浙江專版2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章光6光的偏振激光訓(xùn)練提升新人教版選擇性必修第一冊(cè)

6光的偏振激光課后·訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固一、選擇題Ⅰ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的)1.在演示雙縫干涉的試驗(yàn)時(shí),常用激光作光源,這主要是應(yīng)用激光的什么特性()A.亮度高 B.平行性好C.相干性好 D.波動(dòng)性好答案C2.利用激光束來(lái)切割各種物質(zhì),是利用激光的()A.相干性好的特點(diǎn)B.方向性好、平行度高的特點(diǎn)C.亮度高的特點(diǎn)D.單色性好的特點(diǎn)答案C3.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。下列關(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(zhǎng)相同C.激光也是自然界的產(chǎn)物D.利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離答案D解析激光屬于電磁波,電磁波為橫波,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。頻率相同的激光在不同介質(zhì)中頻率不變,但波速不同,由v=λf可知波長(zhǎng)也不同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光,自然界中的發(fā)光體不能發(fā)出激光,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離,選項(xiàng)D正確。4.關(guān)于自然光和偏振光,以下說(shuō)法正確的是()A.自然光包含著垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,但是沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度可以不相同B.偏振光是在垂直于傳播方向上,只沿著某一特定方向振動(dòng)的光C.自然光透過(guò)一個(gè)偏振片后就成為偏振光,偏振光經(jīng)過(guò)一個(gè)偏振片后又還原為自然光D.晚上月亮光是自然光答案B解析光源發(fā)出的光,沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度都相同的光,叫作自然光。沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光叫作偏振光,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。偏振光不能通過(guò)偏振片還原為自然光,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。月亮光是偏振光,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.關(guān)于光的偏振現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()A.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波B.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影像更清楚C.一束自然光通過(guò)某偏振片時(shí),只有振動(dòng)方向與該偏振片透振方向垂直的光波才能通過(guò)D.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,只有當(dāng)反射光與折射光線之間夾角恰好是90°時(shí),反射光是偏振光答案B解析光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。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楚,這是利用光的偏振現(xiàn)象,故選項(xiàng)B正確。振動(dòng)方向和透振方向垂直的光不能通過(guò)偏振片,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。反射光是偏振光,與折射光、反射光之間的夾角是否等于90°無(wú)關(guān),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.如圖所示,兩光屏間放有兩個(gè)透振方向相互平行的偏振片,現(xiàn)讓太陽(yáng)光沿軸線通過(guò)光屏M上的小孔照耀到偏振片P上,再通過(guò)偏振片Q。現(xiàn)以光的傳播方向?yàn)檩S使偏振片P由圖示位置旋轉(zhuǎn)90°,下列說(shuō)法正確的是()A.MN間為偏振光 B.PQ間為自然光C.PQ間的光漸漸變暗 D.光屏N上的光漸漸變暗答案D解析MP間為自然光,PN間為偏振光,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;PQ間亮度不變,光屏上亮度漸漸變暗,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。7.在楊氏雙縫干涉試驗(yàn)裝置的雙縫后面各放置一個(gè)偏振片,若兩個(gè)偏振片的透振方向相互垂直,則()A.光屏上仍有干涉條紋,但亮條紋的亮度減小B.光屏上仍有干涉條紋,但亮條紋的亮度增大C.