【备战2022】高考物理选择题专题强化训练:光的偏振现象
展开【备战2022】高考物理选择题专题强化训练:光的偏振现象 一、单项选择题(共21小题;共84分)1. 华裔科学家高锟获得 2009 年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”。光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,光导纤维主要是利用光的 A. 全反射现象 B. 色散现象 C. 干涉现象 D. 偏振现象 2. 关于光的以下说法中正确的是 A. 光电效应现象说明光是电磁波 B. 杨氏双缝干涉实验说明光波是横波 C. “泊松斑”说明光波是纵波 D. 光的偏振现象说明光波是横波 3. 下列说法正确的是 A. 自然光就是白光 B. 自然光一定是复色光 C. 单色光不是自然光 D. 自然光可以是单色光,也可以是复色光 4. 下列现象中可以说明光是横波的是 A. 光的干涉现象 B. 光的衍射现象 C. 光的全反射现象 D. 光的偏振现象 5. 光的偏振现象说明光是横波。下列现象中不能反映光的偏振特性的是 A. 一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化 B. 一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是 90∘ 时,反射光是偏振光 C. 日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D. 通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹 6. 在拍摄日落时分水面下的景物时,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 7. 夜晚汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼晴,影响行车安全。若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃,使双方司机都看不见对方眩目的灯光,但能看清自已车灯发出的光所照亮的物体。所有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是 A. 前窗玻璃的透振方向是竖直的,前灯玻璃的透振方向是水平的 B. 前窗玻璃的透振方向是竖直的,前灯玻璃的透振方向是竖直的 C. 前窗玻璃的透振方向是斜向右上 45∘,前灯玻璃的透振方向是斜向左上 45∘ D. 前窗玻璃的透振方向与前灯玻璃的透振方向都是斜向右上 45∘ 8. 光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是 A. 一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化 B. 一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是 90∘ 时,反射光是偏振光 C. 日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰 D. 通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹 9. 在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一偏振片,其目的是 A. 减弱反射光,从而使景象清晰 B. 增强反射光,从而使景象清晰 C. 增强入射光,从而使景象清晰 D. 减弱入射光,从而使景象清晰 10. 两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过.如果将其中的一片旋转 180∘,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象? A. 透过偏振片的光强先增强,然后又减小到零 B. 透过的光强先增强,然后减小到非零的最小值 C. 透过的光强在整个过程中都增强 D. 透过的光强先增强,再减弱,然后又增强 11. 如图所示,一束自然光通过起偏器照射到光屏上,则图中光屏上不发亮的是(起偏器上用箭头表示其透射方向) A. B. C. D. 12. 如图所示,半径为 R 的圆形偏振片 P 的透振方向为竖直方向,一束横截面半径略小于 R 的平行自然光正对着偏振片 P 照射后射到屏上,现以光的传播方向 OO′ 为轴将偏振片 P 旋转 90∘,则在偏振片 P 旋转的过程中 A. 屏上出现圆形亮斑,亮度不变 B. 屏上出现圆形亮斑,亮度逐渐变暗 C. 屏上出现随偏振片 P 旋转的亮条纹,且亮度不变 D. 屏上出现随偏振片 P 旋转的亮条纹,且亮度变暗 13. 一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为 30∘ 时,反射光和折射光恰好是振动方向互相垂直的偏振光。因此,可以推断出玻璃的折射率为 A. 2 B. 3 C. 32 D. 33 14. 下列说法中正确的是 A. 光的偏振现象能说明光具有波动性,但并非所有的波都能发生偏振现象 B. 变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场 C. 