课时梯级训练(26) 光的衍射与偏振（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

课时梯级训练(26)　光的衍射与偏振 1．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 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，D正确。 2．(多选)对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是(　　) A．只有障碍物或孔的尺寸跟光波波长相差不大甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象 B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C．光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论 D．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲产生的现象 ABD　解析：光的直线传播规律只是近似的，只有在光的波长比障碍物小很多的情况下，光才可以看成是沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，C错误。 3．在拍摄日落水面下的景物时，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 A　解析：由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，所以装上偏振片的目的是减弱反射光，偏振片的透振方向应与反射光的振动方向垂直，不能增强透射光，A正确。 4．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，则在孔后的屏上将先后出现的现象是(遮住侧面光)(　　) A．三角形光斑　倒立的烛焰　明暗相间的圆环 B．三角形光斑　圆形光斑　倒立的烛焰 C．倒立的烛焰　圆形光斑　明暗相间的圆环 D．三角形光斑　明暗相间的圆环　倒立的烛焰 A　解析：当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，如图甲所示，随着三角形缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，如图乙所示；继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗，A正确。 5．(多选)如图所示，A、B为两偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此时在光屏C上，透射光的强度最大，则下列说法正确的是(　　) A．此时A、B的透振方向平行 B．只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°，屏上透射光的强度才最弱，几乎为零 C．不论将A还是将B绕OO′轴旋转90°，屏上透射光的强度都将最弱，几乎为零 D．将A沿顺时针旋转180°，屏上透射光的强度最弱，几乎为零 AC　解析：当A、B两偏振片的透振方向平行时，光屏上的光强度最大；当二者透振方向垂直时，光屏上的光强度最小，几乎为零，A、C正确。 6．(多选)沙尘暴是一种由土地的沙化引起的恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下(　　) A．只有波长较短的一部分光才能到达地面 B．只有波长较长的一部分光才能到达地面 C．只有频率较高的一部分光才能到达地面 D．只有频率较低的一部分光才能到达地面 BD　解析：根据光发生明显衍射现象的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光能到达地面，据λ＝知，到达地面的光是频率较低的一部分光，B、D正确。 7．(多选)如图所示，偏振片正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常。将镜片转动90°，透过镜片看到的屏幕漆黑，则(　　) A．显示器发出的光是纵波 B．显示器发出的光是横波 C．显示器发出的光是自然光 D．显示器发出的光是偏振光 BD　解析：光是横波，A错误，B正确；当光的振动方向和偏振片的透振方向一致时，光完全通过，当二者垂直时，完全不能通过，由实验现象得出显示器发出的光是偏振光，C错误，D正确。 8．(多选)旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是线偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ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处光强度最大，偏振片B转过的角度等于θ 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θ ACD　解析：偏振片只能让一定偏振方向的光通过，没有样品时，要使到达O处的光最强，偏振片A、B的透光方向应相同；当放入样品时，由于样品的“旋光角”是θ，光线经过样品后偏振方向不再与B的透光方向平行，故到达O处的光的强度会明显减弱，A正确，B错误；偏振片B转过的角度等于θ，并与线偏振光的方向平行时，光到达O处时的强度将再次最大，C正确；同理，D正确。 9．(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 AD　解析：自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的透振方向相互垂直，且反射光的透振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平行，因此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。 10．(多选)关于立体电影，以下说法正确的是(　　) A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛 B．这副眼镜其实就是一对透振方向互相垂直的偏振片 C．戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图像 D．产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同 BD　解析：放立体电影时有左、右两架放映机同时工作，在每架放映机前有一块偏振片，两偏振片的透振方向互相垂直，因此从放映机前偏振片射出的两束线偏振光的偏振方向互相垂直，这两束线偏振光经屏幕反射后其偏振方向不改变，观众眼睛所戴的偏光眼镜的两只镜片透振方向互相垂直，且左眼镜片跟左边放映机前偏振片的透振方向一致，右眼镜片跟右边放映机前面偏振片的透振方向一致，这样，左眼只能看到左边放映机映出的画面，右眼只能看到右边放映机映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感，B、D正确。 11．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到的现象是__________________________________________________，这是光的偏振现象，这个实验表明_______________________________________。 答案：透射光的强度(或高度)发生变化　光是一种横波 解析：横波沿与传播方向垂直的方向振动时，让太阳光或白炽灯通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到的现象是透射光的强度(或亮度)发生变化，即发生了“偏振”现象，这个实验表明光是一种横波。 12．通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片如图所示。 (1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系； (2)试说明照片丁中中央条纹的颜色及其成因。 答案：(1)从图甲到图丁越来越小　(2)见解析 解析：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由题图甲到题图丁，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此题图甲到题图丁四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。 (2)题图丁中中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均为亮条纹，七色光叠加后，中央条纹即为白色。 13．如图所示，在杨氏双缝实验中，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，再在双缝S1、S2处分别加上偏振片P1和P2，P1与P2透振方向垂直。 答案：见解析 解析：(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射出的光振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，但无干涉现象。 学科网（北京）股份有限公司 $$