2025版新教材高中物理課時(shí)分層作業(yè)18光的衍射光的偏振激光含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE4-課時(shí)分層作業(yè)(十八)(建議用時(shí)：45分鐘)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．對(duì)衍射現(xiàn)象的定性分析，正確的是()A．光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物發(fā)生傳播的現(xiàn)象B．衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果C．光的衍射現(xiàn)象為光的波動(dòng)說供應(yīng)了有力的證據(jù)D．光的衍射現(xiàn)象完全否定了光的直線傳播結(jié)論E．衍射現(xiàn)象說明光是一種橫波解析：衍射現(xiàn)象是波繞過障礙物發(fā)生傳播的現(xiàn)象，衍射條紋是波的疊加的結(jié)果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，所以選項(xiàng)A、B、C正確；光的直線傳播只是近似的，只有在光的波長(zhǎng)比障礙物尺寸小得多的狀況下，光才被看作是沿直線傳播的，所以光的衍射現(xiàn)象和直線傳播是不沖突的，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．一切波都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．答案：ABC2．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(dòng)的光，但是沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度可以不同B．偏振光是垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動(dòng)的光C．自然光透過一個(gè)偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個(gè)偏振片后又還原為自然光D．太陽、電燈等一般光源發(fā)出的光都是自然光E．只有橫波才會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象解析：自然光沿各振動(dòng)方向的光波的強(qiáng)度相同，A錯(cuò)誤；偏振光在垂直于傳播方向上，只沿某一特定方向振動(dòng)，B正確；自然光透過偏振片后成為偏振光，偏振光透過偏振片后不能還原為自然光，C錯(cuò)誤；太陽、電燈等一般光源發(fā)出的是自然光，D正確．由偏振原理知E正確．答案：BDE3．下列狀況中能產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的是()A．光的波長(zhǎng)比孔或障礙物的尺寸大得多B．光的波長(zhǎng)與孔或障礙物的尺寸可相比C．光的波長(zhǎng)等于孔或障礙物的尺寸大小D．光的波長(zhǎng)比孔或障礙物的尺寸小得多E．用紅光做試驗(yàn)時(shí)未視察到明顯的衍射現(xiàn)象，現(xiàn)用綠光替代紅光做試驗(yàn)解析：發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物、縫、孔的尺寸與光的波長(zhǎng)差不多或更?。鸢福篈BC4．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光為偏振光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E．以SP為軸將A轉(zhuǎn)過90°后，在P處將看到光亮解析：該題考查了對(duì)自然光、偏振光的特點(diǎn)的相識(shí)．自然光沿各個(gè)方向的振動(dòng)是勻稱分布的，通過偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動(dòng)的光．從電燈干脆發(fā)出的光為自然光，則A錯(cuò)．它通過偏振片A后，變?yōu)槠窆?，則B對(duì)．設(shè)通過A的光沿豎直方向振動(dòng)，當(dāng)偏振片B只能通過沿水平方向振動(dòng)的偏振光時(shí)，則P點(diǎn)無光亮．將B轉(zhuǎn)過180°后，P處仍無光亮，即C錯(cuò)．若將B轉(zhuǎn)過90°，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動(dòng)的光的偏振片，則偏振光能通過B，即在P處有光亮，D對(duì)．同理可知E對(duì)．答案：BDE5．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)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窆猓煌瑫r(shí)汽車前窗玻璃也采納偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動(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，如下措施中不行行的是()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°解析：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)出的照耀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錯(cuò)；若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對(duì)面車燈的光仍能照得司機(jī)睜不開眼睛，B錯(cuò)；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(duì)面車窗內(nèi)，C錯(cuò)．D、E是可行的．答案：ABC6．關(guān)于波動(dòng)，下列說法正確的是()A．各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉試驗(yàn)，均可看到彩色條紋C．聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度D．已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警E．