2024年高中物理第十三章光第6節(jié)光的偏振課后課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-第6節(jié)光的偏振A組：合格性水平訓(xùn)練1．(綜合)下列現(xiàn)象可以說(shuō)明光是橫波的是()A．光的干涉現(xiàn)象B．光的色散現(xiàn)象C．光的衍射現(xiàn)象D．光的偏振現(xiàn)象答案D解析依據(jù)光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，說(shuō)明光是一種波，具有波動(dòng)性；依據(jù)光的色散現(xiàn)象，說(shuō)明同一介質(zhì)對(duì)不同光的折射率不同；光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明振動(dòng)方向與光的傳播方向垂直，即說(shuō)明光是橫波，所以正確選項(xiàng)是D。2．(自然光與偏振光的區(qū)分)關(guān)于自然光和偏振光，下列觀點(diǎn)正確的是()A．自然光能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，而偏振光卻不能B．只有自然光透過(guò)偏振片才能獲得偏振光C．自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光D．自然光和偏振光都能使感光底片感光答案D解析自然光和偏振光都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；除了從太陽(yáng)、電燈等光源干脆發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是不同程度的偏振光，B錯(cuò)誤；光的顏色由光的頻率確定，與光的振動(dòng)方向無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光，D正確。3．(自然光與偏振光的區(qū)分)(多選)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．太陽(yáng)、電燈等一般光源發(fā)出的光都是自然光答案BD解析按自然光和偏振光的定義，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，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度相同，而偏振光是在垂直于傳播方向上，只沿某一特定方向振動(dòng)的光，A錯(cuò)誤，B正確；太陽(yáng)、電燈等一般光源發(fā)出的光都是自然光，自然光經(jīng)過(guò)一個(gè)偏振片時(shí)，只有振動(dòng)方向平行于偏振片透振方向的光才能完全通過(guò)偏振片，故自然光透過(guò)一個(gè)偏振片后變成偏振光，但偏振光再通過(guò)一個(gè)偏振片時(shí)，當(dāng)偏振片的透振方向與偏振光的振動(dòng)方向平行時(shí)，能通過(guò)偏振片，但仍舊是偏振光，不是自然光，當(dāng)透振方向與光振動(dòng)方向垂直時(shí)，偏振光不能透過(guò)偏振片，故C錯(cuò)誤，D正確。4．(光的偏振原理)(多選)如圖所示，P是偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種照耀P時(shí)能在P的另一側(cè)視察到透射光()A．太陽(yáng)光B．沿豎直方向振動(dòng)的光C．沿水平方向振動(dòng)的光D．沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光答案ABD解析依據(jù)光的現(xiàn)象，只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的透振方向垂直，光都能通過(guò)偏振片。太陽(yáng)光、沿豎直方向振動(dòng)的光、沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光均能通過(guò)偏振片，故A、B、D正確。5．(光的偏振原理)(多選)如圖所示，電燈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，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(guò)180°后，在P處將看到光亮D．以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，在P處將看到光亮答案BD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。從電燈干脆發(fā)出的光為自然光，它通過(guò)偏振片A后，變?yōu)槠窆?，則A錯(cuò)誤，B正確；由人眼在P處看不到光亮可知，A、B兩偏振片的透振方向相互垂直，當(dāng)以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°后，兩偏振片的透振方向仍垂直，在P處仍看不到光亮，當(dāng)以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，兩偏振片的透振方向平行，在P處將看到光亮，C錯(cuò)誤，D正確。6．(自然光與偏振光)(多選)當(dāng)以入射光線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí)，視察電燈、燭焰、月球、反光的黑板，看到的現(xiàn)象有何不同()A．視察電燈和燭焰時(shí)，透射光的強(qiáng)弱隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變更B．視察電燈和燭焰時(shí)，透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變更C．視察月球和反光的黑板時(shí)，透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變更D．視察月球和反光的黑板時(shí)，透射光的強(qiáng)弱隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變更答案BD解析通過(guò)一塊偏振片去視察電燈、燭焰時(shí)，透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變更。因?yàn)闊艄狻T光都是自然光，沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同，因此當(dāng)偏振片旋轉(zhuǎn)時(shí)，透射出來(lái)的光波的振動(dòng)方向雖然變更了(肉眼對(duì)此不能察覺(jué))，但光的強(qiáng)弱沒(méi)有變更。月球和黑板反射的光已經(jīng)是偏振光，它們通過(guò)偏振片透射過(guò)來(lái)的光線和強(qiáng)弱都會(huì)隨偏振片的旋轉(zhuǎn)發(fā)生周期性的變更。故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。7．(光的偏振原理)如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變更狀況是()A．A、B均不變 B．A、B均有變更C．A不變，B有變更 D．A有變更，B不變答案C解析旋轉(zhuǎn)偏振片P，A處得到的是強(qiáng)度始終相同的偏振光，偏振光再經(jīng)過(guò)偏振片Q，在B處的光強(qiáng)隨著P的轉(zhuǎn)動(dòng)而變更，當(dāng)Q的透振方向與經(jīng)過(guò)P的偏振光的振動(dòng)方向垂直時(shí)，B處的光強(qiáng)最弱，C正確。