在光的双缝干涉实验中,若将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变窄 D. 某人在速度为 0.5c 的飞船上打开一光源,则这束光相对于地面的速度应为 1.5c 15. 下列说法正确的是 A. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果 B. 用光导纤维束传送图象信息,这是光的衍射的应用 C. 眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象 D. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景象清晰 16. 在下列各组所说的两个现象中,都表现出光具有粒子性的是 A. 光的折射现象、偏振现象 B. 光的反射现象、干涉现象 C. 光的衍射现象、色散现象 D. 光电效应现象、康普顿效应 17. 下列说法正确的是 A. 波动频率与振源的振动频率可能不同 B. 各种波均会发生偏振现象 C. 能产生干涉的一个必要条件是两个波源的相位差必须保持不变 D. 如果我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变短,可以判断该星球正在离我们远去 18. 以下说法中正确的是 A. 肥皂泡在阳光的照射下会呈现彩色,这是由于光的衍射造成的色散现象 B. 光的偏振现象说明光是纵波 C. 用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点 D. 当观察者向静止的声源运动时,观察者接收到的声源频率低于声源发出的频率 19. 下列光学现象中,不能用波动理论解释的是 A. 光电效应现象 B. 光的衍射现象 C. 光的偏振现象 D. 光的反射现象 20. 在下列各组光学实验现象或事实中都能说明光具有波动性的一组是 A. 泊松亮斑、雨后空中出现的彩虹 B. 水面上的油膜呈现彩色、用光导纤维传播信号 C. 光的双缝干涉现象、偏振现象 D. 日食、光电效应现象 21. 如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置,一束偏振光射入光纤,由于温度的变化,光纤的长度、芯径、折射率发生变化,从而使偏振光的振动方向发生变化,光接收器接收的光强度就会变化。设起偏器和检偏器透振方向相同,关于这种温度计的工作原理。正确的说法是 A. 到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大 B. 到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大 C. 到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小 D. 到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小 二、双项选择题(共4小题;共16分)22. 如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯发出的光通过狭缝 S 形成细光束从空气射向柱体的 O 点(半圆的圆心),产生反射光束 1 和透射光束 2。现保持入射光不变,将半圆柱绕通过 O 点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束 1 和透射光束 2 恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片 P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是 A. 反射光束 1 消失 B. 透射光束 2 消失 C. 反射光束 1 和透射光束 2 都消失 D. 偏振片 P 以入射光线为轴旋转 90∘ 角,透射光束 2 消失 23. 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 24. 所图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝 S 形成细光束从空气射向柱体的 O 点(半圆的圆心),产生反射光束 1 和透射光束 2。现保持入射光不变,将半圆柱绕通过 O 点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束 1 和透射光束 2 恰好垂直,在入射光线的方向上加偏振片 P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是 A. 反射光束 1 消失 B. 透射光束 2 消失 C. 反射光束 1 和透射光束 2 都消失 D. 偏振片 P 以入射光线为轴旋转 90∘ 角,透射光束 2 消失 25. 关于光的偏振现象,下列说法中正确的是 A. 偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同 B. 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 C. 光的偏振现象说明光是一种纵波 D. 照相机镜头表面加滤光片是光的偏振现象的应用 三、多项选择题(共5小题;共20分)26. 如图所示,P 是偏振片(用实线表示透振方向)为竖直方向,下列四种光束中,哪几种照射 P 时能在 P 的另一侧观察到透射光 A. 