各種波均會(huì)發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象解析：只有橫波才有偏振現(xiàn)象，A錯(cuò)；白光是復(fù)色光，其中各單色光的波長(zhǎng)不同，導(dǎo)致條紋間距不同，B正確；波的傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度是改變的，而波的傳播速度在同一勻稱介質(zhì)中是勻速的，且波的傳播是指振動(dòng)形式的傳播，C錯(cuò)；因?yàn)榈卣鸩ǖ目v波波速大于橫波波速，所以兩波傳到同一地點(diǎn)有時(shí)間差，可用于橫波的預(yù)警，D正確．干涉衍射都是波特有的現(xiàn)象，E對(duì)．答案：BDE7．對(duì)于激光的相識(shí)，以下說法中正確的是()A．一般光源發(fā)出的光都是激光B．激光是自然界普遍存在的一種光C．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光D．激光已經(jīng)深化到我們生活的各個(gè)方面E．激光比一般光的相干性好解析：激光是人工產(chǎn)生的一種相干光，與一般光源發(fā)出的光不同，激光與我們的生活親密相關(guān)，所以C、D、E正確．答案：CDE8．在學(xué)習(xí)了光的衍射現(xiàn)象后，徐飛回家后自己設(shè)置了一個(gè)小試驗(yàn)．在—個(gè)發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個(gè)圓孔大小可以調(diào)整的圓形孔屏，在圓孔從較大調(diào)至完全閉合的過程中，他在屏上看到什么現(xiàn)象？解析：在圓孔由大到小調(diào)整過程中，當(dāng)孔較大時(shí)，光沿直線傳播，在屏上得到圓形亮斑；當(dāng)孔的直徑減小到與光波的波長(zhǎng)相近時(shí)，產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，屏上將出現(xiàn)明暗相間的亮環(huán)，當(dāng)孔接著減小到完全閉合時(shí)，沒有光到達(dá)屏上，屏上完全黑暗．答案：先是圓形亮區(qū)，再是明暗相間的圓形亮環(huán)，最終完全黑暗[實(shí)力提升練]9．某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫視察光的衍射現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)，你認(rèn)為正確的是()A．若狹縫與燈泡平行，衍射條紋與狹縫平行B．若狹縫與燈泡垂直，衍射條紋與狹縫垂直C．衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān)D．衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)E．波長(zhǎng)越小，衍射條紋間距越大解析：若狹縫與線狀白熾燈平行，衍射條紋與狹縫平行則現(xiàn)象明顯；衍射條紋的疏密程度與縫寬有關(guān)，縫寬越小，條紋越疏；條紋間距與波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，間距越大．答案：ACD10．奶粉的碳水化合物(糖)含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測(cè)量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量，偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)．將α的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品中的含糖量．如圖所示．S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P置于A，B之間，則下列說法中正確的是()A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱C．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯增加D．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的最小角度等于αE．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的最小角度等于α解析：自然光通過偏振片后得到垂直于光的傳播方向與偏振片的透振方向平行的偏振光，該偏振光經(jīng)被測(cè)樣品后，其偏振方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，即相對(duì)于光的傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，到達(dá)B的光的偏振方向與B的透振方向不完全一樣，故O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，故A正確，B、C錯(cuò)誤；若將A或B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)最小角度，使得O處光的強(qiáng)度仍為最大，說明它們轉(zhuǎn)過的角度等于α，故D、E都正確．答案：ADE11．如圖所示，楊氏雙縫試驗(yàn)中，下述狀況能否看到干涉條紋？簡(jiǎn)潔說明理由．(1)在單色自然光源S后加一偏振片P.(2)在(1)狀況下，再加P1，P2，P1與P2透振方向垂直．解析：(1)能．到達(dá)S1，S2的光是從同一偏振光分解出來的，它們滿意相干條件，能看到干涉條紋，且由于偏振片很薄，對(duì)路程差的影響可忽視，干涉條紋的位置與間距和沒有P時(shí)基本一樣，只是強(qiáng)度由于偏振片的汲取作用而減弱．(2)不能．由于從P1，P2射出的光振動(dòng)方向相互垂直，不滿意干涉條件，故光屏E被勻稱照亮，但無干涉現(xiàn)象．答案：見解析．12．一束紅寶石激光器放射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖，若這種激光器產(chǎn)生的光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.0×10－11s，波長(zhǎng)為694.3nm，放射功率為1.0×1010W．求：(1)每列光脈沖的長(zhǎng)度；(2)用這種激光照耀皮膚色斑，每1cm2皮膚汲取的能量達(dá)到60J以后，色斑便漸漸消逝，一個(gè)色斑的面積為50mm2，解析：(1)光脈沖的持續(xù)時(shí)間即為放射一個(gè)光脈沖所需的