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
2．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
3．下列叙述中符合激光应用的实例，正确的是　　
利用激光进行通信
利用激光加工坚硬的材料
利用激光进行室内照明
利用激光进行长距离精确测量．
A． B． C． D．
4．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
5．关于激光的应用问题,下列说法中正确的是
A．全息照相是利用激光平行度非常好的特点
B．利用强激光产生的高压使得可控核聚变成为可能
C．用激光束来切割或焊接浪硬的材料是利用激光平行度好的特点
D．“激光测距雷达”和用激光读取DVD光盘上的信息是利用激光有相干性的特点
6．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
7．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
8．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
9．瑞典皇家科学院10月2日宣布，授予美国物理学家阿瑟阿斯金(Arthur Ashkin)、法国物理学家热拉尔·穆鲁(Gerard Mourou)及加拿大物理学家唐纳·斯特里克兰(Donna Strickland) 2018年诺贝尔物理学奖，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献．下列关于激光的说法不正确的是（ ）
A．激光是一种人工产生的相干光，它不能像无线电波一样被调制并用来传递信息
B．激光可以用来精确的测距，这是利用了激光的平行度好这个特点
C．医学上用激光做“光刀”切开皮肤以及“焊接”剥落的视网膜利用了激光亮度高的特点
D．全息照相技术不仅记录了光波的强弱信息，还记录了光波的相位信息
10．下列说法中正确的是（　　）
A．全息照相利用了激光的衍射成像
B．激光测距是利用激光的平行性好
C．用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的相干性好
D．激光刻录利用激光的亮度高
11．2020年5月27日，珠峰高程测量登山队成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰。他们将在峰顶竖立觇标，安装 GNSS天线，开展各项峰顶测量工作。本次珠峰高程测量将采用多种方法进行，其中一种重要的方法是重力测量，需要测定珠峰区域不同位置的重力加速度。
利用原子物质波干涉进行高精度重力加速度测量是当今众多测量手段的佼佼者，实验前先采用激光制冷手段制备一团冷原子（热运动速率极小），然后让冷原子在真空系统中自由下落，同时设法对冷原子的物质波进行干涉，通过对干涉条纹信息的分析和推演，可以获得精确的重力加速度数值，一般而言，冷原子物质波的波长越长，测量的精度越高。
重力加速度的数值越精确，其实用价值越大，比如质量的自然基准确定，就需要数值精确的重力加速度值，“国际千克原器”标准已于 2019年5月20 日起被废止，质量基准（1千克）改用普朗克常数重新定义。应用“机械功率和电功率相等”的思想设计出的瓦特天平可以获得关于质量的更准确地数值。结合上述信息和所学习的知识，下列说法正确的是：
A．珠穆朗玛峰顶重力加速度的数值应该大于珠峰山脚处的重力加速度值
B．激光制冷的目的是减小原子团的动量，使其物质波长变短
C．由于“国际千克原器”标准被废弃，国际基本单位制中的质量单位不再是“千克”
D．应用瓦特天平测定质量的基本原理公式可能是
12．激光被称为“最快的刀”，相对于传统激光器，大功率激光器广泛用于焊接、切割、表面去污等领域。假设一台耗电功率为P的激光器，发出的激光在水中的波长为，已知水的折射率为n，真空中的光速为c，普朗克常量为h，该激光在t时间内发射出的光子数目为N，则该激光器的发光效率为（　　）
A． B． C． D．
13．下列关于仪器原理的说法中正确的是（　　）
A．甲图中，雷达测速应用了多普勒效应
B．乙图中，激光切割金属利用了激光相干性好的特点
C．丙图中，观看立体电影时，需配戴特制眼镜利用了光的衍射现象
D．丁图中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导应用了光的干涉现象
14．关于激光，下列说法中正确的是（　　）
A．激光是自然界中某种物质直接发光产生的
B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉
C．用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环
D．激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息
15．关于激光的应用问题，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进行调制，使其在光导纤维中传递信息的
B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C．医学中用激光作“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”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
二、填空题
16．激光具有高度的__________性，它的__________好、__________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．激光是纵波
B．频率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
17．激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点。( )
18．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____________。
19．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。( )
三、解答题
20．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？
21．查阅资料，简述全息照相的原理。
22．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
23．全息照相中的像与海市蜃楼中的像有什么异同？
24．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【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。
2．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。
3．B
【详解】
．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，故正确
．激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故正确；
．激光的亮度高而且平行度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛，故错误；
．激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故正确。
故选B.