干涉條紋消逝,但仍有光射到光屏上D.干涉條紋消逝,光屏上一片黑暗答案C解析因兩偏振片的透振方向相互垂直,所以經(jīng)雙縫和偏振片透過(guò)去的兩列光的振動(dòng)方向不相同,因此不滿意相干條件,不發(fā)生干涉,故沒(méi)有條紋出現(xiàn),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。但仍有光透過(guò)去,所以仍有光射在屏上,只是一般的疊加,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。8.夜晚,汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來(lái)的汽車司機(jī)照得睜不開(kāi)眼,嚴(yán)峻影響行車平安。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?同時(shí)汽車前窗玻璃也采納偏振玻璃,其透振方向正好與對(duì)面汽車發(fā)出的燈光的振動(dòng)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)全部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°答案D解析此題要求自己車燈發(fā)出的光經(jīng)反射后仍能進(jìn)入自己眼中,而對(duì)面車燈發(fā)出的光不能進(jìn)入自己的眼中。若前窗的透振方向豎直、車燈玻璃的透振方向水平,從車燈發(fā)出的光照耀到物體上反射回的光線將不能透過(guò)窗玻璃,司機(jī)面前將是一片漆黑,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若前窗玻璃與車燈玻璃透振方向均豎直,則對(duì)面車燈的光仍能照耀得司機(jī)睜不開(kāi)眼,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若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°,則車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后無(wú)法透射進(jìn)本車窗內(nèi),卻可以透射進(jìn)對(duì)面車內(nèi),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。二、選擇題Ⅱ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的)9.關(guān)于光的偏振現(xiàn)象及應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是()A.全息照相利用了光的偏振現(xiàn)象B.在照相機(jī)鏡頭前加一個(gè)增透膜,可以增加透射光強(qiáng)度,這是利用了光的偏振現(xiàn)象C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),在鏡頭前加一個(gè)偏振片可以削減反射光的強(qiáng)度D.觀看3D電影時(shí)戴上特制的眼鏡會(huì)產(chǎn)生立體感覺(jué),這是利用了光的偏振現(xiàn)象答案CD解析全息照相的拍攝利用了光的干涉原理,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。照相機(jī)鏡頭前加一個(gè)增透膜,可以增加透射光強(qiáng)度,這是利用了光的干涉現(xiàn)象,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片,讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直,從而減弱反射光的強(qiáng)度,故選項(xiàng)C正確。戴上特制的眼鏡觀看3D電影會(huì)產(chǎn)生立體視覺(jué),是利用光的偏振現(xiàn)象,在兩只眼睛中產(chǎn)生視覺(jué)差,故選項(xiàng)D正確。實(shí)力提升一、選擇題Ⅰ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的)1.如圖所示,燈泡S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B,人眼在P處迎著入射光方向,看不到光亮。下列措施可以使人在P處看到光亮的是()A.以過(guò)S和P的直線為軸將A轉(zhuǎn)過(guò)60°B.以過(guò)S和P的直線為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°C.平移偏振片A、B使其互換位置D.將光源S由燈泡更換為太陽(yáng)光答案A解析自然光沿各個(gè)方向的振動(dòng)是勻稱分布的,通過(guò)偏振片后,透射光是只沿著某一特定方向振動(dòng)的光。從燈泡干脆發(fā)出的光為自然光,此時(shí)看不到光亮,則兩偏振片透振方向相互垂直,以過(guò)S和P的直線為軸將A轉(zhuǎn)過(guò)60°,則兩偏振片透振方向不再相互垂直,則可望見(jiàn)光亮,故選項(xiàng)A正確。以過(guò)S和P的直線為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°,兩偏振片透振方向仍相互垂直,仍看不見(jiàn)光亮,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。平移偏振片A、B使其互換位置,兩偏振片透振方向仍相互垂直,仍看不見(jiàn)光亮,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。