选择性必修一4.7激光 练习（word版含答案）

粤教版（2019）选择性必修一 4.7 激光
一、单选题
1．瑞典皇家科学院2018年10月2日宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟 阿什金、法国科学家热拉尔 穆鲁以及加拿大科学家唐娜 斯特里克兰，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献．阿什金发明的光镊工具能够“夹”住微小如原子、病毒以及活细胞等物体．穆鲁和斯特里克兰发明了“啁啾（zhōu jiū）脉冲放大”技术．“啁啾”出自唐诗“到大啁啾解游飏，各自东西南北飞”，形容鸟的鸣叫．“啁啾脉冲放大”技术其原理为：将一段短脉冲在时域上展宽，然后放大，再进行压缩．此项技术已经成为高强度激光的标准，应用于众多领域．则下列关于激光的说法合理的是
A．某激光器产生超短脉冲时长为2.0×10-13s，能量为1.0J，则此激光超短脉冲的功率为5.0×1013W
B．短脉冲激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，测得在该时间段内被测物体的移动距离，从而得到被测物体的移动速度．激光测速选取的时间间隔越长，测得物体移动的瞬时速度越准确
C．“啁啾”来源于鸟鸣，意即频率变化，“啁啾脉冲”技术中的短脉冲激光瞬时频率随时间的变化而变化
D．利用光学镊子捕获活体细菌时，红外激光光镊比绿色激光光镊更容易杀死活体细菌
2．关于激光的应用，下列说法正确的是（　　）
A．观看电影的眼镜是利用了光的衍射原理
B．利用激光是相干光，可以用在雷达上进行精确的测距
C．由于激光平行度好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
D．利用激光亮度高，可以用在医学上作光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜
3．红宝石激光器发出的激光波长为693nm，让红宝石激光器发出的激光和太阳光经绿色滤光片（只让绿光通过）后获得的绿色光分别通过同一个小孔发生衍射现象，则（　　）
A．激光的衍射现象较明显，衍射条纹较宽
B．绿色光的衍射现象较明显，衍射条纹较宽
C．两者衍射同样明显，衍射条纹的宽度也相等
D．由于是不同性质的光，无法比较它们的衍射现象程度和条纹宽度
4．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象并不罕见，电子表的液晶显示就用到了偏振光
B．双筒望远镜中使用的棱镜利用了光的折射原理，与平面镜相比，它具有反射率高，失真小的优点
C．激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，这一特点正好可以用来进行精确测距
D．一束单色光从空气进入水中，波长将变短，其颜色也将发生变化，利用这一特点，工人们制作了海河岸边的景观灯
5．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
6．激光可以用来进行精确的测距，激光测距雷达就是一种可以用来测距的装置，它是利用了激光的什么特点（　　）
A．激光具有高度的相干性 B．激光的平行度非常好
C．激光的亮度高 D．激光的单色性好
7．下列关于光的应用的说法中,正确的是（ ）
A．3D立体电影的放映利用了光的干涉原理 B．电子表的液晶显示应用了光的衍射原理
C．可利用激光进行室内照明 D．激光全息照相是利用了激光的相干性好的特点
8．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
9．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。下面关于激光的叙述正确的是（ ）
A．激光是横波、能量一定高于紫外线 B．颜色相同的激光在不同介质中的波长相同
C．两束频率不同的激光能产生干涉现象 D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
10．关于激光的应用问题，下列说法正确的是（ ）
A．全息照相利用了激光平行度非常好的特点
B．激光测距雷达利用了激光平行度好的特点
C．用激光束来切割或焊接很硬的材料利用了激光平行度好的特点
D．用激光读取DVD光盘上的信息利用了激光有相干性的特点
11．下列说法正确的是(　　)．
A．两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光
B．偏振光可以是横波，也可以是纵波
C．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
D．激光可以像刀子一样切除肿瘤
12．下列应用激光的实例中，不正确的是（　　）
A．因为激光的相干性好，所以可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验
B．激光的亮度高、能量高，因此我们可以用激光束来切割物体，焊接金属，在硬质难熔材料上打孔，医学上用激光“刀”做切除肿瘤等外科手术
C．激光是很好的单色光，它产生的干涉现象最清晰，利用干涉现象可以精确测定物体的长度
D．激光的亮度高，可以用来照明
13．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
14．下列说法正确的是（ ）
A．激光切除肿瘤利用激光亮度高的特点
B．偏振光可以是横波，也可以是纵波
C．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
D．3D眼镜利用薄膜干涉原理
15．下列说法正确的有（ ）
A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
B．照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头
C．电磁波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小
D．感染新冠病毒者体温升高时，热辐射的强度极大值向波长较长方向移动
二、填空题
16．下列说法正确的是__________
A．玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
D．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的特点
17．判断下列说法的正误。
（1）衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的。( )
（2）只有波长长的光才发生衍射现象。( )
（3）横波和纵波都能产生偏振现象。( )
（4）自然光通过偏振片可以获得偏振光。( )
（5）用激光做双缝干涉实验是应用了激光具有高度的相干性的特点。( )
（6）利用激光的平行度好的特点，可以利用激光进行距离测量。( )
18．列举激光的两个特性：（1）____________；
（2）__________________。
举出激光的两种用途：
（1）________________；
（2）___________________。
19．激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹，含有被拍摄物体反射的光的所有信息，实现了照片的立体性。若照相时，被摄物体被挡住一部分，通过调整视线仍可看见被挡部分。照片被切开成两半，从一半上仍可看到物体的全像，照片就像一个观察物体的窗口。激光全息照相利用了激光________的性质。
三、解答题
20．激光有以下特点:频率单一、相干性好、方向性好，可在很小空间、很短时间内集中大量能量，所以亮度高。全息照相、激光雷达、切割金属各是应用了激光的什么特性