【点睛】
解决此题的关键是对激光的特点有大体的了解，属于基础性题目；明确激光的高能量，平行性好等特性的应用．
4．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。
5．B
全息照相是利用光的干涉原理；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；激光具有普通光所不具有的特点，可概括为三好（单色性好、相干性好、平行度好）一高（亮度高）．
【详解】
全息照相利用了激光相干性好的特性，是光的干涉现象，故A错误；由于激光的频率较高，能量较高，所以人工控制核聚变的一个可能实现途径是利用强激光产生的高温高压引起核聚变，故B正确；用激光束来切割或焊接较硬的材料是利用激光能量高的特点，故C错误；“激光测距雷达”和用激光读取DVD光盘上的信息是利用激光平行度好的特点，故D错误；故选B．
【点睛】
掌握激光的特性及用途，理解全息照相的工作原理．熟记激光的特点：单色性好、相干性好、平行度好、亮度高．
6．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．
7．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。
8．C
【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．
9．A
【详解】
A. 激光是一种人工产生的频率单一，通常用作相干光，传递信息操作简单容易，故A错误符合题意．
B. 激光测距是利用激光测量很远距离的目标是因为激光平行度好，方向性好的特点．故B正确不符合题意．
C. 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C正确不符合题意．
D. 全息相片的拍摄利用了光的干涉原理，全息照相技术不仅记录了光波的强弱信息，还记录了光波的相位信息，故D正确不符合题意．
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；
B．激光测距是利用激光的平行性好，故B正确；
C．用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的能量较高、沿直线传播的特点，故C错误；
D．激光刻录利用激光的平行度好，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A. 重力加速度的表达式为
由此可知，珠穆朗玛峰顶重力加速度的数值应该小于珠峰山脚处的重力加速度值，故A错误；
B. 激光制冷的目的是利用大量光子阻碍原子运动使其减速，从而降低了物体的温度，故B错误；
C. “国际千克原器”标准被废弃，改用普朗克常数重新定义，是为了质量基准（1千克）更精确，故C错误；
D. 应用“机械功率和电功率相等”的思想设计出的瓦特天平，满足
所以，获得关于质量的更准确地数值为
故D正确。
故选D。
12．A
【详解】
设激光在水中的速度为，则有
其频率为
则单个光子的能量为
故该激光器的发光效率为
故选A。
13．A
【详解】
A．甲图中，雷达测速利用了多普勒效应，故A正确；
B．乙图中，激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点，故B错误；
C．丙图中，观看立体电影时，需配戴的特制眼镜利用了光的偏振现象，故C错误；
D．丁图中，光导纤维传递信息利用了光的全反射现象，故D错误。
故选D。
14．D
【详解】
A．激光是人造光，不是自然界中某种物质直接发光产生的，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．用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹，间距不等，故C错误；
D．激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息，故D正确。
故选D。
15．C
【详解】
A．由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用了激光的相干性好的特点，故A错误；
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度好的特点，故B错误；
C．医疗中的激光“光刀”利用了激光的亮度高的特点，故C正确；
D．激光测距利用的是激光的平行度好的特点，故D错误。
故选C。
16． 相干 平行度 亮度能量 D
【详解】
第一空．激光具有良好的相干性
第二空．激光具有良好的平行度
第三空．激光具有很高的亮度和能量
第四空．A．激光属于电磁波，电磁波为横波，故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 知，波长也不同，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；
17．正确
【详解】
激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点，故正确。
18． 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，。
19． 错误 错误 错误 正确 正确 正确
【详解】
略
20．
【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
21．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，一束光直接射向感光片，另一束光经被摄物反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的相位关系而不同。所以全息照相不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射感光底片，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。
【详解】
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，一束光直接射向感光片，另一束光经被摄物反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的相位关系而不同。所以全息照相不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射感光底片，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。
22．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。
23．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。
24．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。
答案第1页，共2页
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