將光源S由燈泡更換為太陽(yáng)光,仍為自然光,兩偏振片透振方向仍相互垂直,仍看不見(jiàn)光亮,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.偏振光通過(guò)不加電壓的液晶時(shí),光的偏振方向會(huì)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(chǎng)方向透過(guò)樣品時(shí),偏振方向會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α。試驗(yàn)表明,磁致旋光效應(yīng)有如下規(guī)律:①對(duì)于給定的介質(zhì),偏振方向轉(zhuǎn)過(guò)的角度α與樣品的長(zhǎng)度l和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積成正比,即α=klB,k為比例系數(shù)。②偏振光沿著磁場(chǎng)方向通過(guò)樣品,逆著光的傳播方向看,偏振方向順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度;逆著磁場(chǎng)方向通過(guò)樣品,逆著光的傳播方向看,偏振方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)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(gè)方向通過(guò)而不能從反方向通過(guò)?，F(xiàn)使一束激光(偏振光)通過(guò)一偏振片(偏振方向與透振方向平行),沿著磁場(chǎng)方向通過(guò)某一樣品后垂直射到一玻璃磚,會(huì)有部分光反射,如圖所示。為了消退反射光對(duì)前面裝置的影響,那么所加磁場(chǎng)至少多大[已知該種樣品的k=15°/(cm·T),樣品的長(zhǎng)度l為3cm,玻璃磚反射不變更偏振方向]()A.0.5T B.1T C.1.5T D.2T答案B解析向右傳播,通過(guò)樣品后,從左往右看,激光偏振方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)klB角度,通過(guò)玻璃磚反射回來(lái),向左傳播通過(guò)樣品后,偏振方向接著逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)klB角度,所以總共轉(zhuǎn)過(guò)2klB角度。為了不能透過(guò)偏振片,那么2klB至少是90°,所以B=1T。故選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。二、選擇題Ⅱ(每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的)3.下圖是一種利用溫度敏感光纖測(cè)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,由于溫度的變更,光纖的長(zhǎng)度、芯徑、折射率發(fā)生變更,從而使偏振光的偏振方向發(fā)生變更,光接收器接收的光照強(qiáng)度就會(huì)變更。關(guān)于這種溫度計(jì)的工作原理,正確的說(shuō)法是 ()A.到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變更越大,光接收器所接收的光照強(qiáng)度就會(huì)越小,表示溫度變更越大B.到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變更越小,光接收器所接收的光照強(qiáng)度就會(huì)越小,表示溫度變更越小C.到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變更越小,光接收器所接收的光照強(qiáng)度就會(huì)越大,表示溫度變更越小D.到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變更越大,光接收器所接收的光照強(qiáng)度就會(huì)越大,表示溫度變更越大答案AC解析溫度變更越大,光纖的各個(gè)物理參量變更越大,光的偏振方向變更越大,光接收器接收的光照強(qiáng)度會(huì)越小,故選項(xiàng)A、C正確,B、D錯(cuò)誤。4.下圖是立體電影的工作原理圖,觀眾戴上一副特別的眼鏡就能看到由立體電影放出的立體圖像。關(guān)于立體電影,以下說(shuō)法正確的是()A.觀眾戴上特制眼鏡是為了防止損害眼睛B.這副眼鏡其實(shí)就是一對(duì)偏振方向相互垂直的偏振片C.戴上特制眼鏡的觀眾若只用一只眼睛看,則銀幕上只是一片光亮而無(wú)圖像D.產(chǎn)生立體視覺(jué)是因?yàn)槿说膬芍谎劬ν瑫r(shí)視察物體時(shí),在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同答案BD解析放立體電影時(shí)有左右兩架放映機(jī)同時(shí)工作,如題圖所示,在每架放映機(jī)前裝有一塊偏振鏡子,其偏振方向相互垂直,因此從放映機(jī)前偏振鏡射出的兩束偏振光的偏振方向相互垂直,這兩束偏振光經(jīng)屏幕反射其偏振方向不變更,觀眾眼睛所戴的偏振眼鏡的兩只鏡片偏振方向相互垂直,且左眼鏡片跟左邊放映機(jī)前偏振鏡的偏振方向一樣,這樣,左眼只能看到左邊放映機(jī)映出的畫面,右眼只能看到右邊放映機(jī)映出的畫面,兩眼看到的畫面略有差別,因而產(chǎn)生立體感。因此選項(xiàng)B、D正確。三、非選擇題5.一束光由真空入射到平面