資源簡介

課時(shí)分層作業(yè)(十九)　光的衍射　光的偏振　激光
?題組一　光的衍射
1．關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用，下列說法正確的有(　　)
A．利用光的偏振現(xiàn)象可以檢查平面的平整度
B．光導(dǎo)纖維利用全反射的原理，其內(nèi)芯的折射率小于外套的折射率
C．光經(jīng)過大頭針尖兒時(shí)，大頭針尖兒邊緣輪廓會(huì)模糊不清，這是光的衍射現(xiàn)象
D．拍攝玻璃櫥窗中的物品時(shí)，為消除玻璃表面反射光的干擾，需要在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振片，該裝置利用的是薄膜干涉原理
2．(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，激光束越過細(xì)絲時(shí)和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫時(shí)產(chǎn)生的條紋規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述正確的是(　　)
A．該裝置應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象
B．該裝置應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象
C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗
D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)
3．如圖所示的四種明暗相間的條紋分別是紅光、黃光各自通過同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及綠光、紫光各自通過同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)。四幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是(　　)
A．黃綠紅紫　　　 B．黃紫紅綠
C．紅紫黃綠 　 D．紅綠黃紫
4．關(guān)于光的干涉、光的衍射、光的偏振實(shí)驗(yàn)，下列描述錯(cuò)誤的是(　　)
A．甲圖為單縫衍射圖樣，乙圖為雙縫干涉圖樣
B．改用波長較長的入射光實(shí)驗(yàn)，甲圖中條紋間距變大
C．色彩斑斕的肥皂泡和五顏六色的油膜的形成原理與丙圖相同
D．用照相機(jī)拍攝水下景物時(shí)，使用偏振鏡可以減少水面反射光的干擾應(yīng)用了丁圖的原理
?題組二　光的偏振
5．下列關(guān)于光現(xiàn)象說法正確的是(　　)
A．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝月亮?xí)r可減弱反射光，使景象更清晰
B．偏振是縱波特有的現(xiàn)象，光導(dǎo)纖維傳遞信號(hào)利用了光的偏振原理
C．十字路口交通信號(hào)燈三種色光中，紅光波長最短，最不易發(fā)生明顯衍射
D．自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光，激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
6．夜晚，汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來的汽車的司機(jī)照射得睜不開眼睛，影響行車安全，若將汽車前燈玻璃和汽車前窗玻璃都改用偏振玻璃，使雙方司機(jī)都看不見對(duì)方耀眼的燈光，但能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體，則所有的汽車前窗玻璃、前燈玻璃的透振方向應(yīng)該是(　　)
A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，前燈玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，前燈玻璃的透振方向也是豎直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，前燈玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃的透振方向和前燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°
7．鑒別奶粉的質(zhì)量時(shí)，奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，用“旋光法”可以測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量。偏振光通過糖溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法不正確的是(　　)
A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α或(180°－α)
C．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α或(180°－α)
D．偏振光不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
?題組三　激光
8．(多選)激光被譽(yù)為“神奇的光”，關(guān)于激光的應(yīng)用，下列說法正確的是(　　)
A．激光用來控制核聚變，是因?yàn)樗牧炼雀撸庠吹哪芰磕芗性诤苄∫稽c(diǎn)上，可以在空間某個(gè)小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生極高的溫度
B．由于激光是相干光，所以它能像無線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息
C．用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す庠诖髿庵袀鞑ゲ皇艽髿獾挠绊?br/>D．能利用激光測量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馔ㄟ^地球大氣不會(huì)發(fā)生折射
9．關(guān)于激光，下列說法正確的是(　　)
A．激光是自然界中某種物質(zhì)直接發(fā)光產(chǎn)生的
B．激光相干性好，任何兩束激光都能發(fā)生干涉
C．用激光照射不透明擋板上的小圓孔時(shí)，光屏上能觀測到等間距的光環(huán)
D．激光全息照片是利用光的干涉記錄下物體三維圖像的信息
10．(多選)做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用激光比普通光源效果更好，圖像更清晰。如圖所示，如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過感光元件中的信號(hào)轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況。下列說法正確的是(　　)
A．做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示
B．做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示
C．做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示
D．做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示
11．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置研究光的干涉和衍射，光電傳感器可用來測量光屏上光強(qiáng)的分布，某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電腦屏幕上得到圖乙所示的光強(qiáng)分布，這位同學(xué)在縫屏上安裝的是________(選填“單縫”或“雙縫”)，當(dāng)進(jìn)行干涉現(xiàn)象研究時(shí)，若要使干涉條紋的間距變大，可選用寬度較________(選填“寬”或“窄”)的雙縫，或使縫屏與光屏間的距離________(選填“增大”或“減小”)。
