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

**基本信息** 本同步练通过“基础-能力-培优”三层次设计，实现从单一概念到综合应用的知识巩固，适配新授课物理观念建构与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|偏振现象、激光特性等单一知识点|10道单选聚焦核心概念，如3D电影原理（第2题）、激光相干性（第1题）| |能力提升练|偏振与干涉、衍射综合应用|7题含单选多选，如第12题结合全反射与偏振判断，第15题分析衍射条纹宽度| |培优拓展练|偏振定量计算与实验探究|3题计算题（第19题马吕斯定律）与简答题（第20题现象解释），培养科学论证能力|

4.6 《 光的偏振 激光》同步练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础过关练 1．做光的双缝干涉实验，可以直接用激光照射双缝，形成干涉条纹，这应用了激光的哪种特点（　　） A．相干性好 B．平行度好 C．亮度高 D．速度大 2．3D电影《阿凡达2：水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图，下列对3D电影的原理说法正确的是（　　） A．该原理与光纤的原理相同 B．该原理利用了光的偏振 C．该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同 D．观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果 3．如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上光的亮度会时亮时暗 C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动 4．某相机在镜头前加装滤镜消除干扰光；在镜头表面镀膜，会使反射光减少至1.5%以下；通过棱镜在视窗内呈现正立的像。该相机没有用到的光学原理是（　　） A．衍射 B．干涉 C．偏振 D．全反射 5．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列选项符合实际应用的是（　　） A．在光导纤维内传送图像是利用光的色散 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉 C．观看立体电影时所戴的眼镜是利用光的衍射 D．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的偏振 6．如图所示，透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下，两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动，使偏振片Q以角速度按照图示方向匀速旋转，能观察到连续两次光强最大的时间间隔为（　　） A． B． C． D． 7．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 8．激光刀模主要利用激光对刀模板进行高深度烧蚀，从而达到安装切割刀的目的。这个过程运用的激光性质是（　　） A．偏振 B．亮度高 C．平行度高 D．相干性好 9．关于光的偏振、干涉与衍射、激光，下列说法正确的是（　　） A．偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波 B．在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是不等的 C．激光的相干性好，可以用于精确测距 D．泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹 10．如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为，空气中光速，，下列说法正确的是（　　） A．光线射入水中波长不变 B．进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为 C．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，可在照相机镜头前加一增透膜 D．水上景物的像将集中在一个倒立的圆锥内 能力提升练 11．下列有关光学现象的认识，说法中正确的是（　　） A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象 B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 C．泊松亮斑是光通过圆孔衍射时形成的 D．白光照射水面油膜呈现彩色图样是光的衍射现象 12．