人教版物理高二选修2-3第四章第三节激光同步训练
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| 名称 | 人教版物理高二选修2-3第四章第三节激光同步训练 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 102.0KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-26 10:22:26 | ||
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文档简介
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人教版物理高二选修2-3第四章
第三节激光同步训练
一．选择题
1．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
答案：C
解析：解答：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不正确；
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．
分析：从光现象形成的原因出发，把光现象与说明的问题对应起来：光导纤维是利用光的全反射；全息照片是利用了光的干涉，激光具有良好的相干性；偏振片是减少反射光的干扰；海市蜃楼与全的反射有关．
2．下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象表明光波是纵波
B．多普勒效应是相对论效应
C．激光是人造光，具有相干性好、亮度高、平等度高的特点
D．单摆摆球质量越大，周期也越大
答案：C
解析：解答：A、光的偏振现象说明光是一种横波．故A错误．
B、多普勒是一种相对运动引起的，但不是相对论效应；故B错误；
C、激光是人造光，具有相干性好、亮度高、平等度高的特点．故C正确．
D、单摆摆球的周期与质量无关；故D错误；．
故选：C．
分析：偏振现象说明光是横波．激光是一种人造光，具有相干性好、能量大，亮度高，平等度高等优点；单摆的周期和质量无关．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
3．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
答案：A
解析：解答：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．
分析：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”．明确声波和光波的区别；并掌握好电磁波与机械波的区别与联系．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
4．关于激光所具有的特点，下列说法中不正确的是（ ）
A．相干性好B．平行度好C．强度大D．易色散
答案：D
解析：解答：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ABC均正确，激光不是复合光，不易发生色散现象；故D错误；
故选：D
分析：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．所有物体都能发射红外线
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光相干性好的特点
D．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率小于声源发出的频率
答案：A
解析：解答：A、所有物体都能发射红外线，红外线的波长比红光长，同时它具有显著的热作用．故A正确；
B、偏振是横波的性质，光的偏振说明光是一种横波；故B错误；
C、用激光读取光盘上记录的信息是利用激光的平行性好的特点；故C错误；
D、声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率．故D错误．
故选：A．
分析：一切物体都能向外放出红外线；
偏振是横波所具有的特点；
读取光盘是利用激光平行度好的特点；
根据多普勒效应的内容进行判断；
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
6．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
答案：A
解析：解答：A、激光是人造光，自然界没有，故A错误；
B、C、D、激光具有三大特点，平行度好、亮度高、是相干光，故BCD均正确；
故选：A．
分析：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
7．国家836计划中的一个重点项目中所研究的X光激光（频率范围很窄的高强度X射线）有着广泛的应用前景，用X光激光给细胞“照相”，以下激光的特点属于主要因素（ ）
A．杀菌作用 B．化学作用 C．波长短 D．能量高
答案：C
解析：解答：细胞的“尺度”很小，用普通光照相，会发生明显衍射，图象不清晰；而X光波长很短，用它照相不会发生明显衍射，可以得到细胞的清晰照片．可见用X光激光给细胞“照相”，主要是利用了X光的波长很短；
故选C．
分析：X光波长短，频率高，能量高，但用用X光激光给细胞“照相”，主要是细胞的尺度小，用普通光看不清楚，容易衍射．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
8．下列说法正确的是（ ）
A．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光
B．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
C．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性
D．将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象
答案：C
解析：解答：A、自然界中的反射光等均属于偏振光；故A错误；
B、只有声源和观察者间有相对运动时才能观察到频率的变化；故B错误；
C、全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性；故C正确；
D、将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波共鸣现象；故D错误；
故选：C．
分析：自然界中的反射光等均属于偏振光；只有声源相对观察者在运动时才能感到频率变化；激光具有相干性；相同频率的物体可以产生共振现象
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
9．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
答案：C
解析：解答：A、光纤通信是利用激光在光导纤维中来传递信息的，故A正确．
B、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B正确；
C、激光具有亮度高的特点，即能量较大，故可用来切除肿瘤；故C不正确；
