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．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
2．关于激光，下列说法中正确的是（　　）
A．利用激光的相干性，可以用在雷达上进行精确的测距
B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉
C．激光是人工制造的，不是偏振光
D．利用激光亮度高，可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．下列说法正确的是（　　）
A．“彩超”利用超声波的衍射原理 B．“B超”利用电磁波的反射原理
C．“全息照片”利用激光的干涉原理 D．“雷达”利用超声波的多普勒效应
5．下列说法不正确的是（　　）
A．戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理
B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
C．激光全息照相时利用了激光相干性好的特性
D．激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性
6．下列说法正确的是（　　）
A．激光的相干性可以用在雷达上进行精确的测距
B．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
C．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象
D．摄影师在拍摄玻璃橱窗的陈列物时，在照相机镜头前装偏振滤光片，是利用光的干涉现象来减弱玻璃的反射光，使影像清晰
7．激光测距雷达是一种可以用来测距的装置，激光可以用来进行精确测距是由于激光（　　）
A．具有高度的相干性 B．平行度好 C．亮度高 D．单色性好
8．在下列有关光现象的应用，正确的是（ ）
A．照相机镜头上的增透膜，这是光的偏振的应用
B．用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
C．利用光的干涉，配有偏振镜的照相机可以拍出水中的鱼
D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
9．下列现象中属于光的衍射现象的是（　　）
A． B．
C． D．
10．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　）
A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射
B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大
C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整
D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化
11．华中科技大学建规学院等多家单位联合打造的2022年XR新春光影秀在千古名楼黄鹤楼上演。光影秀是介于实景与电影之间的一种新的光影艺术，下列有关光现象说法正确的是（　　）
A．光影秀使用的激光方向性好，所以激光不能发生衍射现象
B．斜放在装有水的玻璃杯里的吸管看起来像折断了一样，这是光的折射现象
C．立体电影原理和眼镜镜片表面涂上的增透膜的原理一样
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由于光的衍射形成的
12．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
13．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
14．2020年11月13日，中国首艘万米深潜器“奋斗者号”深潜至地球最深处的马里亚纳海沟，科研人员通过光缆、卫星，借助激光、无线电波等来传输信号，实现即时通讯和电视直播。下列说法正确的是（　　）
A．无线电波是横波，激光是纵波
B．无线电波在海水中无法传播，只能借助光缆来传输信号
C．电视直播过程中发射和接收的无线电波是可以通过振荡电路产生的
D．激光是偏振光，只有在其振动方向与偏振片的透振方向平行时才能通过偏振片
15．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
二、填空题
16．判断：
（1）凡是波都有偏振现象( )
（2）反射可以引起自然光的偏振( )
（3）拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象( )
（4）激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点( )
（5）激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好( )
（6）全息照相技术只能记录光波的强弱信息( )
17．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。
18．激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好。( )
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．由哪些现象或实验结果可以说明：
(1)光是一种波；
(2)光是横波；
(3)与水波的波长相比较，光波的波长非常短；
(4)绿光的波长比红光的波长短。
21．请说说激光与普通光相比有哪些特点，举一些激光应用的实例。
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．激光是一种人造光，其主要特点有哪些？
24．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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【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。
2．D
【详解】
A．利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距，故A错误；
B．激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故B错误；
C．激光是人造光，也是偏振光，故C错误；
D．利用激光光强度大、能量集中，可以用在医学上做光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜，故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．C
【详解】
A．“彩超”利用超声波的反射原理，并不是衍射原理，故A错误。
B．“B超”是利用了超声波的反射原理来工作的，故B错误。