下列四幅图中有关光的相关知识说法正确的是（   ） A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的折射 B．图乙中，增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹宽度也增加 C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距增大 D．图丁中，通过3D眼镜看电脑显示屏，两镜片一明一暗是因为两侧镜片为透振方向不同的偏振片 13．激光雷达是集“激光”“全球定位系统”和“惯性导航系统”三种技术于一身的系统，它是无人驾驶和低空经济快速发展的基石。下列关于激光和雷达等的说法错误的是（　　） A．科学家利用激光技术测量月球与地球间的距离，误差精确到厘米级，这里用到了激光平行度好的特性 B．在双缝干涉实验中，只将入射光由绿光变为红光，两相邻亮条纹的中心间距会变窄 C．激光雷达信号从空气射入折射率为的液体，速度大小变为原来的 D．光纤通信是利用激光在光纤中全反射来实现远距离信号传输的 14．关于光现象及应用，下列说法正确的是（　　） A．水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的干涉 B．观察肥皂膜看到的彩色条纹，是由于光的衍射 C．医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检査，是利用光的全反射 D．为了增加透射光，在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，是利用光的偏振 15．（多选）光学现象在生活中有着十分重要的应用。下列说法正确的是（　　） A．图甲为某单色光的单缝衍射图样，对同一单缝装置色光波长越长，中央亮条纹宽度越宽 B．图乙为双缝干涉的实验装置示意图，双缝间距越窄，条纹间距越小 C．若图丙中的薄片厚度变薄，条纹间距将变大 D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的干涉原理 16．（多选）如图所示的几个现象中，解释成因正确的是（　　） A．甲所示泊松亮斑是由于光的干涉而产生的一种光学现象 B．乙所示水中的气泡看上去特别明亮是因为部分光线在气泡的表面发生了全反射 C．丙所示在观看3D电影时，观众要戴上特制的眼镜，这是利用了光的偏振 D．丁所示竖直放置的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，这是由于光的折射造成的 17．（多选）如图所示，让一束太阳光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，下列说法正确的是（　　） A．图甲中旋转偏振片P，透射光强度会不断变化 B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化 C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度不会变化 D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q 培优拓展练 18．奶粉的碳水化合物（糖）含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量，偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或右旋转一个角度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的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品中的含糖量，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。 （1）当被测样品P置于A、B之间后到达O处光的强度怎样变化？ （2）要想使O处光强度最大，偏振片A或B应怎样转动？ 19．若起偏器与检偏器的透振方向之间的夹角为60°。 （1）假定没有吸收，则自然光光强I0通过起偏器和检偏器后，出射光强与入射光强之比是多少？ （2）在这两个偏振片之间再平行地插入另一偏振片，使它的透振方向与前两个偏振片透振方向均成30°角，试问出射光强与入射光强之比是多少？ 20．由哪些现象或实验结果可以说明： (1)光是一种波； (2)光是横波； (3)与水波的波长相比较，光波的波长非常短； (4)绿光的波长比红光的波长短。 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 《4.6 《 光的偏振 激光》同步练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B A B B C B D D 题号 11 12 13 14 15 16 17 答案 A D B C AC BC BD 1．A 【知识点】偏振现象及其解释 【详解】A．