8．(光的偏振的應(yīng)用)(多選)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(shí)，偏振光通過(guò)液晶時(shí)偏振方向會(huì)被旋轉(zhuǎn)90°，這就是液晶的旋光性；假如在液晶上加上電壓，則旋光性消逝。有一種電子表的顯示屏是透亮的，而在顯示數(shù)字的筆畫(huà)處不透光，則關(guān)于該顯示屏，下列說(shuō)法正確的是()A．上下兩個(gè)偏振片的透振方向相互垂直B．上下兩個(gè)偏振片的透振方向相互平行C．筆畫(huà)處為透亮電極，因此加上電壓時(shí)變?yōu)椴煌噶恋腄．筆畫(huà)處沒(méi)有電極，其余部分為透亮電極答案AC解析電子表的顯示屏是透亮的，假設(shè)光從下向上傳播，光線通過(guò)下偏振片時(shí)成為偏振光，假如不加電壓，偏振光通過(guò)液晶時(shí)偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)間線能透過(guò)上偏振片，可知上偏振片的透振方向應(yīng)與此時(shí)偏振光的偏振方向相同，即與下偏振片的透振方向垂直，A正確，B錯(cuò)誤；組成數(shù)字的筆畫(huà)處有時(shí)透亮，有時(shí)不透亮，可知筆畫(huà)處為透亮電極，當(dāng)加上電壓時(shí)液晶旋光性消逝，變?yōu)椴煌噶恋?，C正確，D錯(cuò)誤。B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練9．(光的偏振的應(yīng)用)如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測(cè)量溫度的裝置，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，從而使偏振光的振動(dòng)方向發(fā)生變更，光接收器接收的光強(qiáng)度就會(huì)變更。設(shè)起偏振器和檢偏振器透振方向相同，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)檢偏振器的光的振動(dòng)方向變更越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越小，表示溫度變更越大B．到達(dá)檢偏振器的光的振動(dòng)方向變更越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越小，表示溫度變更越大C．到達(dá)檢偏振器的光的振動(dòng)方向變更越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越小，表示溫度變更越小D．到達(dá)檢偏振器的光的振動(dòng)方向變更越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越小，表示溫度變更越小答案B解析依據(jù)題意知，溫度變更越大，光通過(guò)光纖時(shí)振動(dòng)方向變更越大，由于起偏振器和檢偏振器的透振方向是相同的，所以光從光纖中通過(guò)時(shí)振動(dòng)方向變更越大，透過(guò)檢偏振器的光強(qiáng)度就會(huì)越小，光接收器接收的光強(qiáng)度也就會(huì)越小，因此B正確，A錯(cuò)誤；同理，C、D錯(cuò)誤。10．(光的偏振的應(yīng)用)如圖所示是觀看立體電影時(shí)放映機(jī)鏡頭上的偏振片和觀看者所戴的偏光眼鏡的配置狀況，其中正確的是()答案B解析立體電影是利用光的偏振現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)的。兩臺(tái)放映機(jī)同時(shí)放映著從不同角度同時(shí)拍攝的場(chǎng)景，并且放映機(jī)采納正好垂直的偏振光進(jìn)行放映，觀眾所戴的眼鏡左、右鏡片的透振方向正好也相互垂直。只有透振方向與某束偏振光的偏振方向平行的鏡片才能透過(guò)該束偏振光，這樣，兩只鏡片分別只能透過(guò)來(lái)自兩臺(tái)放映機(jī)中某一臺(tái)的偏振光，則觀眾同時(shí)能獲得兩束帶有不同信息的光線，在腦海中便能復(fù)合成立體感很強(qiáng)的場(chǎng)景，所以B圖所示狀況正確。11．(偏振與折射的綜合)(多選)旋光儀可以用來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度，從而測(cè)定含糖量。其原理是：偏振光通過(guò)糖的水溶液后，若迎著射來(lái)的光線看，偏振方向會(huì)以傳播方向?yàn)檩S線，旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ，這一角度稱為“旋光角”，θ的值與糖溶液的濃度有關(guān)。將θ的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)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(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(shuō)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．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(guò)的角度等于θD．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(guò)的角度等于θE．若使O處光強(qiáng)度再次最大，偏振片A、B均需轉(zhuǎn)過(guò)θ角答案ACD解析偏振片只能讓肯定偏振方向的光通過(guò)，沒(méi)有樣品時(shí)，要使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，偏振片A、B的透振方向應(yīng)相同；當(dāng)放入樣品時(shí)，由于樣品的“旋光角”是θ，光線經(jīng)過(guò)樣品后偏振方向不再與B的透振方向平行，故到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，A正確，B錯(cuò)誤；偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于θ，使與偏振光的方向平行時(shí)，光到達(dá)O處的強(qiáng)度將再次最大，C正確；同理，D正確，E錯(cuò)誤。12．(偏振與干涉的綜合)如圖所示，在楊氏雙縫試驗(yàn)中，下述狀況能否看到干涉條紋？簡(jiǎn)潔說(shuō)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，再加偏振片P1、P2，P1與P2的透射光方向垂直。答案見(jiàn)解析解析(1)能。到達(dá)S1、S2的光是從同一線偏振光分解出來(lái)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(méi)有P時(shí)基本一樣，只是光的強(qiáng)度由于偏振片的作用而減弱。(2)不能。由于從P1、P2射出的光的振動(dòng)方向相互垂直，不滿意干涉條件，故光屏E被勻稱照亮，無(wú)干涉現(xiàn)象，看不到干涉條紋。13．(偏振與折射、反射的綜合)一束光由真空入射到平面玻璃上，當(dāng)其折射角為30°時(shí)，反射光恰好發(fā)生完全偏振(反射光線與折射光線垂直)，由此可以計(jì)算出玻璃的折射率是多