4.7激光 同步练习（Word版含解析）

粤教版（2019）选择性必修一 4.7 激光
一、单选题
1．利用激光束来切割各种物质，是利用激光的（　　）
A．相干性好的特点 B．方向性好、平行度高的特点
C．亮度高的特点 D．单色性好的特点
2．可以利用激光来切割各种物质，这是应用了激光的　　
A．平行性好的特性 B．相干性好的特性
C．亮度高的特征 D．单色性好的特性
3．下列关于光的干涉、衍射、偏振以及激光的说法中，不正确的是（　　）
A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
B．3D电影是利用了光的干涉特性
C．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象
4．下列关于光学现象的说法正确的是（　　）
A．激光的相干性好，可以用于精确测距
B．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的衍射现象
C．观看3D立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的全反射原理制成的
D．唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射
5．下列光现象中应用了光的偏振现象的是（　　）
A．全息照相 B．立体电影
C．医用纤维式内窥镜 D．增透膜
6．下列说法正确的是
A．激光测距是应用了激光相干性好的特点
B．光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理
C．在双缝干涉实验中要使条纹变宽，可采用的办法是将入射光由绿光变为红光
D．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，B光先发生全反射
7．关于激光，下列说法不正确的是　　
A．激光在自然界中普遍存在 B．激光是相干光
C．激光的平行度好 D．激光的亮度高
8．2018年诺贝尔物理学奖授予美国学者ArthurAshkin、法国学者GerardMourou、加拿大学者DonnaStrickland（女），以表彰他们在激光物理领域的突破性发明。关于激光，下列说法正确的是（　　）
A．激光不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．激光可以发生干涉，且平行度好
D．激光是横波，在光导纤维中传递信息要比在真空中快
9．以下说法中正确的是（　　）
A．肥皂泡在在阳光的照射下会呈现彩色，这是由于光的衍射造成的色散现象
B．光的偏振现象说明光是纵波
C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
D．当观察者向静止的声源运动时，观察者接受到的声源频率低于声源发出的频率
10．下列现象中属于光的衍射现象的是（　　）
A． B．
C． D．
11．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
12．关于激光的应用问题，下列说法中不正确的是 （　　）
A．光纤通信是应用激光相干性的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的
B．计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点
C．医学上可用激光做“光刀”切除肿瘤是应用激光亮度低的特点
D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光平行度好的特点
13．下列各图中，关于光学知识应用的描述正确的是（　　）
A．医用内窥镜运用了光的折射原理
B．全息照相运用了光的偏振原理
C．立体电影运用了光的衍射原理
D．照相机镜头表面增透膜运用了光的干涉原理
14．下列说法中正确的是（ ）
A．在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射现象
C．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
15．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．全息照相是利用光的干涉
B．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振
C．在光导纤维内传送图像是利用光的色散
D．利用激光亮度高的特点可以测量月球到地球的距离
二、填空题
16．相干性：激光具有频率____、相位差____、偏振方向____的特点，具有高度的相干性
应用：光纤通信
平行度：激光的____非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度
应用：激光____，读取光盘上记录的信息等
亮度高：它可以在很小的____和很短的____内集中很大的____
应用：用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”、激发核反应等
17．全息照相
（1）与普通照相技术的比较
普通照相技术所记录的只是光波的______信息，而全息照相技术还记录了光波的______信息；
（2）原理：全息照片的拍摄利用了光的______原理。
18．激光产生于________.
19．纳米科技是跨世纪新科技，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复.
(1)这是利用了激光的_____________
A．单色性
B．方向性好
C．高能量
D．偏振性
(2)纳米科技是人类认识自然的一个新层次，等于____________。
三、解答题
20．激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。例如一台红宝石巨脉冲激光器，激光束的发散角只有，在垂直于激光束的平面上，平均每平方厘米面积的功率达到。激光的这一特性有哪些应用价值？请你举例说明。
21．简述全息照相的原理，说明全息照片与普通照片的不同。
22．激光是相干光源。根据激光的这个特点，可以将激光应用在哪些方面？
23．一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W。
(1)每列光脉冲的长度是多少？
(2)用红宝石激光照射皮肤色斑，每1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积是50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？
24．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十多万字的书，其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，的宽度至少可以容纳650条轨道。这是应用了激光的什么特性？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
激光具有方向性好，能量高的特点，利用激光来切割各种物质，这是应用了激光的亮度高、能量高的特征。
故选C。
2．C
【解析】
【详解】
激光具有方向性好，能量高的特点，利用激光来切割各种物质，这是应用了激光的亮度高、能量高的特征，所以选项C正确．
故选C.
【点睛】
该题考查激光的特点与应用，牢记：激光相干性好，平行度好、亮度高等特点，激光在生产与生活中有很多应用是关键．
3．B
【解析】
【详解】
A．激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率相同的光，从而进行光的干涉，故A正确，不符合题意；
B．3D电影是利用了光的偏振现象，出现立体画面，故B错误，符合题意；
C．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰，这是利用光的偏振现象，故C正确，不符合题意；
D．过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
A．激光的相干性好可以用来通信，激光的平行度好可以用来测距，故A错误；
B．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，故B错误；
C．在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图象重叠在银幕上。这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光，左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直，故C错误；
D．人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故D正确。
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
A. 全息照相使用激光的相干性好的特点，与光的干涉有关。故A错误；
B. 偏振片式立体电影技术的基本原理是光的偏振，用的是横波的特点。故B正确；
C. 医用纤维式内窥镜利用了光的全反射。故C错误；
D. 增透膜利用光的薄膜干涉。故D错误；
故选：B。
6．C
【解析】
【详解】
A．由于激光的平行性好，激光传播很远的距离后仍能保持一定的强度，常用来精确测距离，A错误；
B．用光导纤维束传送图像信息，这是光的全反射的应用，B错误；
C．在双缝干涉实验中，条纹间距
要使条纹变宽，可以增大l、减小d或将入射光由波长较短的绿光变为波长较长的红光，C正确；
D．频率越大的光，折射率越大，全反射临界角越小，所以A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光先达到临界角而发生全反射，D错误。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
激光是人造光，自然界没有，激光具有三大特点，平行度好、亮度高、是相干光；故A错误，符合题意，BCD均正确，不符合题意．
故选A .