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；故D正确；
故选：C
分析：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．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
10．激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性（ ）
A．亮度高 B．方向性好
C．相干性好 D．抗电磁干扰能力强
答案：C
解析：解答：激光全息照相技术拍摄可以记录光的强度、频率和相位，可以还原出立体照片，激光全息照相技术主要是利用激光的相干性特点；
故ABD错误，C正确；
故选：C．
分析：激光亮度高、方向性好、相干性好，常常运用于军事、通信、激光全息照相等领域．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
11．下列应用激光的事例中错误的是（ ）
A．利用激光进行长距离精确测量
B．利用激光进行通信
C．利用激光进行室内照明
D．利用激光加工坚硬材料
答案：C
解析：解答：A、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故该选项说法正确，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，故该选项说法正确，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，故该选项说法错误，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，故该选项说法正确，不符合题意．
本题选择错误的，故选：C
分析：（1）激光是光的一种，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”．它的亮度约为太阳光的100亿倍；（2）激光应用很广泛，主要有光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
12．关于激光的应用，下列说法不正确的是（ ）
A．利用激光不能进行通讯
B．利用激光进行远距离精确测量
C．.利用激光焊接剥落的视网膜
D．利用激光加工坚硬材料
答案：A
解析：解答：A、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A不正确；
B、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故B正确；
C、激光的平行度好且能量高，在医学上可以用来进行激光手术，如用激光焊接剥落的视网膜；故C正确；
D、激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故D正确；
故选：A．
分析：（1）激光是光的一种，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”．它的亮度约为太阳光的100亿倍；（2）激光应用很广泛，主要有光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
13．下列关于日常生活中和光现象有关的描述正确的有（ ）
A．水里潜水员看到岸边的物体比实际位置要低
B．只有厚度均匀的肥皂薄膜才能发生干涉现象
C．利用激光亮度高的特点，在医学中不可用作“光刀”
D．拍摄水中的游鱼时，在镜头前装一个偏振片可以减弱水面反射光进入镜头
答案：D
解析：解答：岸边的物体反射的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，所以潜水员在水中看见岸边的物体，实际是变高了的物体虚像．故A错误；
B、薄膜干涉与薄膜的厚度无关，厚度不均匀的肥皂薄膜也能发生干涉现象．故B错误；
C、利用激光亮度高的特点，在医学中可用作“光刀”．故C不正确；
D、从水面反射的光是偏振光，拍摄水中的游鱼时，在镜头前装一个偏振片可以减弱水面反射光进入镜头．故D正确．
故选：D．
分析：光发生折射现象是有条件的，只有光从一种介质斜射入另一种介质时，才能发生折射；
光的折射光路是可逆的，一条光线从一种介质斜射入另一种介质时，发生折射后，逆着折射光线方向射入一条光线，会逆着原来入射光线反向射出．
14．激光是人工产生的相干光，其具有单色性好、平行度好、亮度高、方向性好等特性，以下关于激光不正确的是（ ）
A．激光的频率比X射线的频率还高
B．利用激光进行长距离精确测量
C．利用激光进行通信
D．利用激光加工坚硬材料
答案：A
解析：解答：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X射线高，故A错误；
B、利用激光平行度好的特点可以进行长距离精确测量．故B正确；
C、激光的频率单一，相干性好，可以利用激光进行通信．故C正确；
D、激光的亮度高，能量大，我们可以利用激光加工坚硬材料．故D正确；
故选：A
分析：光的能量取决于光的频率，频率越高，光的能量越高；
光在传播过程中频率不变，波速越大，波长越长；
只有频率相同的光才有可能发生干涉；
利用激光平行度好的特点可以进行激光准直、激光测距等．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
15．下列哪项内容不是利用激光平行度好的特点（ ）
A．精确测距 B．精确测速 C．读取高密光盘 D．焊接金属
答案：C
解析：解答：A、激光属于电磁波，利用激光平行度好的特点可以测量距离，故A不符合题意，错误；
B、激光属于电磁波，利用激光平行度好的特点可以精确测速，故B不符合题意，错误；
C、读取高密光盘是利用激光的相干性好的特点，故C正确；
D、焊接金属是利用激光的能量高的特点，故D不正确；
本题选择不是利用激光平行度好的特点的，故选：C．
分析：利用激光平行度好的特点可以进行激光准直、激光测距等．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
二．填空题
16．激光产生于 .
答案：从原子中发出的
解析：解答：根据激光产生的原理可知，激光是原子的核外i电子受到激发产生的．故
分析：激光的原理：原子几乎都处于最低能级（基态）．因此，如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的条件．激励源使介质出现粒子数反转．可以是电激励、光激励、热激励、化学激励等等．电激励用气体放电的方法去激励介质原子；各种激励方式又被形象地称为泵浦或抽运．不断泵浦才能维持上能级粒子数多于下能级，不断获得激光输出．
有了前两者只能保证实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射很弱，无法实际应用，所以可以用光学谐振腔进行放大．所谓光学谐振腔实际是在激光器两端装上两块反射率很高的镜子，一块全反射，一块部分反射，以使激光可透过这块镜子射出，被反射回到工作介质的光继续诱发新的受激辐射，光被放大．因此光在谐振腔内来回振荡造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜一端输出．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
17．普通光和激光的特点 .
答案：前者是非相干光，后者是相干光
解析：解答：普通光源发出的光的振动方向不平行，相位差也不恒定，故不是相干光；激光是相干光；
分析：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、方向性好）一高（亮度高）．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
18．计算机光驱主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息，光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，无激光照射时，信号处理系统获得的电压为U0，有激光照射时，信号处理系统获得的电压为U，此光电计数器的基本工作原理是 .。
答案：当有光照R1时，U＞U0|每当U＞U0时就计数一次
解析：解答：光敏电阻特征是有光照时其阻值减小，无光照时阻值会恢复．由电路图可知，光敏电阻与定值电阻串联，当光敏电阻阻值减小时，定值电阻两端电压升高，即信号处理系统获得的电压变大，当有光照R1时信号处理系统获得的电压变大，当信号处理系统获得的电压比无光照时信号处理系统获得的电压U0高时，则说明有光照一次．
分析：由光敏电阻特征：有光照时其阻值会变化．这样会导致信号处理系统获得的电压发生变化，从而通过电压值的变化得知，是否有光照及光照次数．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
19．医学上将激光束的宽度聚集到纳米的范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，除去癌症、遗传疾病等，这是利用了激光的 ．
答案：高能性
解析：解答：激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．故这里利用了激光的高能性；
分析：激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
20．一束激光以入射角i=30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图所示，如果反射光斑位置向右移动了2cm，说明液面 ．
答案：下降了cm
解析：解答：若液面上升，则反射光斑应该向左移动，现在光斑右移说明液面下降，由直角三角形的关系知下降高度h=cm，
分析：光斑右移2cm，则液面下降，下降高度利用解直角三角形的知识解决．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
三．计算题
21．纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束一宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，可对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症、遗传疾病等根除．在这些技术中，利用激光有那个特点？
答案：解答：激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线，激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右．而普通光源发出的光射向四面八方，为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置，但即便是最好的探照灯，如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1000公里以上．
激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”．
解析：
分析：激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点：即三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）．
激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线，激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右．而普通光源发出的光射向四面八方，为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置，但即便是最好的探照灯，如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1000公里以上．
激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
22．如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到水平面上，反射光OB射到水平放置的光屏上，屏上用光电管将光讯号转换为电讯号，电讯号输入控制系统来控制液面的高度，若发现光点在屏上向右移动了△s距离，即射到B'点，则液面的高度变化是多少？
答案：解答：当液面发生变化时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行；如图所示
从图中可以看出，液面高度升高，由于入射角i不变，故反射角也不变；根据直角三角形O′CD可得：
coti=
∴△h=coti=
知识点：激光
解析：
分析：光在液面上发生的是镜面反射，根据入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行作图分析．
根据直角三角形行角和边的关系计算液面变化的高度．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
23．氦﹣氖激光器发出波长为633nm的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为多少？
答案：解答：每个光子的能量E=hγ，
设每秒（t=1s）激光器发出的光子数是n，
则Pt=nE，即：P=nh，
n===3.2×1015；
故答案为：3.1×1015．
解析：
分析：求出每个光子的能量，每秒内发出的光子数与每个光子能量的乘积是激光器每秒做的功，每个光子的能量E=hγ．
24．美国太空总署宣布，有颗名为2002NT7的小行星，可能在2019年2月1日撞上地球，给人类带来灾难或恐怖结果，专家指出，可以使用激光进行拦截，将其碎裂蒸发，人类获得的第一束激光是美国科学家梅曼于1960年宣布获得的，波长为0.6943微米，已知普朗克常量h=6.6×10﹣34J s，光速c=3×108m/s，则这束激光一个光子的能量多少？（结果保留两位有效数字）
答案：解答：根据E=得，E=6.63×=2.9×10﹣19J．
故答案为：2.9×10﹣19J
解析：
分析：由题意明确光子的波长及光速，根据E=hv=求出光子的能量．
25．激光是一种人造光，其主要特点有那些？
答案：解答：激光是一种人造光，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高．
故答案为：相干性好、平行度好、亮度高．
解析：
分析：激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高，从而即可求解．
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人教版物理高二选修2-3第四章
第三节激光同步训练
一．选择题
1．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
答案：C
解析：解答：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不正确；
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．
分析：从光现象形成的原因出发，把光现象与说明的问题对应起来：光导纤维是利用光的全反射；全息照片是利用了光的干涉，激光具有良好的相干性；偏振片是减少反射光的干扰；海市蜃楼与全的反射有关．
2．下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象表明光波是纵波
B．多普勒效应是相对论效应
C．激光是人造光，具有相干性好、亮度高、平等度高的特点
D．单摆摆球质量越大，周期也越大
答案：C
解析：解答：A、光的偏振现象说明光是一种横波．故A错误．
B、多普勒是一种相对运动引起的，但不是相对论效应；故B错误；
C、激光是人造光，具有相干性好、亮度高、平等度高的特点．故C正确．
D、单摆摆球的周期与质量无关；故D错误；．
故选：C．
分析：偏振现象说明光是横波．激光是一种人造光，具有相干性好、能量大，亮度高，平等度高等优点；单摆的周期和质量无关．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
3．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
答案：A
解析：解答：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．
分析：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”．明确声波和光波的区别；并掌握好电磁波与机械波的区别与联系．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
4．关于激光所具有的特点，下列说法中不正确的是（ ）
A．相干性好B．平行度好C．强度大D．易色散
答案：D
解析：解答：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ABC均正确，激光不是复合光，不易发生色散现象；故D错误；
故选：D
分析：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．所有物体都能发射红外线
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光相干性好的特点
D．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音频率小于声源发出的频率
答案：A
解析：解答：A、所有物体都能发射红外线，红外线的波长比红光长，同时它具有显著的热作用．故A正确；
B、偏振是横波的性质，光的偏振说明光是一种横波；故B错误；
C、用激光读取光盘上记录的信息是利用激光的平行性好的特点；故C错误；
D、声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率．故D错误．
故选：A．
分析：一切物体都能向外放出红外线；
偏振是横波所具有的特点；
读取光盘是利用激光平行度好的特点；
根据多普勒效应的内容进行判断；
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
6．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
答案：A
解析：解答：A、激光是人造光，自然界没有，故A错误；
B、C、D、激光具有三大特点，平行度好、亮度高、是相干光，故BCD均正确；
故选：A．
分析：激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
7．国家836计划中的一个重点项目中所研究的X光激光（频率范围很窄的高强度X射线）有着广泛的应用前景，用X光激光给细胞“照相”，以下激光的特点属于主要因素（ ）
A．杀菌作用 B．化学作用 C．波长短 D．能量高
答案：C
解析：解答：细胞的“尺度”很小，用普通光照相，会发生明显衍射，图象不清晰；而X光波长很短，用它照相不会发生明显衍射，可以得到细胞的清晰照片．可见用X光激光给细胞“照相”，主要是利用了X光的波长很短；
故选C．
分析：X光波长短，频率高，能量高，但用用X光激光给细胞“照相”，主要是细胞的尺度小，用普通光看不清楚，容易衍射．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
8．下列说法正确的是（ ）
A．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光
B．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高
C．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性
D．将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象
答案：C
解析：解答：A、自然界中的反射光等均属于偏振光；故A错误；
B、只有声源和观察者间有相对运动时才能观察到频率的变化；故B错误；
C、全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性；故C正确；
D、将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波共鸣现象；故D错误；
故选：C．
分析：自然界中的反射光等均属于偏振光；只有声源相对观察者在运动时才能感到频率变化；激光具有相干性；相同频率的物体可以产生共振现象
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
9．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
答案：C
解析：解答：A、光纤通信是利用激光在光导纤维中来传递信息的，故A正确．
B、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B正确；
C、激光具有亮度高的特点，即能量较大，故可用来切除肿瘤；故C不正确；
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；故D正确；
故选：C
