2024—2025年高考物理一轮复习 光的偏振、激光专练
一、单选题（本大题共6小题）
1．关于下列四幅图片所对应的物理规律，说法正确的是（ ）
A．图1：在一根张紧的绳上挂着四个单摆，甲、丙摆长相等，先让甲摆振动起来，其他各摆随后也跟着振动起来，当各摆振动稳定时，丙摆振幅最大
B．图2：测平行玻璃砖的折射率，为减小误差，、之间的距离要适当小一些
C．图3：救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率相同
D．图4：M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，在竖直面内将N绕水平转轴顺时针转动90°后，P上的光亮度不变
2．下列四种光学现象，对其原理解释正确的是（ ）
A．图甲检验厚玻璃板表面的平整度是利用光的偏振原理
B．图乙中央的亮点（即：泊松亮斑）是由于光的衍射形成的
C．图丙观看立体电影的眼镜镜片利用了光的多普勒效应
D．图丁水中的气泡非常明亮是由于光的干涉形成的
3．下列光学现象，说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑是衍射现象，证明了光是一种波
B．“海市蜃楼”是由于光的衍射造成的
C．两个完全相同的日光灯发出的光相遇时，一定可以发生干涉
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
4．关于常见的光学常识及实验，下列表述不正确的是（ ）
A．影子的形成和泊松亮斑均说明光在均匀介质中沿直线传播
B．干涉、衍射及偏振现象均可体现光的波动性
C．在双缝干涉实验中，若用白炽灯为光源，则需要安装滤光片；若使用激光做光源，则无需滤光片
D．在双缝干涉实验中，若仅增大双缝间距，则相邻两条亮条纹的间距变小
5．下列说法不正确的是（ ）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断，P为凹处，Q为凸处
B．图乙为光线通过小圆板得到衍射图样
C．图丙的原理和光导纤维传送光信号的原理有相似的地方
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
6．下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是由于海面下层空气的折射率比上层空气的折射率小形成的，其中Ａ是蜃楼
B．图乙中平行光a、b经过三棱镜后交于M点，则在棱镜中a光的速度比b光的速度大
C．图丙中仅将红光换成绿光，则第一亮纹的位置P点将下移
D．图丁中P是偏振片，Q是光屏，白炽灯照射P时，缓慢转动P，光屏Q上亮度发生变化，说明光波是横波
二、多选题（本大题共4小题）
7．通过一块偏振片分别去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板的光，当以入射光线为轴转动偏振片时，能够观察到光线强弱有变化的是（ ）
A．电灯 B．蜡烛 C．月亮 D．反光的黑板
8．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向右旋转一个角度α，这一角度α被称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关，将a的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量。如图所示，S是自然光源，AB是偏振片，转动B，使到达0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处光强度最强，偏振片B转过的角度等于α
D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于α
9．（多选）一束光从空气射向折射率为 的某种介质。若反射光线和折射光线垂直。则下列说法正确的是（ ）（已知光在真空中的速度为c）
A．入射角为30°
B．光在该介质中的传播速度为
C．反射光为线偏振光
D．改变入射角，折射率也随之变化
10．关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（ ）
A．做简谐运动的物体，位移与时间的关系遵从正弦函数的规律
B．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟物体固有频率无关
C．机械波从一种介质进入另一种介质，若波速变小，波长一定变大
D．3D眼镜是利用了薄膜干涉的原理
E．医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的多普勒效应
三、解答题（本大题共2小题）
11．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，观察光屏N上光的亮度会如何变化，试解释变化的原因。
12．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？
参考答案
1．【答案】A
【详解】A．让甲摆先振动起来其它摆做受迫振动，由于甲、丙摆长相等，则外界驱动力的频率与丙摆的固有频率相等，丙摆发生共振，可知，当各摆振动稳定时，丙摆振幅最大，A正确；
B．测平行玻璃砖的折射率，为了便于精准确定入射光的方向，减小误差，、之间的距离要适当大一些，B错误；
C．根据多普勒效应的规律，救护车向右运动的过程中，与A相互靠近，与B相互远离，则A听到的频率大于警笛发出的频率，而B听到的频率小于警笛发出的频率，即A听到警笛声的频率大于B听到警笛声的频率，C错误；
