4.6激光 学科素养提升练(含解析)
一、选择题
1.在战争爆发时,某方欲用激光器击毁位于地平线上方的敌方空间站,则应将激光器( )
A.瞄高些
B.瞄低些
C.沿视线直接瞄准
D.若激光束是红色,而空间站是蓝色的,则应瞄高些
2.光学现象在实际生活、生产中有许多应用。下列光学现象,说法正确的是( )
A.白光通过三棱镜后分解为彩色光,是光的色散现象
B.全息照相利用了光的全反射现象
C.医学上可以用激光做“光刀”是由于激光是相干光
D.戴上特制眼镜在电影院观看3D电影有立体感是利用了光的干涉现象
3.下列说法中不正确的是( )
A.电子表的液晶显示用到了偏振光
B.光纤利用的是光的全反射
C.红光由空气进入水中,波长变短,颜色不变
D.激光可用于全息照相,利用了其能量高的特点
4.关于光和波的相关知识及其应用,乾安七中高二某班学生提出以下四种观点,其中正确的是( )
A.全息照相利用了激光方向性好的特点
B.激光能像无线电波那样用来传递信息
C.声波和光波均为横波
D.同一声波在不同介质中传播速度不同,同一光波在不同介质中传播速度相同
5.下列应用激光的事例中错误的是( )
A.利用激光进行长距离的精确测量
B.利用激光进行通信
C.利用激光进行室内照明
D.利用激光加工坚硬的材料
6.对于激光,以下说法中正确的是( )
A.普通光源发出的光都是激光
B.激光是自然界普遍存在的一种光
C.激光是一种人工产生的相干光
D.激光一定比普通光的强度大
7.激光具有相干性好,平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下列关于激光的叙述正确的是( )
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C.激光也是自然界的产物
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
8.关于物理原理在技术上的应用,下列说法中正确的是( )
A.雨后天空出现彩虹,是光的干涉现象
B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C.用双缝干涉测光波的波长时,若减小双缝间的距离,则同种光波的相邻明条纹间距将减小
D.摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性
9.关于物理原理在技术上的应用,下列说法中正确的是( )
A.激光全息照相是利用了激光强度高的特性 B.3D电影是利用了光的干涉特性
C.摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性 D.光导纤维传递信息是利用了光的全反射
10.关于光和波的相关知识及其应用,皋城高中高二学生提出以下四种观点,其中正确的是
A.激光能像无线电波那样用来传递信息
B.全息照相利用了激光方向性好的特点
C.声波和光波均为横波
D.同一声波在不同介质中传播速度不同,同一光波在不同介质中传播速度相同
11.下列说法正确的是(选项C、D中声源与观察者在同种介质中)( )
A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉的结果
B.因为激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象
C.声源与观察者相互靠近时,声波波速不变,但观察者接受的声波频率大于声源发出的声波频率
D.声源与观察者相互靠近时,声波波速变大,故观察者接受的声波频率大于声源发出的声波频率
12.让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上,就可以读出盘上记录的信息,经过处理后还原成声音和图象,这是利用光的
A.平行度好,可以会聚到很小的一点上
B.相干性好,可以很容易形成干涉图样
C.亮度高,可以在很短时间内集中很大的能量
D.波长短,很容易发生明显的衍射现象
13.下列说法正确的是( )
A.如果质点所受合力总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动
B.在波的干涉中,振动加强的点不一定处在波峰或波谷的叠加处
C.激光是自然界普遍存在的相干光,平行度非常好,亮度非常高
D.电磁波由空气进入水中时波速变小,声波由空气进入水中时波速变大
E.在不同惯性参考系中,一切物理定律都是相同的,这是狭义相对论的两个基本假设之一
14.关于激光的应用,下列说法正确的是( )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点
C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远距离的目标是应用了激光亮度高的特点
15.下列关于磁记录的说法正确的是( )
A.计算机的硬盘是利用磁记录原理来工作的
B.DVD光盘是利用磁记录原理来刻录信息的
C.录音机录音利用了电流的磁效应
D.录音带会被磁铁吸起来
二、解答题
16.应用激光平行性好的特点,可以精确地测量距离。对准目标发射一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲与收到反射脉冲的时间间隔,就可求出激光器到目标的距离,若在地球上向月球发射一个激光脉冲,测得从发射脉冲到收到反射脉冲所用的时间为,则月球到地球的距离大约是多少?
17.激光是一种人造光,其主要特点有哪些?
