高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光复习练习题

4.6光的偏振 激光（含解析）

一、单选题

1.下列说法不正确的是（   ）           

A. 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉

B. 玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象

C. 光的偏振现象证实了光是横波。

D. 不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

2.下列关于光学现象的说法中正确的是（   ）           

A. 用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用

B. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果

C. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄水下和玻璃后的景物，可使影像更清晰

D. 通过平行于日光灯的狭缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色条纹，这是由于光的折射而产生的色散现象

3.医学上将激光束的宽度聚集到纳米的范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，除去癌症、遗传疾病等，这是利用了激光的（  ）

A. 单色性                                B. 平行性                                C. 高能性                                D. 粒子性

4.激光技术是在1960年发明的．激光被誉为神奇的光，关于激光的应用下列说法中正确的是（  ）

A. 激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度

B. 由于激光是平行光，所以它能像无线电波那样被调制、用来传递信息

C. 用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响

D. 能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射

5.激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是（  ）

A. 激光是横波、能量一定高于紫外线              B. 颜色相同的激光在不同介质中的波长相同

C. 两束频率不同的激光能产生干涉现象           D. 利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离

6.下列应用激光的事例中错误的是（  ）

A. 利用激光进行长距离精确测量                             B. 利用激光进行通信

C. 利用激光进行室内照明                                       D. 利用激光加工坚硬材料

7.激光是人工产生的相干光，其具有单色性好、平行度好、亮度高、方向性好等特性，以下关于激光不正确的是（  ）

A. 激光的频率比X射线的频率还高                           B. 利用激光进行长距离精确测量

C. 利用激光进行通信                                                D. 利用激光加工坚硬材料

8.下列叙述中符合激光应用的实例，正确的是（   ） 

①利用激光进行通信

②利用激光加工坚硬的材料

③利用激光进行室内照明

④利用激光进行长距离精确测量．

A. ①②③                                B. ①②④                                C. ②③④                                D. ①③④

9.下面关于普通光和激光的特点叙述正确的是（   ）           

A. 前者是相干光，后者是非相干光                         B. 前者是非相干光，后者是相干光

C. 都是相干光                                                         D. 都是非相干光

10.下列说法正确的是（   ）           

A. 太阳光是偏振光，自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光

B. X射线比红外线更容易发生干涉和衍射现象，人耳能听见的声波比超声波更容易发生明显衍射

C. 波在传播过程中介质质点的振动频率等于波源的振动频率，机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散

D. 发生沙尘暴时只有波长较长的一部分光才能到达地面，交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘，利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物

11.下列说法正确的是（   ）           

A. 光的偏振现象说明了光是一种电磁波

B. 无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱

C. 根据单摆的周期公式T=2π ，在地面附近，如果l→∞，则其周期T→∞

D. 利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物

12.能说明光波是横波的现象是（   ）           

A. 光的干涉现象                  B. 光的衍射现象                  C. 光的偏振现象                  D. 光的反射现象

13.有关偏振和偏振光的下列说法中不正确的是（   ）           

A. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

B. 光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光

C. 光振动沿着特定方向的光是偏振光

D. 在给玻璃橱窗里的文物拍照时，在照相机镜头前安装一片偏振滤光片的目的是以减弱反射光使文物清晰

14.在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，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

15.在光的双缝干涉实验中，在双缝后面放置两个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则下列说法正确的是  (       )

A. 光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度减弱           B. 光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度增强

C. 光屏上的干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上    D. 光屏上的干涉条纹消失，且光屏上一黑暗

16.将两个偏振片紧靠在一起，放在一盏灯的前面，眼睛通过偏振片看到的光很弱．如果将其中一个偏振片旋转180°，在旋转过程中会观察到(　  　)           

A. 灯光逐渐增强，然后逐渐减弱                             B. 灯光强度保持不变

C. 灯光逐渐增强，没有减弱现象                             D. 灯光逐渐增强，再减弱，然后增强到最亮[

二、计算题

17.所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上了透振方向与水平面成45º的偏振片，试用学过的知识解释这样有什么作用？

18.实验证明让一束太阳光入射到平静的水面上,如果入射角合适,其反射光线和折射光线是互相垂直的,且偏振方向也是互相垂直的偏振光。已知水的折射率为1．33,则这一入射角为多少?

19.应用激光平行度好的特性，可以精确地测量距离，对准目标发射一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔，就可求出激光器到目标的距离。若在地球上向月球发射一个激光脉 冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56s，则月球到地球的距离大约是多少?

答案解析

一、单选题

1.【答案】 B  

【解析】A、用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度利用了光的薄膜干涉，A不符合题意；

B、玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，B错误，符合题意；

C、偏振是横波特有的现象，光的偏振现象能证明光是横波，C不符合题意；

D、可以通过迈克尔孙−莫雷实验得出：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的，后来爱因斯坦把它总结为：光速不变原理，D不符合题意；

故答案为：B。

2.【答案】 C  

【解析】A、光导纤维束传送图象是利用光的全反射现象，A不符合题意；

B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，B不符合题意；

C、当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过。拍摄水下和玻璃后的景物，为了使照片清楚，则要过滤掉玻璃面的反射光，所以让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，在照相机镜头前装上一个偏振滤光片，利用光的偏振原理，C符合题意；

D、透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这是光绕过障碍物的现象，是光的衍射，D不符合题意。

