2024-2025年新教材高中物理第四章光6光的偏振激光練習含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE5-光的偏振激光eq\f(基礎鞏固練,25分鐘·滿分60分)一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)1．關于自然光和偏振光，以下說法正確的是(B)A．自然光包含著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．晚上月亮光是自然光解析：光源發(fā)出的光，沿著各個方向振動的光的強度都相同的光，叫作自然光。沿某個特定方向振動的光叫作偏振光，故A錯B對；偏振光不能通過偏振片還原為自然光，C錯；月亮光是偏振光，D錯。2．如圖所示，兩光屏間放有兩個透振方向相互平行的偏振片，現(xiàn)讓太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照耀到偏振片P上，再通過偏振片Q?，F(xiàn)以光的傳播方向為軸使偏振片P由圖示位置旋轉(zhuǎn)90°度，下列說法正確的是(D)A．MN間為偏振光 B．PQ間為自然光C．PQ間的光線亮度漸漸變暗 D．光屏N上的亮線漸漸變暗解析：MP間為自然光，PN間為偏振光，故A、B錯；PQ間亮度不變，光屏上亮度漸漸變暗，故C錯D正確。3．關于激光的應用，下列說法正確的是(D)A．觀看電影的眼鏡是利用了光的衍射原理B．利用激光是相干光，可以用在雷達上進行精確的測距C．由于激光平行度好，它能像無線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息D．利用激光亮度高，可以用在醫(yī)學上作光刀切除腫瘤，或“焊接”剝落的視網(wǎng)膜解析：觀看電影的眼鏡是利用了透振方向相互垂直的偏振片，故A錯誤；利用激光平行度好，可以用在雷達上進行精確的測距，故B錯誤；利用激光相干性好，它能像無線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息，故C錯誤；利用激光強度大、能量集中，可以用在醫(yī)學上作光刀切除腫瘤，或“焊接”剝落的視網(wǎng)膜，故D正確。4．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是(D)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，透射光的強度發(fā)生改變B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當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，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰D．通過手指間的縫隙視察日光燈，可以看到彩色條紋解析：通過手指的縫隙視察日光燈，看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象。其余各項均是光的偏振現(xiàn)象，故選D。5．(多選)如圖所示，一束自然光通過起偏器照耀到光屏上，則圖中光屏上發(fā)亮的有(起偏器上用箭頭表示其透射方向)(ABD)解析：自然光通過起偏器后成為偏振光，當偏振光的振動方向與起偏器的透振方向平行時能夠通過，否則不能通過，所以A、B、D正確。6．(多選)“假奶粉事務”曾經(jīng)鬧得沸沸揚揚，奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定糖量。偏振光通過糖水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關，將α的測量值與標度值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了，如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達O處的光最強，最終將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是(ACD)A．到達O處光的強度會明顯減弱B．到達O處光的強度不會明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于αD．將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α解析：A、B之間不放糖溶液時，自然光通過偏振片A后，變成偏振光，通過B后到O。當在A、B間放糖溶液時，由于溶液的旋光作用，使通過A的偏振光振動方向轉(zhuǎn)動了肯定角度，到達O處的光強會明顯減弱；但當B轉(zhuǎn)過一個角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光振動方向一樣時，O處光強又為最強，故B的旋轉(zhuǎn)角度即為糖溶液的旋光度；因為A、B的偏振方向一樣，故轉(zhuǎn)動偏振片A也可以。故選ACD。二、非選擇題(共24分)7．(10分)將手電筒射出的光照到平面鏡上，發(fā)生反射后，再用偏振片視察反射光，發(fā)覺旋轉(zhuǎn)偏振片時有什么現(xiàn)象？說明什么？