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

4.6光的偏振 激光 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．生活中有很多有趣的光学现象，关于这些现象，下列表述中错误的一项是（    ） A．甲图所示的光导纤维，内芯的折射率比外套的大 B．乙图所示的肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C．丙图所示的劈尖干涉，任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定 D．如丁图所示，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片 2．我国智能驾驶汽车进入快速发展期。某车载雷达系统可以发出激光和超声波（频率高于20kHz的声波）信号，下列说法正确的是（　　） A．激光与超声波都是横波 B．激光与超声波都是纵波 C．激光与超声波都能发生衍射 D．激光与超声波都可在真空中传播 3．（多选）下列四幅图所涉及的光学现象和相应的描述中，说法正确的是（　　） A．图甲是检测工件的平整度，观察到的条纹形状说明工件表面某处有凸起 B．图乙是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射 C．图丙全息照相利用了激光平行度非常好的特点 D．图丁是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波 4．（多选）对图中所列光学现象的认识，正确的是（　　） A．甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象 B．乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现亮斑是光的折射现象 C．丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象 D．丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象 5．2004年，中国科学院上海光学精密机械研究所在一个不到的光学平台上，在35fs（fs是一种时间单位，读作飞秒。）的超短瞬间内获得了的超强超短激光束。这一瞬时功率相当于全世界所有电网功率总量的数倍。据了解，自然界中类似的极端物理条件，只有在核爆中心、恒星内部以及黑洞边缘才能找到．在实验室中用人工手段获得这种条件，意味着人类在激光研究领域将进入一个前所未有的超强超快的境界。通过以上叙述，试计算在这35fs中所释放的激光能量是多少？ B层 6．下列说法正确的是（　　） A．甲图中水流导光实验利用的是光的折射原理 B．乙图中M、N是偏振片，当M不动，将N绕光的传播方向为转轴在竖直面内转动90°后，光屏P上的光亮度不变 C．单色光照射到不透光的小圆板上，在小圆板背后光屏上能形成如丙图所示的衍射图样 D．多普勒效应只适用于机械波不适用于光波 7．下列四幅图的描述正确的是（　　） A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C．图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D．图4中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 8．（多选）对于下列四幅图，以下说法正确的是（　　） A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度 B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角i增大到多少，都一定有光线从bb′面射出 C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波 D．图丁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凸起的 9．（多选）关于下列四幅图所示的光现象说法正确的是（　　） A．图甲是光的双缝干涉原理图，若只减小挡扳上狭缝S1、S2间的距离d，则屏上两相邻亮条纹的中心间距将减小 B．图乙是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波 C．图丙中肥皂膜看起来是彩色的是因为光的衍射 D．图丁表示一定波长的光照射到不透明的圆盘上，会在后方影子中心的适当距离处出现一个亮斑是光的衍射现象 光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。 10．以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样( ) 11．如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（　　） A． B．T C． D． 12．物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住______，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为______。 C层 13．TN模式液晶显示器上发光位置的发光原理如图所示，若图中开关闭合，两基板间的液晶分子将在板间匀强电场作用下定向排列，不再改变偏振光偏振方向，发光位置将变暗。从开关闭合到发光位置变暗的过程中（　　） A．两偏振片方向不垂直依然能工作 B．液晶分子正电中心偏向后基板 C．液晶分子所受合静电力不为零 D．液晶分子的电势能逐渐增大 14．（多选）以下光学现象正确的是（　　）   A．如图甲光导纤维中内芯的折射率大于外套 B．如图乙抽去一张纸片，劈尖干涉的条纹间距变小 C．如图丙太阳的反射光中振动方向垂直纸面的光较强 D．如图丁，用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越窄，观察到的中央衍射条纹越宽 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 6 7 8 9 13 14 答案 B C BD AC C D BC BD B ACD 1．