高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册光的偏振激光当堂检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册光的偏振激光当堂检测题，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.做光的双缝干涉实验，可以直接用激光照射双缝，形成干涉条纹，这应用了激光的哪种特点（）
A. 相干性好 B. 平行度好 C. 亮度高 D. 速度大
2.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述，正确的是（）
A. 图甲中，内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的全反射原理
B. 图乙中 M、N 是偏振片，当 M 固定不动，以光的传播方向为轴，将 N 在竖直面内转动 90∘，光屏 P 上的光亮度不变
C. 图丙中，检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出 P 为凸处、Q 为凹处
D. 图丁中，泊松亮斑是光照射到小圆孔时发生衍射产生的
3.如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏 M 上的小孔照射到固定不动的偏振片 P 上，再使偏振片 Q 绕轴匀速转动一周，则关于光屏 N 上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（）
A. 光屏 N 上光的亮度保持不变
B. 光屏 N 上光的亮度会时亮时暗
C. 光屏 N 上有两条与偏振片 P、Q 透振方向对应的亮线
D. 光屏 N 上只有一条亮线随偏振片转动而转动
4.关于以下四张图片，下列说法不正确的是（）
A. 图甲所示竖直的肥皂膜上出现的水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的
B. 图乙中，激光切割金属利用了激光能量大的特点
C. 图丙中，当偏振片 M 固定不动缓慢转动偏振片 N 时，透射光的强度变化，表明光波是纵波
D. 图丁中，影的中心存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的小圆盘得到的衍射图样
5.如图所示，透过两块偏振片 P、Q 观察灯光。初始状态下，两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片 P 不动，使偏振片 Q 以角速度 ω 按照图示方向匀速旋转，能观察到连续两次光强最大的时间间隔为（）
A. 2πω B. πω C. π2ω D. π4ω
6.如图所示，让白炽灯发出的光通过偏振片 P 和 Q，最后射到 Q 右侧的光屏上。P、Q 可以从图示位置开始转动。下列说法正确的是（）
A. 白炽灯光为纵波
B. 横波无法通过 P
C. Q 旋转任意角度后光屏不会变亮
D. P、Q 都旋转 90∘ 后光屏变亮
7.下列情景均与光学知识相关，其说法正确的（）
A. 甲图中将单色光的强度变为 2 倍，相邻亮条纹之间的距离也变为原来的 2 倍
B. 乙图中水里的气泡看起来很亮和荷叶上的水珠看起来很亮的主要成因相同
C. 丙图中利用偏振眼镜能观看立体电影，利用了两束光的干涉原理
D. 丁图中五颜六色的彩虹是光由空气中小水珠间隙衍射的结果
8.我国智能驾驶汽车进入快速发展期。某车载雷达系统可以发出激光和超声波（频率高于 20kHz 的声波）信号，下列说法正确的是（）
A. 激光与超声波都是横波
B. 激光与超声波都是纵波
C. 激光与超声波都能发生衍射
D. 激光与超声波都可在真空中传播
9.关于激光的应用，下列说法正确的是（）
A. 光纤通信是应用激光方向性非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的
B. 计算机内的"磁头"读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C. 医学中用激光做"光刀"来切除肿瘤是应用了激光强度大的特点
D. "激光测距雷达"利用激光测量很远目标的距离是应用了激光强度大的特点
10.阿秒激光器能产生阿秒（10−18s）数量级的激光脉冲信号，可用于探测原子内绕核运动电子的动态行为。周期为 1 阿秒的激光脉冲信号的长度最接近于（）
A. 0.1nm B. 0.3nm C. 1nm D. 3nm
二、多选题
11.关于激光与自然光，下列说法正确的是（）
A. 激光的频率单一，而自然光是含有各种色光频率的光，所以激光的相干性好
B. 自然光是由物质的原子发射出来的，而激光是人工产生的，所以激光不是由物质的原子发射出来的
C. 激光和自然光都具有相同的本质，它们都是由原子的跃迁产生的
D. 相干性好是激光与普通光的根本区别
12.准分子激光器利用氩氩气和氟气的混合物产生激光刀，可用于进行近视眼的治疗。用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短、效果好、无痛苦。关于这个治疗，以下说法中正确的是（）