答案：當旋轉(zhuǎn)偏振片時，視察到旋轉(zhuǎn)偏振片時亮度改變，說明反射光是偏振光。8．(14分)一種紅寶石激光器放射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光為一個(列)光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時間為1.0×10－11s，波長為694.3nm，放射功率為1.0×1010W，求：(1)每列光脈沖的長度是多少？(2)用這種紅寶石激光器照耀皮膚上的色斑，每平方厘米色斑汲取能量達到60J以后，色斑便漸漸消逝，一塊色斑的面積為50mm2，則它要汲取多少個(列)紅寶石激光脈沖才能漸漸消逝？答案：(1)3.0×10－3m解析：(1)光脈沖持續(xù)時間即為放射一個光脈沖所需的時間，所以一個光脈沖長度Δl＝c·Δt＝3×108×1.0×10－11m＝3.0×10－3(2)面積為1cm2色斑汲取的能量E＝60J，色斑便漸漸消逝。而1個光脈沖的能量為ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11J＝0.1J消退50mm2的色斑須要光脈沖數(shù)為n＝eq\f(ES1,SΔE)＝eq\f(60×50,100×0.1)＝300(個)。eq\f(素能等級練,15分鐘·滿分40分)一、選擇題(本題共3小題，每題9分，共27分)1．(多選)小明同學在假期旅游期間學習攝影，他發(fā)覺照相機鏡頭呈現(xiàn)淡紫色。如圖所示是他拍攝的兩張照片：甲圖的湖泊遠景照中，能看到遠處拱橋的清晰倒影，看不到水面下的景物；乙圖的湖水近景照中，能清晰看到魚、石頭等水下景物，則(AD)A．鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是鏡頭表面所鍍膜使光發(fā)生干涉的結果B．甲圖拱橋倒影特別清晰是因為來自拱橋的光在水面發(fā)生了全反射C．乙圖水下景物的光射到水面時因入射角較小致反射光強而折射光弱D．拍攝乙圖時若安裝透振方向與水面反射光偏振方向垂直的偏振片將更清晰解析：照相機鏡頭鍍了多層的增透膜，增加了可見光的透過性，由于高頻的藍光和紫光等并不能完全地干涉抵消，因此鏡頭呈現(xiàn)淡紫色，故A正確；甲圖中的倒影是因為來自拱橋的光通過水面反射進入鏡頭而引起的，而全反射在光線由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)才會發(fā)生，故B錯誤；當光從光密介質(zhì)入射到光疏介質(zhì)時，只有當入射角增大才會使反射光增加而折射光減弱，故C錯誤；拍攝乙圖時，來自水下魚的光通過水面的折射再進入鏡頭，為了使照片更清晰，可以利用偏振片來削減在水面發(fā)生反射而進入鏡頭的光，故D正確。2．(多選)如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽光或白熾燈光通過狹縫S形成細光束從空氣射向柱體的O點(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2?，F(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光線的方向上加偏振片P，偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面內(nèi)，這時看到的現(xiàn)象是(AD)A．反射光束1消逝B．透射光束2消逝C．反射光束1和透射光束2都消逝D．偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90°角，透射光束2消逝解析：自然光射到界面上，當反射光與折射光垂直時，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向與紙面垂直，折射光的透振方向與紙面平行，因此當在入射光線方向垂直放上透振方向在紙面內(nèi)的偏振片P時，因垂直于紙面無光；反射光束1消逝，A正確，B，C均錯誤；偏振片轉(zhuǎn)動90°，平行于紙面內(nèi)的光消逝，則透射光束2消逝，D正確。3．(多選)如圖所示是一種利用溫度敏感光纖測量物體溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的改變，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生改變，從而使偏振光的偏振方向發(fā)生改變，光接收器接收的光強度就會改變。關于這種溫度計的工作原理，正確的說法是(AC)A．到達檢偏器的光的偏振方向改變越大，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度改變越大B．到達檢偏器的光的偏振方向改變越小，光接收器所接收的光強度就會越小，表示溫度改變越小C．到達檢偏器的光的偏振方向改變越小，光接收器所接收的光強度就會越大，表示溫度改變越小D．到達檢偏器的光的偏振方向改變越大，光接收器所接收的光強度就會越大，表示溫度改變越大解析：溫度改變越大，光纖的各個物理參量改變越大，光的偏振方向改變越大，光接收器接收的光強度會越小。二、非選擇題(共13分)4．(13分)如圖所示，楊氏雙縫試驗中，下述狀況能否看到干涉條紋？簡潔說明理由。(1)在單色自然光源S后加一偏振片P。(2)在(