B 【详解】A．光导纤维能够使光在有机玻璃内传播是利用光的全反射原理，要想发生全反射光必须从光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大于外套的折射率，A正确； B．肥皂膜看起来是彩色的，这是薄膜干涉，是光的干涉现象，B错误； C．劈尖干涉中任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定，C正确； D．要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片，D正确。 本题选错误的，故选B。 2．C 【详解】AB．声波是纵波，光是横波，A错误，B错误； C．衍射是波的特性，激光和超声波都可以发生衍射，C正确； D．激光可以在真空中传播，超声波的传播需要依靠介质，超声波不能在真空中传播，D错误。 故选C。 3．BD 【详解】A图甲是检测工件的平整度，观察到的条纹形状说明工件表面某处有凹陷，故A错误； B．图乙是内窥镜，可以把光传送到人体内部进行照明，是利用了光的全反射，故B正确； C．图丙全息照相利用了激光相干性好的特点，故C错误； D．图丁是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波，故D正确。 故选BD。 4．AC 【详解】A．甲图中，用激光水平射向塑料瓶小孔，观察到光的传播路径沿水流方向是光的全反射现象，和光纤原理相同，故A正确； B．用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误； C．看3D电影所的特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C正确； D．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故D错误。 故选AC。 5．0.525J 【详解】这35fs中所释放的激光能量是 6．C 【详解】A．甲图中水流导光实验利用的是光的全反射原理，故A错误； B．乙图中M、N是偏振片，当M不动，将N绕光的传播方向为转轴在竖直面内转动90°后，光线将不能通过偏振片N，则光屏上将没有光线到达，故B错误； C．单色光照射到不透光的小圆板上，在小圆板背后光屏上能形成如丙图所示的衍射图样，故C正确； D．多普勒效应不仅适用于机械波，也适用于光波，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．当入射角逐渐增大，根据折射定律，折射角也逐渐增大，由于折射角小于入射角，且因光在上表面的折射角等于下表面的入射角，则不论入射角如何增大，肯定有光线从bb'面射出，故A错误； B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率变小，故B错误； C．图3中，若将薄片向左移动，即减小空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大，故C错误； D．图4中，当固定不动，此时两偏振片的透振方向平行，屏上的光最亮；将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小，故D正确。 故选D。 8．BC 【详解】A．根据折射率和光的传播速度之间的关系 可知，折射率越大，传播速度越小，从题图甲中可以看出，b光线在水珠中偏折程度大，即b的折射率大于a的折射率，则a在水珠中的传播速度大于b在水珠中的传播速度，故A错误； B．当入射角i逐渐增大时，折射角逐渐增大，但折射角始终小于临界角，根据几何知识可知，光在玻璃砖内的入射角不可能大于临界角，不论入射角i如何增大，玻璃砖中的光线不会发生全反射，故肯定有光线从bb′面射出，故B正确； C．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故C正确； D．由于不知道被检测工件表面的放置方向，故不能判断此处是凸起还是凹陷的，故D错误。 故选BC。 9．BD 【详解】A．根据可知，若只减小挡扳上狭缝S1、S2间的距离d，则屏上两相邻亮条纹的中心间距将增大，故A错误； B．图乙是用偏振眼镜观看立体电影，说明光是一种横波，故B正确； C．阳光下肥皂膜呈现出彩色条纹是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故C错误； D．光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的，故D正确。 故选BD。 10．A 11．C 12． 【解析】10．干涉条纹是平行等距明暗相间的条纹，根据 红光的波长大于紫光，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故选项A正确； 11．根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故选C。 12．[1]若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b；插入d时，应遮住c以及ab的像； [2]该玻璃的折射率为。 13．B 【详解】A．前偏振片输出水平偏振光，后偏振片初始为竖直方向（正交），无电场时液晶旋转90°使光通过；有电场时分子沿电场排列，不旋转光，光被阻挡，发光位置变暗。若两偏振片方向不垂直时，闭合开关有可能亮度不变，因此不能正常工作，故A错误； B．图中前基板接正极，后基板接负极，电场方向水平向右，则液晶分子正电中心偏向后基板，故B正确； C．分子整体电中性，正负电荷在匀强电场中受力大小相等、方向相反，合力为零，故C错误； D．从无序到沿电场力方向排列，电场力做正功，电势能减小，故D错误。 故选B。 14．ACD 【详解】A．甲光导纤维利用全反射原理，所以内芯的折射率大于外套，故A正确； B．如图乙抽去一张纸片，即空气膜的夹角减小，根据薄膜干涉的原理可知，劈尖干涉的条纹间距变大，故B错误； C．太阳的反射光中振动方向垂直纸面的光较强，故C正确； D．根据单缝衍射原理可知，用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越窄，观察到的中央衍射条纹越宽，故D正确。 故选ACD。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $