人教版 (2019)选择性必修 第一册光的偏振激光练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册光的偏振激光练习题，共5页。试卷主要包含了偏振现象，光的偏振，自然光与偏振光的比较等内容，欢迎下载使用。

知识点一 偏振
1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是 的，这种现象称为“偏振现象”，横波的 称为“偏振方向”．
2．光的偏振
(1)偏振片
由特定的材料制成，每个偏振片都有一个 的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片，这个方向叫作“ 方向”．
(2)自然光和偏振光
①自然光：太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源发出的光，包含着在垂直于 上沿 方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都 ．这种光是“自然光”．
②偏振光：在垂直于 的平面上，沿着 的方向振动，这种光叫作偏振光．
(3)光的偏振现象说明光是一种横波．
知识点二 激光的特点及其应用
激光是一种频率 ，相位差 、振动方向一致的 (选填“人造”或“自然”)光波，具有高度的 性．用激光作为光源更容易完成双缝干涉实验和单缝衍射实验．
激光的 非常好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，可以用来进行精确的测距．
激光的亮度很高，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，可以用来切割、焊接等．
易错易混点一 光的偏振
易错易混点1.1对光的偏振本质认识不清。
例1． (多选)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
【答案】BD
【解析】
自然光在垂直于传播方向的平面内，沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，它通过偏振片A后，即变为偏振光，故A错，B对；设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮；以SP为轴将B转过90°后，则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，故C错，D对．
易错易混点1.1剖析
1．透振方向：偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”．
2．光的偏振现象表明光是一种横波．
3．自然光与偏振光的比较
易错易混点二 激光
易错易混点2.1对激光认识不清
例3．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平行度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亮度高的特点
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亮度高的特点
【答案】C
【解析】
由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用了激光的相干性，A错误；计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好，B错误；医疗中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特点，C正确；激光测距利用的是激光的平行度好的特点，D错误．
易错易混点2.1剖析
1．激光的产生
激光是原子受激辐射产生的光，发光的方向、频率、偏振方向均相同，两列相同激光相遇可以发生干涉．激光是人工产生的相干光．
2．激光的特点及应用
针对训练
1. (多选)如图所示，一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(偏振片上的箭头表示其透振方向)( )
【答案】ABD
【解析】
自然光通过偏振片后成为偏振光，当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过，垂直时不能通过，所以A、B、D正确．
2. (多选)当以入射光线的方向为轴转动偏振片时，通过偏振片观察电灯、烛焰、月球、反光的黑板，看到现象有何不同( )
A．观察电灯和烛焰时，透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
B．观察电灯和烛焰时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
C．观察月球和反光的黑板时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
D．观察月球和反光的黑板时，透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
【答案】BD
【解析】
通过偏振片去观察电灯、烛焰时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化，因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了，但光的强弱没有改变；月球和黑板反射的光已经是偏振光，它通过偏振片透射过来的光线和强弱都会随偏振片的旋转发生变化，故B、D正确，A、C错误．
3. 在日落时分拍摄水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是( )
A．减少阳光在水面上的反射光
B．最大限度地阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头
C．增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
D．减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
【答案】B
【解析】
日落时分的阳光照射到水面上时，反射光很强，照相机镜头对着水面时，进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光，又有由水中折射入空气的折射光，折射光线进入镜头所摄得的照片才是水下景物的像．在镜头上安装一个偏振片，转动偏振片方向使其透振方向与反射光的偏振方向垂直，即可最大限度地阻止反射光进入镜头，增强图像的清晰度．B正确．
4. (多选)激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空．激光火箭利用了激光的( )
A．单色性好 B．平行度好
C．高能量 D．相干性好
【答案】BC
【解析】
由于激光站与火箭相距较远，为了减少能量损失，必须要求激光具有很好的平行度，同时利用激光的高能量特点．
5. (多选)(2022·遂宁市月考)激光的发明是20世纪科学技术一项划时代的重要成就．下列关于激光的说法正确的是( )
A．可利用激光进行通信
B．可利用激光加工坚硬材料
C．可利用激光进行室内照明
D．激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
【答案】AB
【解析】
激光能够传递声音、图像等信息，因此可以利用激光进行通信，故A正确；激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故B正确；室内照明需要更多的散射光，而激光的平行度比较好，是单方向的光，不适合室内照明，故C错误；激光是人造光，自然界中无法直接产生，故D错误．
6. (多选)激光技术是在1958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，是因为它的平行度好，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．由于激光是相干光，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
【答案】AB
【解析】
激光用来控制核聚变，是因为它的平行度好，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；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正确；用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光平行度好、能量高；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，但都会不同程度地受大气影响，故C、D错误。
7. 如图所示是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所戴的偏光眼镜的配置情况，其中正确的是(B)

A． B．

C． D．
【答案】B
【解析】
立体电影是利用光的偏振现象来实现的．两台放映机同时放映着从不同角度同时拍摄的场景，并且放映机采用正好垂直的偏振光进行放映，观众所戴的眼镜左、右镜片的透振方向正好也相互垂直．只有透振方向与某束偏振光的偏振方向平行的镜片才能透过该束偏振光，这样，两只镜片分别只能透过来自两台放映机中某一台的偏振光，则观众同时能获得两束带有不同信息的光线，在脑海中便能复合成立体感很强的场景，所以B图所示情况正确．
8. 下列叙述中符合激光应用的实例的是( )
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
【答案】B
【解析】激光能够传递声音、图像等信息,因此可以利用激光进行通信,故①正确;激光的强度很大,可以用来切割、加工较硬的材料,故②正确;激光的亮度高而且平行度好,不能用于室内照明,会刺伤人的眼睛,故③错误;激光的平行度好,可以用来进行精确测距,故④正确。故选B。
9. (多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光,用于近视眼的治疗。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.近视眼是远处物体在眼球中成像在视网膜的前面,使人不能看清物体
B.激光平行度好,可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术
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对角膜进行切削
【答案】ABD
【解析】 激光手术是物理技术用于临床医学的成果。人的眼睛是一个光学成像系统,角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜,物体通过“凸透镜”成像在视网膜上,人就能看清楚物体。当角膜和晶状体组成的这个“凸透镜”的焦距比较小时,物体成像在视网膜的前面,人就不能看清物体,这就是近视眼。激光手术不是修复视网膜,而是对角膜进行切削,改变角膜的形状,使这个“凸透镜”的焦距适当变大,物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上。故A、B、D正确。
10. 关于激光的应用,以下说法正确的是( )
A.光纤通信是应用激光平行度好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息,是应用了激光相干性好的特点
C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤,是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离,是应用了激光亮度高的特点
【答案】C
【解析】 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,光纤通信就是应用激光的相干性好的特点,A不符合题意;由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点,让这一点照射到DVD机、CD唱机或计算机的光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,所以计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光的平行度好的特点,B不符合题意;激光的亮度高,把激光束会聚起来照射到物体上,可以使物体的被照部分在极短时间内熔化或汽化,医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,C符合题意;“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离,是应用了激光平行度好的特点,D不符合题意。
重点+难点
核心素养解读
1.知道偏振现象，知道偏振是横波特有的性质。
2．知道偏振现象的应用。
3.了解激光的特性和应用。
1. 物理观念：认识光的偏振现象，知道偏振是横波的特点
2．科学探究：经历光的偏振实验的过程，体会偏振光的特性．
种类
项目
自然光
偏振光
不同点
光的来源
直接从光源发出的光
自然光通过偏振片后的光或由某种介质反射或折射的光
光的振动方向
在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光波的强度都相同
在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某个特定方向(与偏振片透振方向一致)
相同点
不管是自然光还是偏振光，传播方向与振动方向一定垂直
特点
性质
应用
纯净性高
激光具有频率单一、相位差恒定、偏振方向相同的特点，是人工产生的相干光，具有高度的纯净性，即相干性
光纤通信
全息照相
平行度好
激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度
精确的测距；提供目标指引；读取光盘上记录的信息等
亮度高
它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量
用激光束切割、焊接；医学上可以用激光做“光刀”