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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光练习题
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1.关于自然光和偏振光,下列观点正确的是( )
A.自然光能产生干涉和衍射现象,而偏振光却不能
B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光
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
2.关于激光的应用,下列说法中正确的是( )
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.医学中用激光作“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
3.(多选)对于光的衍射现象,下列说法正确的是 ( )
A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相当,甚至比波长还要小的时候,才能产生明显的衍射现象
B.衍射现象是光特有的现象,只有光才会发生衍射
C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论
D.光的衍射现象说明了光具有波动性
4.如图所示是通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个图像.当狭缝宽度从1.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是( )
A.abcdB.dcba
C.bacdD.badc
5.(多选)如图(a)所示是做双缝干涉实验的示意图.先做操作1:用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两半部分Ⅰ和Ⅱ;接着再做操作2:用不透明的挡板挡住b缝.若两块滤光片一块是红色,一块是蓝色.红光波长大于蓝光波长,则 ( )
A.完成操作1后,光屏上出现的是图(b)图案,且甲是红色条纹,乙是蓝色条纹
B.完成操作1后,光屏上出现的是图(c)图案,且丙是蓝色条纹,丁是红色条纹
C.完成操作2后,光屏上出现的是图(b)图案,且甲是蓝色条纹,乙是红色条纹
D.完成操作2后,光屏上出现的是图(c)图案,且丙是红色条纹,丁是蓝色条纹
6.[2022·北京四中高二检测]如图所示的甲、乙、丙、丁图形中,属于著名的泊松亮斑的衍射图样和单缝衍射图样的分别是 ( )
A.甲、丙B.甲、丁
C.乙、丙D.乙、丁
7.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
8.(多选)对于以下的光学现象说法中正确的是( )
A.图甲是双缝干涉示意图,若只增大挡板上两个狭缝S1、S2间的距离d,两相邻亮条纹间距离Δx将减小
B.图乙是单缝衍射实验现象,若只在狭缝宽度不同的情况下,上面的图对应狭缝较宽
C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的
D.图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一亮一暗交替变化,此现象表明光波是横波
素养综合练
9.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.设起偏振器和检偏振器透振方向相同,关于这种温度计的工作原理,正确的说法是( )
A.到达检偏振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.到达检偏振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.到达检偏振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.到达检偏振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
10.(多选)抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同,则( )
A.这是利用光的干涉现象
B.这是利用光的衍射现象
C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝粗了
D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝细了
11.
如图所示,a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气,结果有相同的折射角.下列说法正确的是 ( )
A.b光在该介质中的折射率比a光的大
B.做单缝衍射实验时,若其他条件相同,用b光产生的中央亮条纹要比用a光产生的中央亮条纹宽
C.用a光更易观测到泊松亮斑
D.做双缝干涉实验时,若其他条件相同,用a光产生的干涉图样中的条纹间距要比用b光产生的条纹间距大
课时分层作业(十九) 光的衍射 光的偏振 激光
1.解析:振动沿各个方向均匀分布的光是自然光,而振动沿着特定方向的光是偏振光,但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射,所以A错.光的偏振现象并不罕见,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光,所以B错.光的颜色由光的频率决定,与光的振动方向无关,所以C错.自然光和偏振光都具有能量,都能使感光底片感光,D对.
答案:D
2.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性好,B错误.医疗中的激光“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.
答案:C
3.解析:光的干涉现象和衍射现象说明了光具有波动性,在障碍物或孔的尺寸跟光的波长相当,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象比较明显,只有在光的波长比障碍物或孔的尺寸小的情况下,光才可以看成是沿直线传播的,所以光的衍射现象和光沿直线传播是不矛盾的,它们是光在不同条件下产生的两种现象,衍射现象是波特有的现象,故正确的选项是A、D.
答案:AD
4.解析:当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近甚至比波长更小时即能发生明显的衍射现象.显然狭缝宽度1.8mm远大于光的波长,故不能发生明显的衍射现象,根据光的直线传播原理,此时我们看到的应该是条纹状的光斑,即图像a,随狭缝的宽度的减小,光斑的宽度逐渐减小,在发生明显衍射前看到图像b;当发生明显衍射时,随着狭缝的宽度逐渐变小,衍射条纹的间距逐渐变大,而条纹间距较小的是c,条纹间距较大的是d,所以先观察到c,再观察到d.综上所述,当狭缝宽度从1.8mm逐渐变小时.我们依次看到的四个图像的顺序是abcd,A正确.
答案:A
5.解析:题图(b)中的条纹为等间距明暗相间条纹,是干涉图样,再根据条纹宽度的有关因素分析即可.题图(c)为中间最宽且不等间距明暗相间条纹,是衍射条纹,再根据条纹宽度的有关因素进行分析即可.操作1是双缝干涉实验,故条纹间距相等,光屏上出现题图(b)图案,由图案知甲的波长大于乙的波长,故甲为红色条纹,乙为蓝色条纹,A正确;操作2是单缝衍射,条纹间距不相等,光屏上为题图(c)图案,再结合波长关系可知D正确.
答案:AD
6.解析:甲图是有泊松亮斑的衍射图样,乙图是圆孔衍射图样,丙图是单缝衍射图样,丁图是双缝干涉图样,A正确,B、C、D错误.
答案:A
7.解析:太阳光是自然光,沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P后成为偏振光,当偏振片Q与P透振方向平行时,亮度最大,当偏振片Q与P透振方向垂直时,光屏N上没有光,所以光屏N上光的亮度是由亮到暗,再由暗到亮,故B正确.
答案:B
8.解析:A对:根据Δx=eq \f(l,d)λ可知,只增大挡板上两个狭缝S1、S2间的距离d,相邻两亮条纹间距将减小.B错:根据发生明显衍射现象的条件可知,狭缝越窄,衍射现象越明显,因此若题图乙是在狭缝宽度不同的情况下,则上面的图对应的狭缝较窄.C错:题图丙的干涉图样表明检测图样此处是凸起的.D对:只有横波才能产生偏振现象,因此光的偏振现象表明光是一种横波.
答案:AD
9.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,由于起偏振器和检偏振器的透振方向是相同的,所以光从光纤中通过时振动方向变化越大,透过检偏振器的光强度就会越小,光接收器接收的光强度也就会越小,因此B正确,A错误;同理,C、D错误.
答案:B
10.解析:当障碍物的尺寸与波的波长相当或小于波的波长时,会发生明显的衍射现象,该装置利用了光的衍射现象;如果屏上条纹变宽,表明细丝变细,故B、D正确.
答案:BD
11.解析:由光路图可知,a光偏折程度较大,故其在该介质中的折射率较大,频率较大,波长较短;b光偏折程度较小,在该介质中的折射率较小,波长较长,易发生衍射,故用b光更易观测到泊松亮斑,A、C错误.做单缝衍射实验时,若其他条件相同,波长越长,中央亮条纹越宽,所以用b光产生的中央亮条纹较宽,B正确.做双缝干涉实验时,若其他条件相同,用b光产生的干涉图样中的条纹间距较大,D错误.
答案:B
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