新教材适用2024-2025学年高中物理第4章光6光的偏振激光提能作业新人教版选择性必修第一册

第四章6.eq\f(基础巩固练,25分钟·满分60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1．关于自然光和偏振光，以下说法正确的是(B)A．自然光包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同B．偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D．晚上月亮光是自然光解析：光源发出的光，沿着各个方向振动的光的强度都相同的光，叫作自然光。沿某个特定方向振动的光叫作偏振光，故A错B对；偏振光不能通过偏振片还原为自然光，C错；月亮光是偏振光，D错。2．如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照耀到偏振片P上，再通过偏振片Q。现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°度，下列说法正确的是(D)A．MN间为偏振光B．PQ间为自然光C．PQ间的光线亮度渐渐变暗D．光屏N上的亮线渐渐变暗解析：MP间为自然光，PN间为偏振光，故A、B错；PQ间亮度不变，光屏上亮度渐渐变暗，故C错D正确。3．关于激光的应用，下列说法正确的是(D)A．观看电影的眼镜是利用了光的衍射原理B．利用激光是相干光，可以用在雷达上进行精确的测距C．由于激光平行度好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息D．利用激光亮度高，可以用在医学上作光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜解析：观看电影的眼镜是利用了透振方向相互垂直的偏振片，故A错误；利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距，故B错误；利用激光相干性好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，故C错误；利用激光强度大、能量集中，可以用在医学上作光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜，故D正确。4．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(D)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，透射光的强度发生改变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．通过手指间的缝隙视察日光灯，可以看到彩色条纹解析：通过手指的缝隙视察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象。其余各项均是光的偏振现象，故选D。5．(多选)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和折射光束2。现保持入射光不变，将玻璃柱体绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和折射光束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(AD)A．反射光束1消逝B．折射光束2消逝C．反射光束1和折射光束2都消逝D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°，折射光束2消逝解析：当反射光束1和折射光束2恰好垂直时，反射光束1和折射光束2都是偏振光，且偏振方向垂直，反射光振动方向垂直纸面，折射光振动方向在纸面内，当加上偏振片P，其透振方向在纸面内，即没有反射光束1，当偏振片P以入射光线为轴旋转90°，折射光束2消逝，故A、D正确。6．(多选)“假奶粉事务”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，最终将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是(ACD)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处光强度最大，偏振片B转过的角度等于αD．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肯定角度，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样时，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的偏振方向一样，故转动偏振片A也可以。故选ACD。二、非选择题(共24分)7．(10分)如图所示，激光液面限制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照耀到液面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用光电管将光信号转变成电信号，电信号输入限制系统用以限制液面高度，假如发觉点B在屏上向右移动了Δs的距离到B′，由此可知液面_降低__(选填“上升”或“降低”)了eq\f(Δs,2tani)。解析：作出两次的反射光路图如图所示。由几何图形可得：液面降低。又由几何关系可得：eq\x\to(OM)＝eq\x\to(BB′)＝Δs，液面下降高度h＝eq\f(Δs,2tani)。8．(14分)一种红宝石激光器放射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光为一个(列)光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11s，波长为694.3nm，放射功率为1.0×1010W，求：(1)每列光脉冲的长度是多少？(2)用这种红宝石激光器照耀皮肤上的色斑，每平方厘米色斑汲取能量达到60J以后，色斑便渐渐消逝，一块色斑的面积为50mm2，则它要汲取多少个(列)红宝石激光脉冲才能渐渐消逝？答案：(1)3.0×10－3m(2)300个解析：(1)光脉冲持续时间即为放射一个光脉冲所需的时间，所以一个光脉冲长度Δl＝c·Δt＝3×108×1.0×10－11m＝3.0×10－3m。(2)面积为1cm2色斑汲取的能量E＝60J，色斑便渐渐消逝。而1个光脉冲的能量为ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11J＝0.1J，消退50mm2的色斑须要光脉冲数为n＝eq\f(ES1,SΔE)＝eq\f(60×50,100×0.1)＝300(个)。eq\f(素能等级练,15分钟·满分40分)一、选择题(本题共3小题，每题9分，共27分)1．(多选)小明同学在假期旅游期间学习摄影，他发觉照相机镜头呈现淡紫色。如图所示是他拍摄的两张照片：甲图的湖泊远景照中，能看到远处拱桥的清晰倒影，看不到水面下的景物；乙图的湖水近景照中，能清晰看到鱼、石头等水下景物，则(AD)A．镜头呈现淡紫色是镜头表面所镀膜使光发生干涉的结果B．甲图拱桥倒影特别清晰是因为来自拱桥的光在水面发生了全反射C．乙图水下景物的光射到水面时因入射角较小致反射光强而折射光弱D．拍摄乙图时若安装透振方向与水面反射光偏振方向垂直的偏振片将更清晰解析：照相机镜头镀了多层的增透膜，增加了可见光的透过性，由于高频的蓝光和紫光等并不能完全地干涉抵消，因此镜头呈现淡紫色，故A正确；甲图中的倒影是因为来自拱桥的光通过水面反射进入镜头而引起的，而全反射在光线由光密介质射入光疏介质才会发生，故B错误；当光从光密介质入射到光疏介质时，只有当入射角增大才会使反射光增加而折射光减弱，故C错误；拍摄乙图时，来自水下鱼的光通过水面的折射再进入镜头，为了使照片更清晰，可以利用偏振片来削减在水面发生反射而进入镜头的光，故D正确。2．如图所示，S为一点光源，P、Q是偏振片，R是一光敏电阻，R的阻值随光照强度的增加而减小，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为志向电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数改变状况为(B)A．电流表的示数变大，电压表的示数变小B．电流表的示数变大，电压表的示数变大C．电流表的示数变小，电压表的示数变大D．电流表的示数变小，电压表的示数变小解析：当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，照耀到光敏电阻上的光的亮度从亮到暗，因此导致光敏电阻的阻值从小到大，则电路中总电阻增大，那么总电流减小，路端电压则增大，因此电压表示数变大，而R1两端的电压变小，所以R2两端的电压增大，故电流表示数变大，故B正确。3．(多选)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，由于温度的改变，光纤的长度、芯径、折射率发生改变，从而使偏振光的偏振方向发生改变，光接收器接收的光强度就会改变。关于这种温度计的工作原理，正确的说法是(AC)A．到达检偏器的光的偏振方向改变越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度改变越大B．到达检偏器的光的偏振方向改变越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度改变越小C．到达检偏器的光的偏振方向改变越小，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度改变越小D．到达检偏器的光的偏振方向改变越大，光接收器所接收的光强度就会越大，表示温度改变越大解析：温度改变越大，光纤的各个物理参量改变越大，光的偏振方向改变越大，光接收器接收的光强度会越小。二、非选择题(共13分)4．(13分)如图所示，杨氏双缝试验中，下述状况能否看到干涉条纹？简洁说明理由。(1)在单色自