D．光是横波，M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动，在竖直面内将N绕水平转轴顺时针转动90°后，P上的光亮度逐渐变弱，D错误。选A。
2．【答案】B
【详解】A．图甲检验厚玻璃板表面的平整度是利用光的干涉原理，A错误；
B．图乙中央的亮点（即：泊松亮斑）是由于光的衍射形成的，B正确；
C．图丙观看立体电影的眼镜镜片利用了光的偏振现象，C错误；
D．图丁水中的气泡非常明亮是由于光的全反射形成的，D错误。
选B。
3．【答案】A
【详解】A：泊松亮斑是衍射现象，而衍射现象是波特有的，证明了光是一种波，A正确；
B：“海市蜃楼”是由于光的折射造成的，B错误；
C：两个完全相同的日光灯发出的光也有多种频率，两种光的频率并不一定相同，不一定能发生干涉，C错误；
D：拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使看得更清晰，但不能增加透射光的强度，D错误。选A。
4．【答案】A
【详解】A．泊松亮斑说明光发生了明显的衍射现象，说明光不是沿直线传播，A错误；
B．干涉、衍射及偏振现象都是光的波动性所具有的特点，B正确；
C．在双缝干涉实验中，为了获得单色光，若用白炽灯为光源，则需要安装滤光片；若使用激光做光源，则无需滤光片。C正确；
D．根据公式
可知仅增大双缝间距d，则相邻两条亮条纹的间距变小，D正确。
故不正确的选A。
5．【答案】D
【详解】A．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知处凹陷，而处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知处凸起，故A正确；
B．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故B正确；
C．沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，与照相机镜头表面涂上增透膜是光的干涉现象，它们的原理不相同，故D错误。
本题选择错误的，故选D。
6．【答案】C
【详解】Ａ．海市蜃楼是因为海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小发生全反射而形成的，所以Ａ错误；
Ｂ．由图可知a光的折射率较大，所以a光的频率高，由
可得a光的波长比b光的波长短，可得在棱镜中a光的波速比b光的波速小，所以Ｂ错误;
C．根据条纹的间距公式
知，绿光的波长比红光短，所以绿光的条纹间距比红光小，所以绿光的第一条亮条纹到O点的距离小于OP，所以P点会下移，故C正确；
D．只有横波才会发生偏振，用自然光穿过一个滤光片后光屏上亮度减小是因为光照强度的减少，所以不能证明光是横波，故D错误。
故选C。
7．【答案】CD
【详解】从电灯、蜡烛等光源直接发出的光是自然光，月亮和黑板反射的光是偏振光，当以入射光线为轴转动偏振片时，能够观察到光线强弱有变化的一定是偏振光，选CD。
8．【答案】ACD
【详解】AB．开始时A、B的透振方向相同，将被测样品P置于A、B之间后，S发出的光经A起偏再经过样品后，振动方向转过了α角，从而与B的透振方向不同，光不能顺利通过B，所以到达O处光的强度会明显减弱，A正确，B错误；
C．为使O处光强度最强，可以将B转过一定的角度后，使B的透振方向与光经过A和P后的振动方向相同，则B转过的角度应等于α，C正确；
D．为使O处光强度最强，也可以将A转过一定的角度后，使光经过A和P后的振动方向与开始时B的透振方向相同，则A转过的角度应等于α，D正确。选ACD。
9．【答案】BC
【详解】A．根据折射定律得
根据反射定律得
解得
，
A错误；
B．光在该介质中的传播速度为
，
B正确；
C．反射光为线偏振光，C正确；
D．折射率与入射角无关，改变入射角，折射率不变，D错误。
故选BC。
10．【答案】ABE
【详解】
A．根据简谐运动的定义可知，做简谐运动的物体，位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，A正确；
B．根据受迫振动的特点可知，物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟物体固有频率无关，B正确；
C．机械波从一种介质进入另一种介质，由于机械波的频率不会发生改变，根据
若波速变小，波长一定变小，C错误；
D．3D眼镜是利用了光的偏振的原理，D错误；
E．医生利用彩超测病人血管内的血流速度是利用了超声波的多普勒效应，E正确。
故选ABE。
11．【答案】见解析
【详解】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，当偏振片P与偏振片Q透振方向垂直时，光屏N上没有亮度，所以光屏N上的光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，即光屏N上的光的亮度会时亮时暗。
12．【答案】(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，此时O处光强最大。
【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。
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