故答案为：C

3.【答案】 C  

【解析】激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．故这里利用了激光的高能性；

故选：C．

4.【答案】 A  

【解析】A、激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，故A正确．

B、由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制、用来传递信息，故B不正确．

C、用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光方向性好能量高，故C错误．

D、能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好，方向性好．故D错误．

故选：A

5.【答案】 D  

【解析】A、激光属于电磁波，电磁波为横波，激光的能量由机关的频率决定，激光的能量不一定比紫外线高，故A错误；

B、颜色相同的激光频率相同，频率相同的激光在不同介质中波长不相同，真空中波长最长，其它介质中波长小于真空中波长，故B错误；

C、波产生干涉的前提条件是频率相同，两束频率不同的激光不能产生干涉现象，故C错误；

D、利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离，故D正确；

故选D．

6.【答案】 C  

【解析】A、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故该选项说法正确，不符合题意；

B、激光能够传递声音、图象等信息，因此可以利用激光进行通信，故该选项说法正确，不符合题意；

C、激光的亮度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛，故该选项说法错误，符合题意；

D、激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故该选项说法正确，不符合题意．

本题选择错误的，故选：C

7.【答案】 A  

【解析】A、激光属于电磁波，电磁波为横波，激光的能量由机关的频率决定，激光的能量不一定比X射线高，故A错误；

B、利用激光平行度好的特点可以进行长距离精确测量．故B正确；

C、激光的频率单一，相干性好，可以利用激光进行通信．故C正确；

D、激光的亮度高，能量大，我们可以利用激光加工坚硬材料．故D正确；

故选：A

8.【答案】 B  

【解析】解：①、激光能够传递声音、图象等信息，因此可以利用激光进行通信，故①正确②、激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故②正确；③、激光的亮度高而且平行度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛，故③错误；④、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故④正确．所以选项B正确 

故选：B

9.【答案】 B  

【解析】解：普通光源发出的光的振动方向不平行，相位差也不恒定，故不是相干光； 

激光是相干光；

故选：B．

10.【答案】 D  

【解析】解：A、太阳光是自然光，不是偏振光，自然光在水面反射时，反射光和折射光的振动方向不同，都是一定程度的偏振光，故A错误； 

B、X射线是一种波长比红外线短的电磁波，具有较强的穿透能力，但不容易发生衍射现象，而人耳能听见的声波比超声波波长长，更容易发生明显衍射，故B错误；

C、电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，而机械波的传播需要介质，真空中不传播，机械波和电磁波本质上不相同，故C错误；

D、因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，故D正确；

故选：D．

11.【答案】 D  

【解析】解：A、光的偏振现象说了光是横波，故A错误； 

B、无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，故B错误；

C、根据单摆的周期公式T=2π ，在地面附近，如果l→∞，则重力加速度变化，故C错误；

D、因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，故D正确；

故选：D．

12.【答案】 C  

【解析】解：横波振动的方向与波传播的方向垂直，只有横波才能发生偏振．所以能说明光波是横波的现象是光的偏振现象． 

光的干涉现象、光的衍射现象能证明光具有波动性，而不能证明光是横波．光的反射现象与光是否是横波无关．

故选：C

13.【答案】 A  

【解析】解：A、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象．故A错误； 

B、C、光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光，光振动沿着特定方向的光是偏振光．自然界中大部分是偏振光，而光源则是自然光．故B正确，C正确；

D、玻璃的反射光是偏振光，所以在给玻璃橱窗里的文物拍照时，在照相机镜头前安装一片偏振滤光片的目的是以减弱反射光使文物清晰．故D正确．

本题选择不正确的，故选：A

14.【答案】 A  

【解析】当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过，拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，从而减弱反射光，使景物的像清晰．故A正确，BCD错误． 

15.【答案】 D  

【解析】要得到稳定的干涉图样，条件是两列波的频率相等，振动情况完全相同，但振幅不一定相等，由上分析可知，干涉条纹消失，且两个偏振片的透振方向相互垂直，则无光射到光屏上，故D正确。

16.【答案】 A  

【解析】眼睛通过两偏振片看到的光很弱，是因为两偏振片的透振方向垂直，在旋转其中一个偏振片的过程中，透振方向逐渐一致，光逐渐增强，当两个偏振片的透振方向一致时，  光线最强，继续旋转  偏振片时，透振方向又逐渐偏离，光线逐渐减弱，所以选项A正确． 

二、计算题

17.【答案】 若前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，则对方车辆的光与自己前窗正好成90度，对方的光就通不过你的前窗射到你的眼，不会发生眼花。

分析：偏振片对光不可能是百分百透射的，因此就会阻碍一部分自然光，使强度减小，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能顺利通过，透射光不是一种相干光源

【解析】若前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，则对方车辆的光与自己前窗正好成90度，对方的光就通不过你的前窗射到你的眼，不会发生眼花。

18.【答案】 设入射角为 ,折射角为 ,反射角为 。由光的反射定律知 ;由光的折射定律得n= ,由题给条件知 °,故有 ,

,

。

【解析】根据光的反射定律，就会算出入射角，也就知道反射角的度数，反射光线与折射光线恰好垂直，根据折射定律相关知识进行处理。

19.【答案】 真空中的光速 ，从发射脉冲到收到反射脉冲所用时间 ，月球到地球的距离为 。

【解析】这种题型关键是明白光的传播过程，光在真空中沿直线传播，传播速度为 ，同时还要注意所给时间为往返所用时间。