分析：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．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
10．激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性（ ）
A．亮度高 B．方向性好
C．相干性好 D．抗电磁干扰能力强
答案：C
解析：解答：激光全息照相技术拍摄可以记录光的强度、频率和相位，可以还原出立体照片，激光全息照相技术主要是利用激光的相干性特点；
故ABD错误，C正确；
故选：C．
分析：激光亮度高、方向性好、相干性好，常常运用于军事、通信、激光全息照相等领域．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
11．下列应用激光的事例中错误的是（ ）
A．利用激光进行长距离精确测量
B．利用激光进行通信
C．利用激光进行室内照明
D．利用激光加工坚硬材料
答案：C
解析：解答：A、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故该选项说法正确，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，故该选项说法正确，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，故该选项说法错误，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，故该选项说法正确，不符合题意．
本题选择错误的，故选：C
分析：（1）激光是光的一种，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”．它的亮度约为太阳光的100亿倍；（2）激光应用很广泛，主要有光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
12．关于激光的应用，下列说法不正确的是（ ）
A．利用激光不能进行通讯
B．利用激光进行远距离精确测量
C．.利用激光焊接剥落的视网膜
D．利用激光加工坚硬材料
答案：A
解析：解答：A、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A不正确；
B、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故B正确；
C、激光的平行度好且能量高，在医学上可以用来进行激光手术，如用激光焊接剥落的视网膜；故C正确；
D、激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故D正确；
故选：A．
分析：（1）激光是光的一种，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”．它的亮度约为太阳光的100亿倍；（2）激光应用很广泛，主要有光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
13．下列关于日常生活中和光现象有关的描述正确的有（ ）
A．水里潜水员看到岸边的物体比实际位置要低
B．只有厚度均匀的肥皂薄膜才能发生干涉现象
C．利用激光亮度高的特点，在医学中不可用作“光刀”
D．拍摄水中的游鱼时，在镜头前装一个偏振片可以减弱水面反射光进入镜头
答案：D
解析：解答：岸边的物体反射的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，所以潜水员在水中看见岸边的物体，实际是变高了的物体虚像．故A错误；
B、薄膜干涉与薄膜的厚度无关，厚度不均匀的肥皂薄膜也能发生干涉现象．故B错误；
C、利用激光亮度高的特点，在医学中可用作“光刀”．故C不正确；
D、从水面反射的光是偏振光，拍摄水中的游鱼时，在镜头前装一个偏振片可以减弱水面反射光进入镜头．故D正确．
故选：D．
分析：光发生折射现象是有条件的，只有光从一种介质斜射入另一种介质时，才能发生折射；
光的折射光路是可逆的，一条光线从一种介质斜射入另一种介质时，发生折射后，逆着折射光线方向射入一条光线，会逆着原来入射光线反向射出．
14．激光是人工产生的相干光，其具有单色性好、平行度好、亮度高、方向性好等特性，以下关于激光不正确的是（ ）
A．激光的频率比X射线的频率还高
B．利用激光进行长距离精确测量
C．利用激光进行通信
D．利用激光加工坚硬材料
答案：A
解析：解答：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X射线高，故A错误；
B、利用激光平行度好的特点可以进行长距离精确测量．故B正确；
C、激光的频率单一，相干性好，可以利用激光进行通信．故C正确；
D、激光的亮度高，能量大，我们可以利用激光加工坚硬材料．故D正确；
故选：A
分析：光的能量取决于光的频率，频率越高，光的能量越高；
光在传播过程中频率不变，波速越大，波长越长；
只有频率相同的光才有可能发生干涉；
利用激光平行度好的特点可以进行激光准直、激光测距等．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
15．下列哪项内容不是利用激光平行度好的特点（ ）
A．精确测距 B．精确测速 C．读取高密光盘 D．焊接金属
答案：C
解析：解答：A、激光属于电磁波，利用激光平行度好的特点可以测量距离，故A不符合题意，错误；
B、激光属于电磁波，利用激光平行度好的特点可以精确测速，故B不符合题意，错误；
C、读取高密光盘是利用激光的相干性好的特点，故C正确；
D、焊接金属是利用激光的能量高的特点，故D不正确；
本题选择不是利用激光平行度好的特点的，故选：C．
分析：利用激光平行度好的特点可以进行激光准直、激光测距等．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
二．填空题
16．激光产生于 .
答案：从原子中发出的
解析：解答：根据激光产生的原理可知，激光是原子的核外i电子受到激发产生的．故
分析：激光的原理：原子几乎都处于最低能级（基态）．因此，如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的条件．激励源使介质出现粒子数反转．可以是电激励、光激励、热激励、化学激励等等．电激励用气体放电的方法去激励介质原子；各种激励方式又被形象地称为泵浦或抽运．不断泵浦才能维持上能级粒子数多于下能级，不断获得激光输出．
有了前两者只能保证实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射很弱，无法实际应用，所以可以用光学谐振腔进行放大．所谓光学谐振腔实际是在激光器两端装上两块反射率很高的镜子，一块全反射，一块部分反射，以使激光可透过这块镜子射出，被反射回到工作介质的光继续诱发新的受激辐射，光被放大．因此光在谐振腔内来回振荡造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜一端输出．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
17．普通光和激光的特点 .
