山东省章丘中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：5.4激光与全息照相 配套练习（含解析）

5.4激光与全息照相
1．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
2．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
3．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
4．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．
5．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
6．在演示双缝干涉的实验时,常用激光做光源,这主要是应用激光的(
)
A．亮度高
B．平行性好
C．相干性好
D．波动性好
7．拍摄全息照片时，常用激光做光源，这主要是应用激光的什么特性(　　)
A．亮度高
B．平行性好
C．单色性好
D．相干性好
8．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．相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C．声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．在光的双缝干涉实验中，若只将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变窄
9．下列选项与多普勒效应有关的是(
)
A．科学家用激光测量月球与地球间的距离
B．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速
C．技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡
D．交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆进行的速度
10．关于光现象及其应用，下列说法正确的是________．
A．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点
B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度
D．当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率低于声源的频率
E.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短
11．激光可以做成很细的光束，这是利用了激光平行度好的性质，激光是_____（填“纵”或“横”）波，在光导纤维中传递信息要比在真空中______（填“快”或“慢”）；
12．用如图（1）所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”实验：
（1）以下实验装置操作及现象说法正确的是___。
A．测完了紫光的波长后，要再测量红光的波长，只需要更换滤光片，不需要再调节单缝及双缝就可以直接测量
B．去掉滤光片就观察不到干涉现象
C．若将光源换成激光，则不需要滤光片及单缝也能通过干涉现象测出光波的波长
D．若将光源换成激光，则不需要滤光片及双缝也能通过干涉现象测出光波的波长
（2）在实验中，双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏问距离L=0.5m，某次实验在分划板上得到清晰的干涉图像，分划板中心与第一条亮条纹中心，
第八条亮条纹中心对齐时游标卡尺读数如图（2）所示，则分划板在第八条亮条纹中心对齐时游标卡尺读数为__mm，单色光的波长为___m(结果保留2位有效数字)。
参考答案
1．A
【解析】
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．
2．A
【解析】
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．
【点睛】
本题考查了激光的特性及光波与声波的区别；关键是记住其特点：平行度好、亮度高、是相干光．光波是电磁波，声波是机械波.
3．C
【解析】
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．
4．B
【解析】
．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．
5．B
【解析】“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B正确．
6．C
【解析】
在做双缝干涉实验时，常用激光光源，这主要是应用激光的相干性好以及单色性好．容易发生干涉现象，故C正确，ABD错误．故选C．
【点睛】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）．
7．CD
【解析】
全息照相利用光的干涉原理，要求参考光和物光有很高的相干性，而激光符合这个要求；故选CD．
8．AD
【解析】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；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，长度缩短，时间变长，故B错误；声波频率的大小取决于产生声波的振源频率，C错误；在光的双缝干涉实验中，条纹的间距与波长成正比，绿光的波长比紫光的波长长，所以将入射光由紫光改为绿光时条纹间距变窄，故D正确．
9．BD
【解析】
A、科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，故A错误；
B、医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故B正确；
C、技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿透能力强，故C错误；
D、交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故D正确．
点睛：多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家多普勒而命名的，他于1842年首先提出了这一理论．主要内容为：接受到的物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化．多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波．
10．ACE
【解析】
全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点，选项A正确；
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，选项B错误；
拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，选项C正确；
当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率高于声源的频率，选项D错误；
一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率和周期不变，故波长变短，选项E正确；故选ACE.
11．
横
慢
【解析】激光可以做成很细的光束，这是利用了激光平行度好的性质，激光是横波，在光导纤维中传递信息要比在真空中慢；
12．AC
15.5mm
6.310-7m
【解析】
（1）［1］A.由干涉条纹间距x=知，测完了紫光的波长后，要再测量红光的波长，只需要更换滤光片，改变入射光的波长，不需要再调节单缝及双缝就可以直接测量，故A正确；
B.去掉滤光片观察，会出现白光的干涉图样，故B错误；
CD.若将光源换成激光，激光是单色光，不需要滤光片及单缝也能通过干涉现象测出光波的波长，故C正确，D错误。
（2）［2］分划板在第八条亮条纹中心对齐时游标卡尺读数为x8=15.5mm。
［3］分划板中心与第一条亮条纹中心对齐时游标卡尺读数x1=11.1mm，x8-
x1=，单色光的波长
=m=6.310-7m