12．利用激光遇到物體發(fā)生反射，可以測定物體的有關(guān)參量。如圖甲所示，B為固定的激光發(fā)射器和接收器于一體的裝置，C為一輛在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車。現(xiàn)使B對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C，使B每隔固定時(shí)間T0發(fā)射一激光脈沖為如圖乙所示幅度較大的波形，而B接收到的由小車C返回的激光脈沖為如圖乙所示幅度較小的波形，發(fā)射、接收激光脈沖的時(shí)間間隔如圖乙所示。T0、T、ΔT均為已知量，則根據(jù)所給信息判斷小車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開_______(選填“向左”或“向右”)，速度大小為________(已知光速為c)。
　
1 / 1課時(shí)分層作業(yè)(十九)
1．C　[檢查平面的平整度是利用光的干涉原理，故A錯(cuò)誤；光導(dǎo)纖維是利用了光的全反射原理，其內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，故B錯(cuò)誤；光經(jīng)過大頭針尖兒時(shí)，大頭針尖兒邊緣輪廓會(huì)模糊不清，這是光的衍射現(xiàn)象，故C正確；反射光是偏振光，拍攝玻璃櫥窗中的物品時(shí)，為消除玻璃表面反射光的干擾，需要在照相機(jī)鏡頭加裝偏振片，該裝置利用的是光的偏振原理，故D錯(cuò)誤。]
2．AD　[激光束越過細(xì)絲，即繞過障礙物，所以該裝置應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)時(shí)，衍射現(xiàn)象變明顯，條紋變寬，A、D正確，B、C錯(cuò)誤。]
3．C　[雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，故a、c兩個(gè)是雙縫干涉現(xiàn)象，根據(jù)雙縫干涉條紋間距Δx＝λ，可知波長λ越大，Δx越大，故a是紅光，c是黃光；單縫衍射條紋的特點(diǎn)是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小亮度越暗，而波長越大，中央亮條紋越粗，故b、d是單縫衍射圖樣，b為紫光的單縫衍射圖樣，d為綠光的單縫衍射圖樣。故從左向右依次是紅光(雙縫干涉)、紫光(單縫衍射)、黃光(雙縫干涉)和綠光(單縫衍射)，C項(xiàng)正確。]
4．A　[雙縫干涉圖樣的相鄰亮或暗條紋的間距不變，故題圖甲為雙縫干涉圖樣，故A錯(cuò)誤；根據(jù)條紋間距公式Δx＝λ可知，當(dāng)改用波長較長的入射光實(shí)驗(yàn)時(shí)，題圖甲中條紋間距變大，故B正確；題圖丙是光的干涉現(xiàn)象，色彩斑斕的肥皂泡和五顏六色的油膜的形成原理也是干涉現(xiàn)象，故C正確；題圖丁是光的偏振原理，用照相機(jī)拍攝水下景物時(shí)，使用偏振鏡可以減少水面反射光的干擾，也應(yīng)用了光的偏振原理，故D正確。]
5．A　[在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝月亮?xí)r可減弱反射光，從而使景象更清晰，A正確；偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，縱波無偏振現(xiàn)象，光導(dǎo)纖維是根據(jù)光的全反射原理制成的，B錯(cuò)誤；交通信號(hào)燈采用的紅黃綠三種色光中，紅光波長最長，最容易發(fā)生明顯衍射，C錯(cuò)誤；激光是用人工方法激發(fā)的一種特殊的光，激光是一種電磁波，只要是電磁波就能發(fā)生衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。]
6．D　[如果每輛汽車的前燈玻璃和前窗玻璃都改為偏振玻璃，并使它們的透振方向都斜向右上(或左上)跟水平方向成45°角，就可以解決這個(gè)問題。這時(shí)，從對(duì)面車燈射來的偏振光，由于振動(dòng)方向跟自己前窗玻璃上的透振方向垂直，所以不會(huì)射進(jìn)司機(jī)眼里；而從自己車燈射出去的偏振光，由于振動(dòng)方向跟自己前窗玻璃上的透振方向相同，所以司機(jī)仍能看清自己車燈照亮的路面和物體。故選D。]
7．D　[A、B間未放待檢糖溶液時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)B使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，則偏振片A、B的透振方向一致。若在A、B之間放上待檢糖溶液，因糖溶液對(duì)偏振光有旋光效應(yīng)，使偏振光的偏振方向發(fā)生改變，則到達(dá)O處的光強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，故A正確；若適當(dāng)旋轉(zhuǎn)A或B，可以使自然光通過偏振片A、糖溶液和偏振片B后到達(dá)O處的光強(qiáng)最大，則偏振片旋轉(zhuǎn)的角度等于α或(180°－α)，故B、C正確；偏振光也是波，能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。]
8．AB　[激光用來控制核聚變，是因?yàn)樗牧炼雀撸庠吹哪芰磕芗性诤苄∫稽c(diǎn)上，可以在空間某個(gè)小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生極高的溫度，故A正確；由于激光是相干光，所以它能像無線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息，故B正確；用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す饬炼雀撸蔆錯(cuò)誤；能利用激光測量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馄叫卸群茫蔇錯(cuò)誤。]
9．D　[激光是人造光，不是自然界中某種物質(zhì)直接發(fā)光產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；激光相干性好，但只有頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同的兩束激光才能發(fā)生干涉，故B錯(cuò)誤；用激光照射不透明擋板上的小圓孔時(shí)，光屏上能觀測到間距不等的衍射光環(huán)，故C錯(cuò)誤；激光全息照片是利用光的干涉記錄下物體三維圖像的信息，故D正確。]
10．AD　[單縫衍射條紋一定不等距，即中間寬、兩邊窄的明暗相間的條紋，光強(qiáng)分布圖如題圖乙所示，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；雙縫干涉條紋等間距，光強(qiáng)分布圖如題圖丙所示，故D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。]
11．解析：由題圖乙可知，條紋中間亮、兩邊較暗，是衍射條紋，所以在縫屏上安裝的是單縫；根據(jù)Δx＝λ知，要使干涉條紋間距變大，可使雙縫的寬度減小，即選擇寬度較窄的雙縫，或使雙縫與光屏間的距離增大。
答案：單縫　窄　增大
12．解析：若小車不動(dòng)，發(fā)射激光脈沖到接收返回脈沖的時(shí)間應(yīng)恒定，而從題圖乙看，從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔逐漸增大，故可知小車C速度方向與激光發(fā)射方向一致，即小車向右運(yùn)動(dòng)。要求小車的速度，關(guān)鍵是求出小車通過的某段位移和所用時(shí)間，可用運(yùn)動(dòng)學(xué)中處理追及問題的方法求解，作出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示。
s＝OD－OA＝c·c·ΔT
如圖所示，在s這段位移內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝T0＋
故小車的速度大小v＝。
答案：向右　
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