答案：前者是非相干光，后者是相干光
解析：解答：普通光源发出的光的振动方向不平行，相位差也不恒定，故不是相干光；激光是相干光；
分析：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、方向性好）一高（亮度高）．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
18．计算机光驱主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息，光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，无激光照射时，信号处理系统获得的电压为U0，有激光照射时，信号处理系统获得的电压为U，此光电计数器的基本工作原理是 .。
答案：当有光照R1时，U＞U0|每当U＞U0时就计数一次
解析：解答：光敏电阻特征是有光照时其阻值减小，无光照时阻值会恢复．由电路图可知，光敏电阻与定值电阻串联，当光敏电阻阻值减小时，定值电阻两端电压升高，即信号处理系统获得的电压变大，当有光照R1时信号处理系统获得的电压变大，当信号处理系统获得的电压比无光照时信号处理系统获得的电压U0高时，则说明有光照一次．
分析：由光敏电阻特征：有光照时其阻值会变化．这样会导致信号处理系统获得的电压发生变化，从而通过电压值的变化得知，是否有光照及光照次数．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
19．医学上将激光束的宽度聚集到纳米的范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，除去癌症、遗传疾病等，这是利用了激光的 ．
答案：高能性
解析：解答：激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．故这里利用了激光的高能性；
分析：激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
20．一束激光以入射角i=30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图所示，如果反射光斑位置向右移动了2cm，说明液面 ．
答案：下降了cm
解析：解答：若液面上升，则反射光斑应该向左移动，现在光斑右移说明液面下降，由直角三角形的关系知下降高度h=cm，
分析：光斑右移2cm，则液面下降，下降高度利用解直角三角形的知识解决．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
三．计算题
21．纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束一宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，可对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症、遗传疾病等根除．在这些技术中，利用激光有那个特点？
答案：解答：激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线，激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右．而普通光源发出的光射向四面八方，为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置，但即便是最好的探照灯，如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1000公里以上．
激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”．
解析：
分析：激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点：即三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）．
激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线，激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右．而普通光源发出的光射向四面八方，为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置，但即便是最好的探照灯，如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1000公里以上．
激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀．另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
22．如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到水平面上，反射光OB射到水平放置的光屏上，屏上用光电管将光讯号转换为电讯号，电讯号输入控制系统来控制液面的高度，若发现光点在屏上向右移动了△s距离，即射到B'点，则液面的高度变化是多少？
答案：解答：当液面发生变化时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行；如图所示
从图中可以看出，液面高度升高，由于入射角i不变，故反射角也不变；根据直角三角形O′CD可得：
coti=
∴△h=coti=
知识点：激光
解析：
分析：光在液面上发生的是镜面反射，根据入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行作图分析．
根据直角三角形行角和边的关系计算液面变化的高度．
扰；海市蜃楼与全的反射有关．
23．氦﹣氖激光器发出波长为633nm的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为多少？
答案：解答：每个光子的能量E=hγ，
设每秒（t=1s）激光器发出的光子数是n，
则Pt=nE，即：P=nh，
n===3.2×1015；
故答案为：3.1×1015．
解析：
分析：求出每个光子的能量，每秒内发出的光子数与每个光子能量的乘积是激光器每秒做的功，每个光子的能量E=hγ．
24．美国太空总署宣布，有颗名为2002NT7的小行星，可能在2019年2月1日撞上地球，给人类带来灾难或恐怖结果，专家指出，可以使用激光进行拦截，将其碎裂蒸发，人类获得的第一束激光是美国科学家梅曼于1960年宣布获得的，波长为0.6943微米，已知普朗克常量h=6.6×10﹣34J s，光速c=3×108m/s，则这束激光一个光子的能量多少？（结果保留两位有效数字）
答案：解答：根据E=得，E=6.63×=2.9×10﹣19J．
故答案为：2.9×10﹣19J
解析：
分析：由题意明确光子的波长及光速，根据E=hv=求出光子的能量．
25．激光是一种人造光，其主要特点有那些？
答案：解答：激光是一种人造光，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高．
故答案为：相干性好、平行度好、亮度高．
解析：
分析：激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高，从而即可求解．
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