【点睛】
本题考查了激光的特性，关键是记住其特点：平行度好、亮度高、是相干光．
8．C
【解析】
【详解】
A．计算机技术传递的是二进制数0、1，可用激光的明灭来表示0、1，所以激光可用来传递信息，故A错误；
B．激光全息照相是利用激光频率相同、相干性好的特点，进行叠加干涉而形成的，故B错误；
C．激光的三大特点：平行度好、亮度高、相干性好，故可以发生干涉现象，故C正确；
D．激光是电磁波，所以是横波，当激光在光导纤维中传递信息时，由于介质的折射率大于真空中的，所以传播速度比真空中的慢，故D错误。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
A．肥皂泡在在阳光的照射下会呈现彩色，这是由于光的干涉造成的现象，选项A错误；
B．光的偏振现象说明光是横波，选项B错误；
C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点，选项C正确；
D．根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，观察者接受到的声源频率高于声源发出的频率，选项D错误。
故选C。
10．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．A图为全反射的应用，所以A错误；
B．B图为光的衍射现象，所以B正确；
C．C图为光的折射现象，所以C错误；
D．D图为光的干涉现象，所以D错误；
故选B。
11．D
【解析】
【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。
12．C
【解析】
【详解】
A．由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用激光的相干性，A正确；
B．计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行性好，B正确；
C．医疗中的激光“光刀”利用了激光的强度大的特点，C错误；
D．激光测距利用的是激光的平行性好，D正确。
故错误的选C。
13．D
【解析】
【详解】
A．医用内窥镜传送光信号是利用了光的全反射原理，故A错误；
B．全息照相运用了激光的干涉原理，故B错误；
C．立体电影运用了光的偏振原理，故C错误；
D．相机镜头表面涂上增透膜以增强透射光的强度，是利用了光的薄膜干涉原理，故D正确。
故选D。
14．C
【解析】
【详解】
A．在光导纤维束内传送图象是利用了光的全反射原理，故A错误；
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉，即空气薄膜的前后两个表面反射的光相干涉，故B错误；
C．激光具有良好的相干性．全息照片就是利用了激光的相干性进行拍摄的，故C正确；
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片滤去反射光等偏振光，故D错误．
故选C.
15．A
【解析】
【详解】
A．全息照相是利用光的干涉，全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后再射向感光片，两束光在感光片上叠加产生干涉，A正确；
B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，B错误；
C．在光导纤维内传送图像是利用光的全反射，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，D错误。
故选A。
16． 相同 恒定 一致 平行度 汇聚一点 空间 时间 能量
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2][3] 相干性：激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，具有高度的相干性；
应用：光纤通信。
[4]平行度：激光的平行度非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度。
[5]应用：激光汇聚一点，读取光盘上记录的信息等。
[6][7][8]亮度高：它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。
应用：用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”、激发核反应等。
17． 强弱 相位 干涉
【解析】
【详解】
（1）[1][2]普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还记录了光波的相位信息。
（2）[3]全息照片的拍摄利用了光的干涉原理。
18．从原子中发出的
【解析】
【详解】
[1]激光的基本原理是：自发辐射与受激辐射自发辐射是在没有任何外界作用下，激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁，同时辐射出一光子．
【点睛】
激光是原子受激辐射产生的，激光具有强度大、方向性好、单色性好、相干性好等特点．
19． BC
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]激光用于医疗卫生，修复人体器官及对DNA分子修复等，是因为激光有非常好的方向性和非常高的能量
故选BC；
(2)[2]纳米是长度单位，波长经常用纳米作单位，。
20．见解析
【解析】
【详解】
激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量，功率很大，则可以用来切割、焊接材料，或者在医学上用来切开皮肤、切除肿瘤等。
21．见解析
【解析】
【分析】
【详解】
全息照片与普通照片的不同点为
1．观察全息照片的图像时，看到的三维立体图像和原来的物体几乎一模一样。
2．如果发现一个物体某部分被遮挡了，只要改变一下角度，就能观察到被遮挡的部分。
3．如果一张全息照片的大部分被损坏或丢失，只留下一小部分，从这一小部分照片仍可再现原物的全貌。
4．可以在同一张底片上记录多张图像，再现时可以在不同的角度上分别观察到两个不同物体的像而不互相干扰，假如将一个人奔跑的不同姿势依次记录在一张全息底片上，你只要晃动头部，就可以看到一个正在跑动的人。
22．全息照相，光纤通信等
【解析】
【详解】
可以在各种干涉仪中作为相干光源，用于长度、频率、转角等物理量的精密测量，如全息照相，用来传递信息等，光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物。
23．(1)3.0×10－3 m　(2)300个
【解析】
【详解】
(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需要的时间，所以一个光脉冲的长度为
L=c t=3.0×l08×l.0×10-11m=3.0×10-3m
(2)一个光脉冲所具有的能量为
E=P t=1.0×l010×l.0×10-11J
消除面积为50mm2的色斑需要的光脉冲数是
=300（个）
24．激光平行度好的特点
【解析】
【详解】
激光的一个特点是平行度非常好，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，经过处理后还原成声音和图像，由于会聚点很小，所以光盘记录信息的密度很高，1mm的宽度至少可以容纳650条轨道。
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