【成才之路】2014-2015学年高中物理第13章第6节光的偏振检测试题新人教版选修3-4.pdf

1 【成才之路】 2014-2015 学年高中物理第 13 章 第 6 节光的偏 振检测试题新人教版选修 3-4 基础夯实 一、选择题 (1 3 题为单选题，46 题为多选题 ) 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 答案： D 解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着特定方向的光就是偏振 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，都能使感光片 感光 2在拍摄日落时水面下的景物时，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 答案： A 解析： 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。

3( 河北衡水中学20132014 学年高二下学期二调) 光学在生活中应用很多，下列说法 正确的是 ( ) A全息照相利用的是光的偏振现象 B立体电影利用的是光的偏振现象 C市面上的冷光灯应用的是光的偏振现象 D肥皂泡在阳光下呈现五彩缤纷，是光的折射现象 答案： B 解析：全息照相利用的是光的干涉，故 A错误；立体电影利用的是光的偏振，故 B正确； 冷光灯应用的是光的反射，故C 错误；肥皂泡在阳光下呈现五彩缤纷，是光的干涉，故D 错误 2 4P是一偏振片，P的透振方向 ( 用带箭头的实线表示) 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 答案： ABD 解析： 只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，光都能通过偏振片太阳光、沿 竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45角振动的光均能通过偏振片 5在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q在Q的后边放上光屏，以 下说法正确的是( ) AQ不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变 BQ不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱 CP不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变 DP不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱 答案： BD 解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光( 自然光 ) 转变为偏振光，该偏振光的振动方向 与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大； 当Q与P的透 振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱。

6. 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： 自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后， 透射光是只有沿着某一特 定方向振动的光从电灯直接发出的光为自然光，则 A错；它通过A偏振片后，即变为偏振 3 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，即C错；若将B转过 90，则该偏振片 将变为能通过竖直方向上振动的光，则偏振光能通过B，即在P处有光亮， D对 二、非选择题 7将手电筒射出的光照到平面镜上，发生反射后，再用偏振片观察反射光，发现旋转 偏振片时有什么现象？说明什么？ 答案： 当旋转偏振片时，观察到旋转偏振片时亮度变化，说明反射光是偏振光 8如图所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由 (1) 在单色自然光源S后加一偏振片P (2) 在(1) 情况下，再加P1、P2，P1与P2透射光方向垂直。

答案： (1) 能到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能 看到干涉条纹， 且由于线偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没 有P时基本一致，只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱 (2) 不能由于从P1、P2射出的光方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照 亮，但无干涉现象 能力提升 一、选择题 (1 3 题为单选题，4、5 题为多选题 ) 1一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. 3 2 D. 3 3 答案： B 解析： 由题意推断此时的入射角为60，根据公式n sin60 sin30 3 2夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安 全若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也 采用偏振玻璃， 其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所 照亮的物体 假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是 ( ) A前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的 4 B前窗玻璃的透振方向是竖直的，车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，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45 D前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45 答案： D 解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发 出的光不能进入自己的眼中。

若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发 出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以 A错误； 若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B错误； 若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45，则车灯发 出的光经物体反射后无法透射进本车窗内，却可以透射进对面车内，C错误，故 D正确 3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 答案： D 解析： 通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象 4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 答案： AD 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 5 垂直， 且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平行，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 5如图所示是一种利用温度敏感光纤测量物体温度的装置，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，从而使偏振光的偏振方向发生变化， 光接收器接收的光强度就会变化关于这种温度计的工作原理，正确的说法是( ) A到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温 度变化越大 B到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温 度变化越小 C到达检偏器的光的偏振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温 度变化越小 D到达检偏器的光的偏振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温 度变化越大 答案： AC 解析： 温度变化越大，光纤的各个物理参量变化越大，光的偏振方向变化越大，光接收 器接收的光强度会越小。

二、非选择题 6一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30时，反射光恰好发生完全偏振 ( 反射光线与折射光线垂直) ， 由此可以计算出玻璃的折射率是多少？此时的入射角称为起偏 角，也叫布儒斯特角，试求折射率为n的介质的布儒斯特角的通用表达式 答案：3 1arctann 解析：光由空气进入玻璃，光路图如图所示，根据折射定律可得nsin 1 sin 2，而 12 90 所以n sin 1 sin 2cot 2 由题意知 230 ncot30 3 所求的布儒斯特角为1，所以由nsin 1 sin 2 tan 1 6 可得表达式为1arctann 。