C．“全息照片”利用激光的干涉原理，故C正确。
D．“雷达”利用电磁波的多普勒效应，故D错误。
故选B。
5．B
【详解】
A．戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故A正确；
B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉现象，故B错误；
C．激光全息照相时利用了激光相干性好的特性，故C正确；
D．激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性，故D正确。
本题要求选不正确的，故选B。
6．C
【详解】
A．激光可以用在雷达上进行精确的测距是因为激光的平行度好，方向性好的特点，故A错误；
B．光导纤维运用光的全反射，所以内芯的折射率大于外套的折射率，故B错误；
C．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象，故C正确；
D．摄影师在拍摄玻璃橱窗的陈列物时，在照相机镜头前装偏振滤光片，偏振片对入射光具有遮蔽和透过功能，利用偏振片的特点可以屏蔽反射光，当反射光垂直于偏振片的偏振方向时，无反射光进入镜头或只有很少量的反射光进入镜头，从而提高成像质量，使影响清晰，故D错。
故选C。
7．B
【详解】
激光测距雷达能够利用激光测量很远距离的目标是因为激光平行度好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度；
故选B。
8．D
【详解】
A．照相机镜头上的增透膜，这是光的薄膜干涉的应用，选项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，选项B错误；
C．利用光的偏振，配有偏振镜的照相机可以拍出水中的鱼，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。
9．B
【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。
10．C
【详解】
A．图像可知，复色光能够入射进入水珠，根据光路的可逆性，两光均不可能在水珠内发生全反射，所以A错误；
B．根据
可知，图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小，所以B错误；
C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整，所以C正确；
D．由于自然光为偏振光，所以若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度将发生变化，所以D错误；
故选C。
11．B
【详解】
A．激光是一种波，衍射是波的特有现象，故A错误；
B．斜放在装有水的玻璃杯里的吸管看起来像折断了一样，这是光在从水进入空气时发生了折射，故B正确；
C．立体电影原理是利用了光的偏振原理，眼镜镜片表面涂上的增透膜是利用了光的干涉原理，故C错误；
D．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由于肥皂膜内外光线发生干涉形成的，故D错误。
故选B。
12．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．
13．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．
14．C
【详解】
A．无线电波和激光都是电磁波，都是横波，选项A错误；
B．无线电波在海水中也能传播，只是能量损失较大，借助光缆来传输信号可减小能量损失，选项B错误；
C．电视直播过程中发射和接收的无线电波是可以通过LC振荡电路产生的，选项C正确；
D．激光是偏振光，在其振动方向与偏振片的透振方向夹角增大时，透射光的强度减弱，当两个偏振片的偏振方向垂直时，透射光的强度才为零，即当其振动方向与偏振片的透振方向不平行但不垂直时也有部分光能通过偏振片，选项D错误。
故选C。
15．C
【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。
16． × √ √ √ × ×
【详解】
（1）[1]只有横波有偏振现象，故（1）错误；
（2）[2]自然光经过镜面反射后的反射光是偏振光，所以反射可以引起自然光的偏振，故（2）正确；
（3）[3]摄影时利用偏振片可以消除反光，故（3）正确；
（4）[4]激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点，故（4）正确；
（5）[5]激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的亮度高，能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量的特点，故（5）错误；
（6）[6]激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，所以看起来和真的一样，立体感较强，所以全息照相技术不只是能记录光波的强弱信息，故（6）错误。
17．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。
18．错误
【详解】
激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的亮度高，能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量的特点，故错误。
19． BC
【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．(1)光的干涉和衍射现象说明光是一种波；
(2)光的偏振现象说明光是横波；
(3)水波容易发生衍射，而光波很难发生衍射；
(4)双缝干涉实验说明绿光的波长比红光波长短。
【详解】
(1)光能发生干涉和衍射现象，干涉和衍射是波特有的现象，说明光是一种波；
(2)光能发生偏振现象，说明光是横波；
(3)水波能绕过较大的障碍物发生衍射，而光波不能绕过较大的障碍物发生衍射，说明与水波的波长相比较，光波的波长非常短；
(4) 实验室使用双缝干涉演示仪器器，看到红光或绿光的干涉条纹，由条纹间距公式
其中L是双缝到观察屏的距离，d为双缝间距，λ为入射光的波长，可知在L、d相同的条件下绿光的明条纹间距比红光的明条纹间距窄，从而证明绿光的波长比红光的波长短。
21．见解析
【详解】
激光是相干光，平行度好，亮度高，可以应用于光纤通信、激光测距、激光加工、激光手术、全息照相等。
22．全息照相，光纤通信等
【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．相干性好、平行度好、亮度高
【详解】
激光主要特点：相干性好、平行度好、亮度高．
24．
【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
答案第1页，共2页
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