条纹是明暗相间等间距的条纹

C．在太阳光下看肥皂泡是彩色的，该现象是光的衍射现象

D．液晶显示用到了偏振光

10．下列说法中正确的是（　　）

A．浮在水面上的薄油层在太阳光的照射下呈现各种不同颜色，这是光的干涉形成的现象

B．光学镜头上镀有一层增透膜可以增强透射光的强度，这是利用了光的偏振现象

C．雨后空中出现的彩虹，这是由于光的全反射形成的现象

D．在拍摄玻璃橱窗后面的物体时，往往要在镜头前加装一个滤光片以使影像更清晰，这是利用了光的衍射现象

11．在拍摄水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片，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

12．如图所示，一束复色光照射到水中的球形气泡以后，经折射后分成a、b两束单色光，下列说法正确的是（　　）

A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．a光能发生偏振现象，b光不能发生偏振现象

C．a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置，b光的条纹间距更大

D．a、b两束光分别通过同一单缝衍射装置，a光的中央亮条纹较宽

13．下列说法不正确的是（　　）

A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断，P为凹处，Q为凸处

B．图乙为光线通过小圆板得到衍射图样

C．图丙的原理和光导纤维传送光信号的原理有相似的地方

D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样

14．下列说法中正确的是（　　）

A．图甲是由于海面下层空气的折射率比上层空气的折射率小形成的，其中Ａ是蜃楼

B．图乙中平行光a、b经过三棱镜后交于M点，则在棱镜中a光的速度比b光的速度大

C．图丙中仅将红光换成绿光，则第一亮纹的位置P点将下移

D．图丁中P是偏振片，Q是光屏，白炽灯照射P时，缓慢转动P，光屏Q上亮度发生变化，说明光波是横波

15．在某些特定环境下照像时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使景象清晰，关于其原理下列说法正确的是(　　)

A．增强透射光的强度

B．减弱所拍摄景物周围反射光的强度

C．减弱透射光的强度

D．增强所拍摄景物周围反射光的强度

二、填空题（共4题）

16．光的干涉和衍射现象说明光具有_____性。光是一种_____。

利用“偏振片”代替图中带有狭缝的木板来做光学实验。偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，沿着这个方向振动的_____能顺利通过偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“透振方向”。偏振片对光波的作用就像图中的狭缝对于机械波的作用一样。

17．电子表的显示屏利用了液晶的旋光性，当液晶上不加电压时，偏振光通过液晶时偏振方向会旋转90°，这就是液晶的旋光性；如果在液晶上加上电压，则旋光性消失。有一种电子表的显示屏是透明的，而在显示数字的笔画处不透光，则上下两个偏振片的透振方向相互________；笔画处为________电极，因此加上电压时变为________的。

18．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。

19．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到的现象是______．这是光的偏振现象，这个实验表明_____．

三、综合题（共4题）

20．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，观察光屏N上光的亮度会如何变化，试解释变化的原因。

21．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。

22．如图所示的装置可以测量棱镜的折射率，ABC表示待测直角棱镜的横截面，棱镜的顶角为，紧贴直角边AC是一块平面镜，一光线SO射到棱镜的AB面上，适当调整SO的方向，当SO与AB成角时，从AB面射出的光线与SO重合，在这种情况下仅需则棱镜的折射率n为多少?

23．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？

参考答案：

1．D

2．A

3．D

4．B

5．A

6．A

7．D

8．D

9．C

10．A

11．A

12．D

13．D

14．C

15．B

16．     波动     横波     光波

17．     垂直     透明     不透明

18．     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

19．     透射光的强度（或亮度）发生变化     光是一种横波

20．

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透振方向垂直时，光屏N上没有亮度，所以光屏N上的光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，即光屏N上的光的亮度会时亮时暗。

21．

通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化，因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了(肉眼对此不能感觉)，但光的强弱没有改变；

月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性变化。

22．

23．光的偏振