激光的相干性好，能产生稳定的干涉条纹，故A正确； B．平行度好有助于光束对准双缝，但并非干涉产生的关键，故B错误； C．亮度高使条纹更易观察，但不影响干涉的形成，故C错误； D．光速为恒定值，与激光特性无关，故D错误。 故选A。 2．B 【知识点】光导纤维、偏振现象及其解释、增透膜与增反膜 【详解】A．光纤原理是光的全反射，故A错误； B．3D电影利用了光的偏振，故B正确； C．增透膜原理是光的干涉，故C错误； D．3D电影是通过左右眼看到不同的画面产生立体效果，若闭上一只眼睛，就无法形成这种视差，看不到明显的3D效果，故D错误。 故选B。 3．B 【知识点】偏振现象及其解释 【详解】A．太阳光经偏振片P成为线偏振光，偏振片Q转动时，其透振方向与P的透振方向夹角变化，通过Q的光强会改变，所以光屏N上光的亮度不是保持不变的，A错误； B．当Q的透振方向与P平行时，光最亮；垂直时，光最暗。Q转动一周，会出现两次最亮、两次最暗的情况，所以光屏N上光的亮度会时亮时暗，B正确； C．光沿轴线传播，光屏N上只有一个亮斑，不是两条与偏振片透振方向对应的亮线，C错误； D．亮斑沿轴线分布，位置固定，不会随偏振片转动而转动，D错误。 故选B。 4．A 【知识点】偏振的应用 【详解】A．衍射是光绕过障碍物或通过小孔时发生的现象，题目中所述三个功能均未涉及，故A符合题意； B．镜头镀膜利用薄膜干涉原理，使反射光相消，故B不符合题意； C．滤镜消除干扰光通过偏振原理选择特定振动方向的光，故C不符合题意； D．棱镜通过全反射调整光路以实现正立的像，故D不符合题意。 故选A。 5．B 【知识点】光导纤维、偏振的应用、薄膜干涉现象和原理 【详解】A．光导纤维传送图像利用光的全反射，而非色散，故A错误； B．增透膜通过薄膜干涉使反射光相消，增加透射，故B正确； C．立体电影眼镜利用光的偏振分离左右眼图像，而非衍射，故C错误； D．三棱镜彩色图样是光的折射导致的色散，与偏振无关，故D错误。 故选B。 6．B 【知识点】偏振的应用 【详解】当偏振片Q再次转到与偏振片P的透振方向平行时，能再次观察到最大光强，故能观察到连续两次光强最大的时间间隔。 故选B。 7．C 【知识点】激光 【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。 8．B 【知识点】激光 【详解】激光的亮度高，能量大，所以可以对刀模板进行高深度烧蚀。 故选B。 9．D 【知识点】偏振现象及其解释、单缝衍射和小孔衍射图样、激光、Δx=Lλ /d公式简单计算 【详解】A．光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明光是横波，A错误； B．在双缝干涉现象里，相邻两个亮条纹和相邻两个暗条纹的中心间距是相等的，B错误； C．激光的平行度好可以用来测距，C错误； D．泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象，是衍射现象，用白光照射单缝，将得到彩色的衍射条纹，D正确。 故选D。 10．D 【知识点】折射率的波长表达式和速度表达式、偏振的应用、发生全反射的条件、临界角 【详解】A．光线由水上射入水中时，光的频率不变，光速减小，根据可知，光线射入水中波长变小，故A错误； B．当光线在水面的入射角为时，水中光线与竖直方向夹角达到最大值，即临界角C，且 即，故B错误； C．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，可在照相机镜头前加一偏振片，故C错误； D．光从空气中折射进入水中再进入镜头，所以水上景物的像将集中在一个倒立的圆锥内，故D正确。 故选D。 11．A 【知识点】光导纤维、偏振现象及其解释、单缝衍射和小孔衍射图样、薄膜干涉现象和原理 【详解】A．光导纤维利用全反射原理传输光信号，故A正确； B．夹紧的笔杆缝隙观察到的彩色条纹是光的衍射现象，而非偏振，故B错误； C．泊松亮斑是光绕过障碍物（圆盘）产生的衍射现象，而非圆孔衍射，故C错误； D．油膜彩色图样由薄膜干涉形成的，而非光的衍射，故D错误。 故选A。 12．D 【知识点】全反射现象、单缝衍射和小孔衍射图样、偏振的应用、薄膜干涉现象和原理 【详解】A．位于水中的气泡看上去特别明亮，是因为光从水中射向气泡中的空气中时，属于光从光密介质射向了光疏介质，在界面处发生了全反射，故A错误； B．光在通过单缝时会发生衍射现象，而发生明显衍射现象的条件是：缝的宽度或孔径的尺寸、障碍物的大小跟光的波长接近或比光的波长更小，因此，图乙中，若增加单缝的宽度，则衍射现象越不明显，屏上的中央亮条纹将变窄变暗，故B错误； C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则空气薄膜的厚度增加，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量增加，明暗条纹变密集，则干涉条纹的间距变窄，故C错误； D．