太阳光 B. 沿竖直方向振动的光 C. 沿水平方向振动的光 D. 沿与竖直方向成 45∘ 角振动的光 27. “假奶粉事件”曾经闹得沸沸扬扬,奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定糖量。偏振光通过糖水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度 α,这一角度 α 称为“旋光度”,α 的值只与糖溶液的浓度有关,将 α 的测量值与标度值相比较,就能确定被测样品的含糖量了,如图所示,S 是自然光源,A 、 B 是偏振片,转动 B,使到达 O 处的光最强,最后将被测样品 P 置于 A 、 B 之间,则下列说法中正确的是 A. 到达 O 处光的强度会明显减弱 B. 到达 O 处光的强度不会明显减弱 C. 将偏振片 B 转动—个角度,使得 O 处光强度最大,偏振片 B 转过的角度等于 α D. 将偏振片 A 转动一个角度,使得 O 处光强度最大,偏振片 A 转过的角度等于 α 28. 鉴别奶粉的质量,奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量。偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度 α,这一角度 α 称为“旋光度”,α 的值只与糖溶液的浓度有关,将 α 的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。如图所示,S 是自然光源,A 、 B 是偏振片,转动 B,使到达 O 处的光最强,然后将被测样品 P 置于 A 、 B 之间,则下列说法中正确的是 A. 到达 O 处光的强度会明显减弱 B. 到达 O 处光的强度不会明显减弱 C. 将偏振片 B 转动一个角度,使得 O 处光的强度仍为最大,偏振片 B 转过的角度等于 α D. 将偏振片 A 转动一个角度,使得 O 处光的强度仍为最大,偏振片 A 转过的角度等于 α 29. 如图所示,P 是一偏振片,P 的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射 P 时能在 P 的另一侧观察到透射光 A. 太阳光 B. 沿竖直方向振动的光 C. 沿水平方向振动的光 D. 沿与竖直方向成 45∘ 角振动的光 30. 下面关于光的偏振现象的应用正确的是 A. 自然光通过起偏振器后成为偏振光,利用检偏振器可以检验出偏振光的振动方向 B. 立体电影利用了光的偏振现象 C. 茶色眼镜利用了光的偏振现象 D. 拍摄日落时水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响答案第一部分1. A2. D3. D【解析】自然光是指含有垂直传播方向上沿一切方向振动的光,且沿着各个方向振动的光波的强度相同,可以是单一频率的光,也可以是不同频率的光,故D选项正确。4. D【解析】光能发生干涉和衍射现象,说明光是一种波,具有波动性;光的色散现象,说明同一介质对不同光的折射率不同,也说明不同光在同一介质中的速度不同;光的全反射现象,说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象;光的偏振现象说明光的振动方向与传播方向垂直,即说明光是横波,所以正确选项为D。5. D【解析】在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定方向振动的光是偏振光,A、B选项反映了光的偏振特性,C是偏振现象的应用,D是光的衍射现象。6. A【解析】让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直,减弱进入镜头的反射光,使水下景物的像清晰.7. D8. D【解析】由光的偏振现象的知识可知A、B、C均反映了光的偏振特性,只有D选项是利用手指间的狭缝去观察光的衍射现象,故选D.9. A【解析】本题考查偏振的应用。由于反射光的干扰,景物的像常常比较模糊,装上偏振片的目的是减弱反射光,且透振方向与反射光的振动方向垂直,但不能增强透射光。10. A【解析】起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强达到最大.当其中一个偏振片转动 180∘ 的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光强先增强,然后又减小到零.11. C【解析】自然光通过起偏器后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振方向平行时能够通过,垂直时不能通过,故A、B、D能发亮,C不能。12. A【解析】圆柱状光束通过偏振片后,屏幕上出现圆形亮斑,偏振片是让特定方向振动的光透过去,只是相对光源的亮度减弱,故屏幕上依然出现圆形亮斑,C、D错。自然光包含在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,故转动偏振片,透振方向虽然改变,但成像依然是圆形亮斑,且亮度不变,A正确,B错误。13. B【解析】由题意推断此时的入射角为 60∘,根据公式 n=sin60∘sin30∘=3。