人教版2019選擇性必修第一冊高二物理同步練習(xí)4.6光的偏振激光(原卷版+解析)

第6節(jié)光的偏振激光光的偏振及應(yīng)用1．小華通過偏振太陽鏡觀察平靜水面上反射的陽光轉(zhuǎn)動鏡片時發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化下列說法能夠解釋這一現(xiàn)象的是（）A．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用2．如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則（）A．圖中a光為偏振光B．圖中b光為自然光C．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處將看到光亮D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光亮激光及應(yīng)用3．關(guān)于激光，下列說法正確的是（）A．激光是自然光的一種B．自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光C．激光可以像刀子一樣切除腫瘤D．由于激光的方向性好，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象4．激光火箭的體積小，卻可以運(yùn)載更大、更重的衛(wèi)星或飛船。激光由地面激光站或空間激光動力衛(wèi)星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成了一股高溫高壓的燃?xì)饬?，以極大的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空。激光火箭利用的是激光的（）A．相干性好的特性 B．單色性好的特性C．亮度高的特性 D．平行度好的特性5．偏振光通過不加電壓的液晶時，光的偏振方向會被液晶旋轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)叫液晶的旋光性。用人工方法也可以產(chǎn)生旋光效應(yīng)，其中最重要的是磁致旋光效應(yīng)。當(dāng)偏振光沿著（或逆著）磁場方向透過樣品時，偏振方向會旋轉(zhuǎn)一個角度。實驗表明，磁致旋光效應(yīng)有如下規(guī)律：①對于給定的介質(zhì)，偏振方向轉(zhuǎn)過的角度與樣品的長度l和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積成正比，即：，k為比例系數(shù)。②偏振光沿著磁場方向通過樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向順時針轉(zhuǎn)過一個角度；逆著磁場方向通過樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向逆時針轉(zhuǎn)過一個角度。利用磁致旋光的這一特點(diǎn)可以制成光隔離器，即只允許光從一個方向通過而不能從反方向通過。現(xiàn)使一束激光（偏振光）通過一偏振片（偏振方向與透振方向平行），沿著磁場方向通過某一樣品后垂直射到一玻璃磚，會有部分光反射，如圖所示，為了消除反射光對前面裝置的影響，那么所加磁場至少多大。已知該種樣品的k=15°/（cmT），樣品的長度l為3cm，玻璃磚反射不改變偏振方向（

）A．0.5TB．1TC．1.5TD．2T6．下列關(guān)于光的偏振、光的衍射和激光的說法正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波B．光的衍射亮條紋等間距、亮度也相同C．立體電影利用了激光平行度好的特點(diǎn)D．用激光“焊接”剝落的視網(wǎng)膜利用了激光亮度高的特點(diǎn)7．關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是（）A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度可以不相同B．偏振光是在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某一特定方向振動的光C．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后又還原為自然光D．太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光8．電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性，當(dāng)液晶上不加電壓時，偏振光通過液晶時偏振方向會旋轉(zhuǎn)90°，這就是液晶的旋光性，如果在液晶上加上電壓，則旋光性消失。有一種電子表的顯示屏是透明的，而在顯示數(shù)字時，數(shù)字的筆畫處不透光，則關(guān)于該顯示屏，下列說法正確的是（）A．上下兩個偏振片的透振方向相互垂直B．上下兩個偏振片的透振方向相互平行C．筆畫處為透明電極，因此加上電壓時變?yōu)椴煌该鞯腄．筆畫處沒有電極，其余部分為透明電極9．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是（）A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋10．如圖所示是一種利用溫度敏感光纖測量物體溫度的裝置，檢偏器的透振方向與起偏器的相同。一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的偏振方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強(qiáng)度就會變化。關(guān)于這種溫度計的工作原理，正確的說法是（）A．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大B．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小C．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越大，表示溫度變化越小D．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越大，表示溫度變化越大11．夜晚，汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來的汽車司機(jī)照得睜不開眼睛，嚴(yán)重影響行車安全．若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆猓煌瑫r汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體。假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施中不可行的是（）A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°E．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向左上45°12．關(guān)于激光的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點(diǎn)對信號來進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳遞信息B．計算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用了激光平行度好的特點(diǎn)C．醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)D．“激光測距雷達(dá)”利用激光測量很遠(yuǎn)距離的目標(biāo)是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)13．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是（）A．激光是縱波B．頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長不相同C．兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離14．準(zhǔn)分子激光器利用氬氣和氟氣的混合物產(chǎn)生激光，用于近視眼的治療。關(guān)于這個治療，以下說法正確的是（）A．近視眼是物體在眼球中成像在視網(wǎng)膜的前面，使人不能看清物體B．激光的方向性好，可以在非常小的面積上對眼睛進(jìn)行光凝手術(shù)C．激光治療近視眼手術(shù)是對視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)D．激光治療近視眼手術(shù)是對角膜進(jìn)行切削第6節(jié)光的偏振激光光的偏振及應(yīng)用1．小華通過偏振太陽鏡觀察平靜水面上反射的陽光轉(zhuǎn)動鏡片時發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化下列說法能夠解釋這一現(xiàn)象的是（）A．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用【答案】B【詳解】發(fā)現(xiàn)強(qiáng)弱變化說明水面上反射的陽光是偏振光，而陽光本身是自然光，在反射時發(fā)生了偏振，當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向平行時，通過的光最強(qiáng)，而當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向垂直時，通過的光最弱，因此鏡片起到檢偏器的作用。故選B。2．如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則（）A．圖中a光為偏振光B．圖中b光為自然光C．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處將看到光亮D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光亮【答案】D【詳解】AB．自然光在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，沿各個方向的振動是均勻分布的，通過偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光，它通過偏振片A后，即變?yōu)槠窆?，故AB錯誤；CD．設(shè)通過A的光沿豎直方向振動，而偏振片B只能通過沿水平方向振動的偏振光，則P點(diǎn)無光亮，以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，P處仍無光亮；以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^沿豎直方向振動的光的偏振片，則偏振光能通過B，即在P處有光亮，故C錯，D正確。故選D。激光及應(yīng)用3．關(guān)于激光，下列說法正確的是（）A．激光是自然光的一種B．自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光C．激光可以像刀子一樣切除腫瘤D．由于激光的方向性好，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象【答案】C【詳解】AB．激光是用人工方法激發(fā)的一種特殊的光，是人工產(chǎn)生的，不是天然光，故AB錯誤；C．激光亮度高，能量集中，可以像刀子一樣切除腫瘤，故C正確；D．激光和自然光一樣能發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。4．激光火箭的體積小，卻可以運(yùn)載更大、更重的衛(wèi)星或飛船。激光由地面激光站或空間激光動力衛(wèi)星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成了一股高溫高壓的燃?xì)饬?，以極大的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空。激光火箭利用的是激光的（）A．相干性好的特性 B．單色性好的特性C．亮度高的特性 D．平行度好的特性【答案】C【詳解】推進(jìn)劑在激光束的照射下受熱而急劇膨脹，由此可知激光火箭利用了激光的亮度高的特性，ABD項錯誤，C正確。故選C。5．偏振光通過不加電壓的液晶時，光的偏振方向會被液晶旋轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)叫液晶的旋光性。用人工方法也可以產(chǎn)生旋光效應(yīng)，其中最重要的是磁致旋光效應(yīng)。當(dāng)偏振光沿著（或逆著）磁場方向透過樣品時，偏振方向會旋轉(zhuǎn)一個角度。實驗表明，磁致旋光效應(yīng)有如下規(guī)律：①對于給定的介質(zhì)，偏振方向轉(zhuǎn)過的角度與樣品的長度l和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積成正比，即：，k為比例系數(shù)。②偏振光沿著磁場方向通過樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向順時針轉(zhuǎn)過一個角度；逆著磁場方向通過樣品，逆著光的傳播方向看，偏振方向逆時針轉(zhuǎn)過一個角度。利用磁致旋光的這一特點(diǎn)可以制成光隔離器，即只允許光從一個方向通過而不能從反方向通過?，F(xiàn)使一束激光（偏振光）通過一偏振片（偏振方向與透振方向平行），沿著磁場方向通過某一樣品后垂直射到一玻璃磚，會有部分光反射，如圖所示，為了消除反射光對前面裝置的影響，那么所加磁場至少多大。已知該種樣品的k=15°/（cmT），樣品的長度l為3cm，玻璃磚反射不改變偏振方向（

）A．0.5TB．1TC．1.5TD．2T【答案】B【詳解】向右傳播，通過樣品后，從左往右看，激光偏振方向逆時針轉(zhuǎn)過klB角度，通過玻璃磚反射回來，向左傳播通過樣品后，偏振方向繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)過klB角度，所以總共轉(zhuǎn)過2klB角度，為了不能透過偏振片，那么2klB至少是90°，所以B=1T故B正確，ACD錯誤。故選B。6．下列關(guān)于光的偏振、光的衍射和激光的說法正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波B．光的衍射亮條紋等間距、亮度也相同C．立體電影利用了激光平行度好的特點(diǎn)D．用激光“焊接”剝落的視網(wǎng)膜利用了激光亮度高的特點(diǎn)【答案】AD【詳解】A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，A正確；B．光的衍射中央條紋寬而亮，兩側(cè)條紋窄而暗，B錯誤；C．立體電影的制作與觀看是應(yīng)用光的偏振現(xiàn)象，放映的時候是用雙鏡頭放映機(jī)，其中每個鏡頭前放有偏振方向不同的偏振光，C錯誤；D．用激光“焊接”剝落的視網(wǎng)膜利用了激光亮度高的特點(diǎn)，D正確。故選AD。7．