A. 近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面，使人不能看清物体
B. 激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术
C. 激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复
D. 激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好
三、非选择题
13.我们生活在浩瀚的电磁波的海洋里，光也是一种电磁波。如图1所示为能产生无线电波的振荡电路。振荡电路的频率 f=12πLC，其中 L 为电感（单位：H），C 为电容（单位：F）。
（1）下列用国际单位制的基本单位表示的关系式中正确的是（）
A. 1H=1kg⋅m2/(A2⋅s2)
B. 1H=1V⋅s/A
C. 1F=1A2⋅s2/(kg⋅m2)
D. 1F=1A⋅s/V
（2）将图中 4 幅图排序，下列排序能正确反映一个完整的振荡周期的是（）
A.④①②③ B.②③①④ C.①③④② D.③②④①
（3）图1中的电流传感器在某段时间内记录的电流随时间变化图像如图3所示。由图线可知（）
A. 在 t2 时刻振荡电路中的磁场能最大
B. 在 t3 时刻振荡电路中的电场能最大
C. t1∼t2 时间内电容器极板上的电荷量不断减小
D. t3∼t4 时间内电感器的自感作用使回路中电流继续保持原方向
（4）如图所示，发射器和接收器置于同一直线上，发射器发出一束偏振光，在接收器的前端加装一偏振片，若接收器按图示方向沿轴线转动一周，能观察到 ____ 次光线变暗过程。
（5）如图所示，图中阴影部分 ABCD 为一透明材料做的柱形光学元件的横截面，该材料的折射率 n=53。AD 为一半径 R=10cm 的半圆弧，在半圆弧的圆心 O 处有一点光源，从该点光源射入半圆弧 AD 的光中有一部分不能从 AB、BC、CD 边直接射出，则能从这三个边射出光的边长之和为 ____ cm（只考虑首次从半圆弧直接射向 AB、BC、CD 边的光线）。
14.据了解，我国在激光武器研发领域，已经有五大核心技术领先于世界各国。我国的"死光A"重型激光武器系统，综合作战能力强，可以充分适用于陆战和海战之中。请思考激光武器利用了激光的哪些特性？
一、单选题
1.A
2.A
3.B
4.C
5.B
6.D
7.B
8.C
9.C
10.B
二、多选题
11.ACD
12.AB
三、非选择题
13. （1）答案：AC
解析：根据电感和电容的定义及国际单位制推导，电感 L 的定义式为 U=LΔIΔt，结合 1V=1kg⋅m2/(A⋅s2)，可推导得 1H=1kg⋅m2/(A2⋅s2)，故A正确；B选项中 1V⋅s/A 虽数值上等于 1H，但 V 不是国际单位制基本单位，不符合题意；电容 C 的定义式为 C=Q/U，结合 1A=1C/s 和 1V=1kg⋅m2/(A⋅s2)，可推导得 1F=1A2⋅s4/(kg⋅m2)，故C正确；D选项中 1A⋅s/V 虽数值上等于 1F，但 V 不是基本单位，不符合题意。
（2）答案：D
解析：振荡电路一个完整周期内，电容器充放电过程依次为：极板带电最多（电场能最大）→ 放电至电荷量为零（磁场能最大）→ 反向充电至极板带电最多（电场能最大）→ 反向放电至电荷量为零（磁场能最大）。对应图示，正确排序为③②④①，故D正确。
（3）答案：ACD
解析：A选项，t2 时刻电流最大，振荡电路中电流最大时磁场能最大，故A正确；B选项，t3 时刻电流为零，此时电容器极板电荷量最大，电场能最大，故B正确；C选项，t1∼t2 时间内电流增大，电容器放电，极板上的电荷量不断减小，故C正确；D选项，t3∼t4 时间内电流反向增大，电感器的自感作用阻碍电流变化，使电流逐渐增大而非保持原方向，故D错误。
（4）答案：2
解析：发射器发出的偏振光振动方向固定，接收器前端的偏振片转动时，当偏振片透振方向与入射光偏振方向垂直时，光线变暗。转动一周过程中，透振方向会两次与入射光偏振方向垂直，故能观察到2次光线变暗过程。
（5）答案：24
解析：
1.先求光在透明材料中的临界角 C，根据全反射条件 sinC=1/n，已知 n=5/3，则 sinC=3/5，得 C=37∘。
2.点光源在圆心 O 处，光线射向 AB、BC、CD 边时，当入射角大于等于临界角 C 时发生全反射，不能射出；小于临界角时可射出。
3.半圆弧半径 R=10cm，柱形元件横截面中，AB、CD 边长度均为 R=10cm，BC 边长度为 2R=20cm。
4.能射出光的区域对应的圆心角为 2C=74∘（两侧各 C 范围内），则 AB 边能射出光的长度为 R⋅2sinC=10×2×3/5=12cm，同理 CD 边能射出光的长度也为12cm，BC 边无光线能射出（入射角均大于临界角），故能射出光的边长之和为 12+12=24cm。
14. 解：激光武器主要利用了激光的亮度高（强度大）、方向性好的特性
解析：激光亮度高（强度大），意味着单位面积上的能量集中，能在极短时间内产生极高温度，摧毁目标；激光方向性好，能精准聚焦于目标，减少能量损耗，提高打击精度，这两个特性使激光适合作为武器使用。