4.6 光的偏振 激光 达标练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第6节 光的偏振　激光 达标练习 基础巩固 一、选择题: 1．关于自然光和偏振光，以下说法正确的是(　　) 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 2．如图所示，让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上，P的右侧再放一光屏Q，现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q上的亮度变化情况，下列说法中正确的是(　　) A．只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮光 B．光屏上亮、暗交替变化 C．光屏上亮度不变 D．光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动 3．(多选)激光技术是在1958年发明的．激光被誉为神奇的光．关于激光的应用，下列说法中正确的是(　　) A．激光用来控制核聚变，是因为它的平行度好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度 B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息 C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响 D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射 4．(多选)如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)(　　) 5．(多选)关于波动，下列说法正确的是(　　) A．各种波均会发生偏振现象 B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹 C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 D．已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警 6．(多选)激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船．激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空．激光火箭利用了激光的(　　) A．单色性好　　　　　　　 B．平行度好 C．高能量 D．相干性好 7．(多选)如图所示，电灯S(可视为质点)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 2． 问答题: 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． 能力提升 一、选择题: 9．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 10．下图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 11．(多选)如图所示，P是竖直方向的偏振片(用实线表示透振方向)，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 2． 计算与问答题： 12．一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． 13．原子发生受激辐射时，发出的光的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，形成激光．激光测距仪——激光雷达(发出极短时间的激光脉冲)用来测量距离可以达到很高的精度，同时它还能测定被测目标的方位、运动速度和轨道，甚至能描述目标的形状，进行识别和自动跟踪． (1)说明激光的主要特点． (2)1969年7月，美国“阿波罗”宇宙飞船在登月科考活动中，在月球上安放了一台激光反射器，这台反射器成功地解决了用激光测量月地间距离的问题．请分析这台激光反射器用什么光学仪器好． (3)在光的干涉实验中，为什么使用激光产生的干涉现象最清晰？ (4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光的什么性质？ 参考答案： 1.解析：选B．光源发出的光，沿着各个方向振动的光的强度都相同的光，称为自然光，沿某个特定方向振动的光称为偏振光，A错误，B正确；偏振光不能通过偏振片还原为自然光，C错误；月亮光是偏振光，D错误． 2.解析：选C．因为太阳光为自然光，自然光沿各个方向振动的光的强度都相同，故光屏Q上的亮度不变，故C选项正确． 3.解析：选AB．激光用来控制核聚变，是因为它的平行度好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，故A正确；由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，故B正确；用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光平行度好、能量高；能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好，但都会不同程度地受大气影响，故C、D错误． 4.解析：选ABD．自然光通过起偏器后成为偏振光，当偏振光的振动方向与起偏器的透振方向平行时能够通过，垂直时不能通过，故A、B、D正确． 5.解析：选BD．只有横波才能发生偏振现象，A错误；白光是复色光，做单缝衍射和双缝干涉时均能看到彩色条纹，B正确；波在传播过程中的传播速度与介质运动速度是两回事，二者没有可比性，C错误；在同一介质中，纵波传播速度大于横波的传播速度，D正确． 6.解析：选BC．激光的平行度好且亮度高，可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，这样可以给火箭提供高能量，B、C正确． 7.解析：选BD．自然光在垂直于传播方向的平面内，沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只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，故A错误；它通过偏振片A后，即变为偏振光，故B正确；设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮，故C错误；以SP为轴将B转过90°后，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，故D正确． 8.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射出的光振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故不能看到与双缝平行的干涉条纹． 9.解析：选D.通过手指间的缝隙观察日光灯，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D选项符合题意． 10.解析：选B．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，起偏振器和检偏振器的透振方向是相同的，光从光纤中通过时振动方向变化越大，透过检偏振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，故B正确． 11.解析：选ABD．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． 12.解析：光由真空进入玻璃，光路图如图所示，根据折射定律可得 n＝，而θ1＋θ2＝90° 所以n＝＝ 由题意知θ2＝30°n＝ 所求的布儒斯特角为θ1所以n＝＝tan θ1 可得布儒斯特角的通用表达式为θ1＝arctan n. 答案：　θ1＝arctan n 13.解析：(1)激光的主要特点是：亮度高，单色性好，相干性好，平行度好． (2)要想利用激光测量月地间距离，需要让从地球射向月球的激光沿原路反射回来，全反射棱镜可以做到这一点． (3)激光具有单色性好的特点，易得到稳定的相干光源． (4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光高能量且平行度好的特性． 答案：(1)亮度高，单色性好，相干性好，平行度好 (2)全反射棱镜 (3)激光单色性好，相干性好 (4)激光高能量且平行度好 学科网（北京）股份有限公司 $