21．全息照相中的像与海市蜃楼中的像有什么异同？
22．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。
23．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？
24．简述全息照相的原理，说明全息照片与普通照片的不同。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A项：由公式，故A错误；
B项：时间间隔越短，该段时间内的平均速度越接近物体的瞬时速度，所以激光测速选取的时间间隔越短，测得物体移动的瞬时速度越准确，故B错误；
C项：“啁啾”来源于鸟鸣，即鸟叫的频率变化，所以“啁啾脉冲”技术中的短脉冲激光瞬时频率随时间的变化而变化，故C正确；
D项：由于红外线的能量比绿色光的能理更低，红外激光光镊比绿色激光光镊更难杀死活体细菌，故D错误．
故选C．
2．D
【详解】
A．观看电影的眼镜是利用了透振方向互相垂直的偏振片，A错误；
B．利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距，B错误；
C．利用激光相干性好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，C错误；
D．利用激光强度大、能量集中，可以用在医学上作光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
该激光和绿色光都是可见光，但该激光的波长比绿色光长，通过同样的小孔发生衍射现象时激光比绿色光明显，激光的衍射条纹也比绿色光的衍射条纹宽，因此选项A正确，B、C、D错误。
故选A。
4．A
【详解】
A．液晶材料是具有光学各向异性的，液晶层能使光线发生扭转，应用了光的偏振现象，故A正确；
B．双筒望远镜中使用的凸透镜利用了光的折射原理，而不是棱镜，故B错误；
C．激光用来进行精确测距是利用激光的平行度非常高的特点，与激光的相干性无关，故C错误；
D．光从一种介质进入另一种介质，频率不发生改变，而光的频率决定光的颜色，因而光的颜色不变，故D错误。
故选A。
5．B
【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．
6．B
【详解】
“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，故选B。
7．D
【详解】
3D立体电影的放映利用了光的偏振原理，选项A错误；电子表的液晶显示应用了光的偏振原理，选项B错误；室内照明需要更多的散射光，而激光的方向性比较好，是单方向的光，不适合室内照明，故C错误．激光全息照相是利用了激光的相干性好的特点，选项D正确；故选D.
8．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．
9．D
【详解】
A．激光属于电磁波，电磁波为横波，激光的能量由机关的频率决定，激光的能量不一定比紫外线高，故A错误；
B．颜色相同的激光频率相同，频率相同的激光在不同介质中波长不相同，真空中波长最长，其它介质中波长小于真空中波长，故B错误；
C．波产生干涉的前提条件是频率相同，两束频率不同的激光不能产生干涉现象，故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，故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
A．全息照相利用了激光相干性好的特性，故A错误；
BD．激光测距雷达和用激光读取DVD光盘上的信息利用了激光平行度好的特点，故B正确，D错误；
C．用激光束来切割或焊接很硬的材料利用了激光亮度高的特点，故C错误。
故选B。
11．D
【详解】
A.两支普通铅笔靠在一起，中间的缝远远地大于光的波长，因此，光从中通过时不会成为偏振光光是否能够成为偏振光与是否通过狭缝无关；故A错；
B.光是横波，偏振光也是横波；故B错；
C.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C错；
D.激光有很多用途，其中可用来做手术，切除肿瘤就是利用它的能量高的特性．故D对；
故选D。
12．D
【详解】
A．在做双缝干涉实验时，一般要在双缝前加一个单缝，目的是产生两列频率相同的相干光，从而在屏上观察到双缝干涉现象，而激光的相干性好，故可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验，故A正确，不符合题意；
BD．激光具有平行度好，亮度高等特点，医学上用激光“刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高且能量高的特点，但不能用来照明，故B正确，不符合题意；D错误，符合题意；
C．激光是很好的单色光，它产生的干涉现象最清晰；利用干涉现象可以精确测定物体的长度，故C正确，不符合题意。
故选D。
13．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。
14．A
【详解】
A．激光其中的一个特点亮度高，把激光束汇聚起来照射到物体上，可以使物体的被照部分在极短时间内熔化，医学上用激光做“光刀” 来切除肿瘤是用眼光激光亮度高的特点，故A正确；
B．自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，偏振是横波特有的现象，光的偏振现象说明光的横波，故B错误；
C．激光是一种波，具有波的特性包括干涉、衍射等，故C错误；
D．3D眼镜是利用偏振效应产生立体效果，故D错误；
故选A。
15．A
【详解】
A．全息照相利用了激光频率单一，具有相干性好，故A正确；
B．照相机镜头涂有增透膜，但并不是各种颜色的可见光全部透过镜头，故B错误；
C．电磁波频率取决于振源的频率，故C错误；
D．随着温度的升高黑体辐射的强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误。
故选A。
16．ACD
【详解】
玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故A正确；光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误；全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，故C正确；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，故D正确．所以ACD正确，B错误．
17． 错误 错误 错误 正确 正确 正确
【详解】
略
18． 极好的方向性 极好的单色性 激光测距 激光通讯
略
19．相干性好
【详解】
全息照相利用激光的频率单一、相干性好的特点，使参考光和物光有很高的相干性，拍摄立体照片。
20．相干性好、亮度高、方向性好
【详解】
全息照相、激光雷达、切割金属分别应用了激光的相干性好、亮度高、方向性好的特性。
21．全息照相中的像是利用光的干涉原理形成的实像，而海市蜃楼中的像是全反射现象形成的虚像。
【详解】
全息照相中的像是利用光的干涉原理形成的实像，而海市蜃楼中的像是全反射现象形成的虚像。
22．见解析
【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。
23．
【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
24．见解析
【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。
答案第1页，共2页
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