参考答案
1.C
【详解】
ABC.空间站反射太阳的光射向地球,通过地球大气层要发生折射,而激光器发出的光通过大气层射向空间站也要发生折射,根据光路可逆,两者的光路相同,故AB错误,C正确;
D.空间站是蓝色的,反射光也是蓝色的,比红色激光束的折射率大,由折射定律知应瞄低些方能射中,故D错误;
故选C。
2.A
【详解】
A.白光通过三棱镜后分解为彩色光,是光的色散现象;A正确;
B.全息照相是利用了光的干涉原理,B错误;
C.医学上用激光做“光刀”来进行手术,主要是利用了激光的亮度高,能量强的特点,C错误;
D.戴上特制眼镜在电影院观看3D电影有立体感是利用了光的偏振现象;D错误。
故选A。
3.D
【详解】
A.电子表的液晶显示用到了偏振光,故A正确,不符合题意;
B.光纤利用的是光的全反射,故B正确,不符合题意;
C.红光由空气进入水中,频率不变,所以颜色不变,根据
可知折射率n变大,波长变短,故C正确,不符合题意;
D.光具有很高的相干性,可用于全息照相,由于它记录了光的相位信息,看起来立体感较强,跟真的一样,故D错误,符合题意。
故选D。
4.B
【解析】
【详解】
A项:全息照相是利用了激光的相干性来工作的,不是利用了方向性好,故A错误;
B项:激光具有电磁波的一切性质,可以用来传递信息,故B正确;
C项:声波是纵波,光波是横波,故C错误;
D项:同一列声波在不同介质中传播速度不同,光波在不同介质中传播速度也不同,故D错误。
5.C
【详解】
A.激光的定向性好,精准度高,可以进行长距离测距,故A不符合题意;
B.激光能够传递声音、图象等信息,因此可以利用激光进行通信,故B不符合题意;
C.激光的亮度很好,不能用于室内照明,会刺伤人的眼睛,故C符合题意;
D.激光的强度很大,可以用来切割、加工较硬的材料,故D不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】
ABC.激光是原子受激辐射产生的光,是一种人工产生的相干光,与普通光源发出的光不同,故C正确,AB错误;
D.激光的用途不同,用激光的强度不相同,激光不一定比普通光的强度大,D错误。
故选C。
7.D
【详解】
A.激光属于电磁波,电磁波为横波,选项A错误;
B.频率相同的激光在不同介质中频率不变,但波速不同,由v=λf可知波长也不同,选项B错误;
C.激光是原子受激辐射产生的光,自然界中的发光体不能发出激光,选项C错误;
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离,选项D正确;
故选D。
8.B
【详解】
A.雨后天空出现彩虹,是光的折射现象,选项A 错误;
B.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性,选项B正确;
C.用双缝干涉测光波的波长时,若减小双缝间的距离,根据,则同种光波的相邻明条纹间距将变大,选项C 错误;
D.摄影机镜头镀膜增透是利用了光的干涉特性,选项D 错误;
故选B。
9.D
【分析】
本题考查物理原理在技术上的应用。
【详解】
A.激光全息照相是利用激光相干性好的特性,选项A错误;
B.3D电影是利用光的偏振获得立体画面,选项B错误;
C.摄影机镜头镀膜增透是利用光的干涉来减弱光的反射,增强透射能力,选项C错误;
D.光导纤维传递信息是利用了光的全反射,提升传递效率,选项D正确。
故选D。
10.A
【详解】
A.激光具有电磁波的一切性质,可以用来传递信息;故A正确.
B.全息照相是利用了激光的相干性来工作的,不是利用了方向性好;故B错误.
C.声波是纵波,光波是横波;故C错误.
D.声波和光波在同一种种介质中传播的速度均相同;故D错误.
故选A.
【点睛】
本题考查了激光的特性及光波与声波的区别;关键是记住其特点:平行度好、亮度高、是相干光.光波是电磁波,声波是机械波.
11.C
【详解】
A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的折射产生的色散现象,不是干涉的结果,选项A错误;
B.激光也是光,因此激光就具有光波的特性,能够发生衍射现象,故B错误;
CD.根据多普勒效应可知,声源与观察者相互靠近时,声波波速不变,但观察者接受的声波频率大于声源发出的声波频率,选项C正确,D错误。
故选C。
12.A
【详解】
A、由于激光的平行度好,故用在计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息;故A正确;
B、激光的相干性好,可以很容易形成干涉图样;但与处理数据无关;故B错误;
C、激光具有亮度高的特点,可以在很短时间内集中很大的能量故可用来切除肿瘤;但与本题无关; 故C错误;
D、激光波长短,不容易发生明显的衍射现象;故D错误;
故选A.
【点睛】
激光具有平行度好,亮度高等特点;故可用来进行光纤通信及雷达测距等;光纤通信是利用激光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射后在另一端放射出来,然后在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息.
13.BDE
【详解】
试题分析:质点做简谐运动是受到大小为,方向总是指向平衡位置的恢复力的作用,A错误;只要两列波引起的位移方向相同,这个点就是振动加强点,不一定处在波峰或波谷的叠加处,B正确;激光是人工产生的的相干光,C错误;电磁波在介质中传播遵从,而声波属于机械波,在真空或空气波速最小,在液体中较大,在固体中最大,D正确;狭义相对论的两个基本假设之一就是在不同惯性参考系中,一切物理定律都是相同的,E正确;故选BDE.
考点:简谐运动、波的干涉、激光、波速、相对论简介.
14.BC
【详解】
A.光纤通信是应用激光是相干光的特点。对信号来进行调制,使其在光导纤维中传递信息,故A错误;
B.由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点。让这一点照射到计算机的光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,故B正确;
C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,光源的能量集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度,故C正确;
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远距离的目标是因为激光平行度好,方向性好,故D错误。
故选BC。
15.ACD
【详解】
A.计算机的硬盘是利用磁记录原理来工作的,选项A正确;
B.DVD光盘刻录是利用激光在存储介质上“烧”出不同的痕迹来记录信息的,不是磁记录,选项B错误;
C.录音机录音利用了电流的磁效应,选项C正确;
D.录音带在塑料薄膜带基的一面涂敷磁性材料,会被磁铁吸起来,选项D正确。
故选ACD。
16.
【详解】
光速,设从发射脉冲到收到反射脉冲所用的时间为t,则t时间内激光所通过的路程是月地距离的2倍,因,则月球到地球的距离大约为
17.相干性好、平行度好、亮度高
【解析】
【详解】
激光主要特点:相干性好、平行度好、亮度高.