14. A【解析】光的偏振现象能说明光是横波,则光具有波动性,但纵波并不能发生偏振现象,故A正确;当均匀变化的电场则产生稳定的磁场,非均匀变化的电场才产生变化的磁场,同理,后者也是这样的结论,故B错误;光的双缝干涉实验中,若将入射光由绿光改为红光,由于波长变长,则干涉条纹间距变宽,故C错误;在速度为 0.5c 的飞船上打开一光源,根据光速不变原理,则这束光相对于地面的速度应为 c,故D错误。15. D16. D【解析】本题考查光的性质。干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现,只有光电效应现象和康普顿效应是光的粒子性的表现,D正确。17. C【解析】动频率与振源的振动频率一定相同,选项A错误;只有横波才能发生偏振现象,选项B错误;产生稳定干涉的必要条件有①两列波的频率必须相同,②两个波源的相位差必须保持不变,③两列波的振动方向相同,选项C正确;根据多普勒效应,如果我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变短,可以判断该星球正在靠近我们,选项D错误。18. C【解析】肥皂泡在阳光的照射下会呈现彩色,这是由光的干涉形成的,故A错误;光的偏振现象说明光是一种横波,故B错误;由于激光的平行度好,因此常用于读取光盘上的信息,故C正确;当观察者向静止的声源运动时,接收到的频率将高于声源发出的频率,故D错误.19. A20. C21. B【解析】根据题意知,温度变化越大,光通过光纤时振动方向变化越大;起偏器和检偏器的透报方向是相同的,光从光纤中通过时振动方向变化越大,透过检偏器的光强度就会越小,所以光接收器接收的光强度也就会越小。因此选项B正确。第二部分22. A, D【解析】自然光射到界面上,当反射光与折射光垂直时,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与纸面垂直,折射光的偏振方向与纸面平行,因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片 P 时,因垂直于纸面无光,反射光束 1 消失,A正确,B、C 均错误;偏振片转动 90∘,平行于纸面内的光消失,则透射光束 2 消失,D正确。23. B, D【解析】从电灯直接发出的光为自然光,则A错;它通过 A 偏振片后,即变为偏振光,则B对;设通过 A 的光沿竖直方向振动,若 B 偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光,则 P 点无光亮,将 B 转过 180∘ 时,P 处仍无光亮,若将 B 转过 90∘,则该偏振片将能通过沿竖直方向振动的光,则偏振光能通过 B,即在 P 处有光亮,C错,D对。24. A, D【解析】自然光射到界面上,当反射光与折射光垂直时,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与纸面垂直,折射光的偏振方向与纸面平行。因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片 P 时,因反射光垂直于纸面,则反射光束 1 消失,透射光束 2 不消失,A正确,B、C均错误。偏振片 P 转动 90∘ 角,平行于纸面内的光消失,则透射光束 2 消失,D正确。25. B, D【解析】偏振光沿各个方向振动的光波的强度都不相同,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,选项 B 正确,A 错误;光的偏振现象说明光是一种横波,照相机镜头表面所加滤光片为偏振滤光片,选项 D 正确,C 错误。第三部分26. A, B, D【解析】根据光的现象,只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直,光都能通过偏振片,故A、B、D正确。27. A, C, D【解析】 A 、 B 之间不放糖溶液时,自然光通过偏振片 A 后,变成偏振光,通过 B 后到 O。当在 A 、 B 间放糖溶液时,由于溶液的旋光作用,使通过 A 的偏振光振动方向转动了一定角度,到达 O 处的光强会明显减弱;但当 B 转过一个角度,恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时,O 处光强又为最强,故 B 的旋转角度即为糖溶液的旋光度;因为 A 、 B 的偏振方向一致,故转动偏振片 A 也可以。28. A, C, D【解析】自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平行的偏振光,该偏振光经被测样品后,其偏振方向发生了偏转,即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度 α,到达 B 的光的偏振方向与 B 的透振方向不完全一致,故 O 处光的强度会明显减弱,故A正确,B错误;若将 A 或 B 转动一个角度,使得 O 处光的强度仍为最大,说明它们转过的角度等于 α,故C、D都正确。29. A, B, D【解析】太阳光是自然光,沿各个方向振动的光都有,所以在偏振片 P 另一侧可看到透射光;沿竖直方向振动的光,与 P 的透振方向相同,能透过偏振光;沿与竖直方向成 45∘ 角振动的光,有部分能透过偏振片 P,故 A 、 B 、D正确.30. A, B, D
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