3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片，通过3D眼镜看电脑显示屏，两镜片一明一暗是因为两侧镜片为透振方向不同的偏振片，故D正确。 故选D。 13．B 【知识点】光导纤维、激光、Δx=Lλ /d公式简单计算 【详解】A．激光测距误差在厘米级，主要用到了激光平行度好的特性，故A正确，不符合题意； B．在双缝干涉实验中，只将入射光由绿光变为红光，由于红光的波长比绿光的波长长，由相邻亮条纹或暗条纹的间距公式可知，两相邻亮条纹的中心间距变宽，故B错误，符合题意； C．根据可知，激光雷达信号从空气射向折射率为的液体速度变为原来的，故C正确，不符合题意； D．光纤通信是利用激光在光纤中全反射来实现远距离信号传输的，故D正确，不符合题意。 故选B。 14．C 【知识点】光导纤维、偏振现象及其解释、薄膜干涉现象和原理 【详解】A．水中的气泡明亮是由于光从水（光密介质）进入空气（光疏介质）时发生全反射，而非干涉，故A错误。 B．肥皂膜的彩色条纹是光在薄膜前后表面反射后发生干涉的结果，与衍射无关，故B错误。 C．光纤利用全反射原理传输光信号，确保光在弯曲路径中高效传播，故C正确。 D．镀膜增透是通过特定厚度薄膜使反射光干涉相消，从而增加透射光，属于干涉现象，与偏振无关，故D错误。 故选C。 15．AC 【知识点】单缝衍射和小孔衍射图样、偏振的应用、Δx=Lλ /d公式简单计算、检查工件的平整度 【详解】A．图甲为某单色光的单缝衍射图样，对同一单缝装置色光波长越长，中央亮条纹宽度越宽，故A正确； B．图乙为双缝干涉的实验装置示意图，根据可知，双缝间距越窄，条纹间距越大，故B错误； C．图丙中，设斜劈倾角为，根据几何关系可得 可得条纹间距 若图丙中的薄片厚度变薄，则变小，条纹间距将变大，故C正确； D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的偏振原理，故D错误。 故选AC。 16．BC 【知识点】偏振现象及其解释、泊松亮斑、发生全反射的条件、临界角、薄膜干涉现象和原理 【详解】A．泊松亮斑是由于光的衍射产生的，而非干涉，故A错误； B．水中的气泡特别明亮，是因为部分光线在气泡表面发生全反射，故B正确； C．3D电影的特制眼镜利用了光的偏振原理，使左右眼看到不同偏振方向的图像，从而产生立体效果，故C正确； D．竖直肥皂膜的水平彩色横纹是由于光的干涉造成的，而非折射，故D错误。 故选BC。 17．BD 【知识点】偏振现象及其解释 【详解】A．太阳光是自然光，向各个方向的振动强度相同。图甲中旋转偏振片P，透射光强度不会变化，A错误； B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，B正确； C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，C错误； D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q，D正确。 故选BD。 18．（1）明显减弱；（2）将A或B转动一个最小角度α，使到达B的光的偏振方向与B的透振方向一致 【知识点】偏振的应用 【详解】（1）自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平行的偏振光，该偏振光经被测样品后，其偏振方向发生了偏转，即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度α，到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致，故O处光的强度会明显减弱。 （2）将A或B转动一个最小角度α，使到达B的光的偏振方向与B的透振方向一致，此时O处光强最大。 19．（1）；（2） 【知识点】偏振的应用 【详解】（1）由题意可知，自然光光强I0入射起偏器和检偏器后，由马吕斯定律可得出射光强为 可得出射光强与入射光强之比是 （2）在两个偏振片之间再平行地插入一偏振片，使它的透振方向与前两个偏振片透振方向均成30°角时，由马吕斯定律可得出射光强为 可得出射光强与入射光强之比是 20．(1)光的干涉和衍射现象说明光是一种波； (2)光的偏振现象说明光是横波； (3)水波容易发生衍射，而光波很难发生衍射； (4)双缝干涉实验说明绿光的波长比红光波长短。 【知识点】偏振现象及其解释 【详解】(1)光能发生干涉和衍射现象，干涉和衍射是波特有的现象，说明光是一种波； (2)光能发生偏振现象，说明光是横波； (3)水波能绕过较大的障碍物发生衍射，而光波不能绕过较大的障碍物发生衍射，说明与水波的波长相比较，光波的波长非常短； (4) 实验室使用双缝干涉演示仪器器，看到红光或绿光的干涉条纹，由条纹间距公式 其中L是双缝到观察屏的距离，d为双缝间距，λ为入射光的波长，可知在L、d相同的条件下绿光的明条纹间距比红光的明条纹间距窄，从而证明绿光的波长比红光的波长短。 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 $