關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是（）A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度可以不相同B．偏振光是在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某一特定方向振動的光C．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后又還原為自然光D．太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光【答案】BD【詳解】A．自然光沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度相同，故A錯誤；B．偏振光是在垂直于傳播方向的平面上，只沿著某一特定方向振動的光，故B正確；C．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后不能還原為自然光，故C錯誤；D．太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光，故D正確。故選BD。8．電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性，當(dāng)液晶上不加電壓時，偏振光通過液晶時偏振方向會旋轉(zhuǎn)90°，這就是液晶的旋光性，如果在液晶上加上電壓，則旋光性消失。有一種電子表的顯示屏是透明的，而在顯示數(shù)字時，數(shù)字的筆畫處不透光，則關(guān)于該顯示屏，下列說法正確的是（）A．上下兩個偏振片的透振方向相互垂直B．上下兩個偏振片的透振方向相互平行C．筆畫處為透明電極，因此加上電壓時變?yōu)椴煌该鞯腄．筆畫處沒有電極，其余部分為透明電極【答案】AC【詳解】AB．假設(shè)光從下向上傳播，光線通過下偏振片時成為偏振光，如果不加電壓，偏振光通過液晶時偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，此時光線能透過上偏振片，可知上偏振片的透振方向應(yīng)與此時偏振光的偏振方向相同，即與下偏振片的透振方向垂直，B錯誤，A正確；CD．組成數(shù)字的筆畫處有時透明，有時不透明，可知筆畫處為透明電極，當(dāng)加上電壓時液晶旋光性消失，光線不能透過上偏振片，D錯誤，C正確。故選AC。9．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是（）A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋【答案】ABC【詳解】A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，導(dǎo)致兩偏振片的方向變化，則透射光的強(qiáng)度會發(fā)生變化，故A正確；B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的表面時，有反射光線，如果折射光線與反射光線垂直，則反射光為偏振光，故B正確；C．在日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片，由于反射光太強(qiáng)，偏振光強(qiáng)，加偏振片可以將反射的偏振光過濾，使景像更清晰，故C正確；D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，D錯誤。故選ABC。10．如圖所示是一種利用溫度敏感光纖測量物體溫度的裝置，檢偏器的透振方向與起偏器的相同。一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的偏振方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強(qiáng)度就會變化。關(guān)于這種溫度計的工作原理，正確的說法是（）A．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大B．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小C．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越大，表示溫度變化越小D．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越大，表示溫度變化越大【答案】AC【詳解】溫度變化越大，光纖的各個物理參量變化越大，光的偏振方向變化越大，光接收器接收的光強(qiáng)度會越小，故AC正確，BD錯誤。故選AC。11．夜晚，汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來的汽車司機(jī)照得睜不開眼睛，嚴(yán)重影響行車安全．若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆猓煌瑫r汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體。假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施中不可行的是（）A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°E．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向左上45°【答案】ABC【詳解】A．若前窗玻璃的透振方向豎直、車燈玻璃的透振方向水平，從車燈發(fā)出的照射到物體上反射的光將不能透過前窗玻璃，司機(jī)面前將是一片漆黑，所以A不可行；B．若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對面車燈的光仍能照得司機(jī)睜不開眼睛，B不可行；CDE．若前窗玻璃的透振方向斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向斜向左上45°，則車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后無法透振進(jìn)本車車窗內(nèi)，卻可以透振進(jìn)對面車窗內(nèi)；同理前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°或者都是斜向左上45°是可行的，即C不可行，D、E是可行的。故選ABC。12．關(guān)于激光的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點(diǎn)對信號來進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行傳遞信息B．計算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用了激光平行度好的特點(diǎn)C．醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)D．“激光測距雷達(dá)”利用激光測量很遠(yuǎn)距離的目標(biāo)是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)【答案】BC【詳解】A．光纖通信是應(yīng)用激光是相干光的特點(diǎn)。對信號來進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中傳遞信息，故A錯誤；B．由于平行度好，激光可以會聚到很小的一點(diǎn)。讓這一點(diǎn)照射到計算機(jī)的光盤上，就可以讀出光盤上記錄的信息，故B正確；C．醫(yī)學(xué)上用激光做“