惠阳区第三中学2019-2020学年高中物理粤教版选修3-4：4.7激光 课时练（含解析）

4.7激光
1．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，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
2．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
3．“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的
A．穿透性
B．热效应
C．可见性
D．化学效应
4．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
5．(多选)下列关于无线电波的叙述正确的是(　　)
A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×108
m/s
C．无线电波不能产生干涉和衍射现象
D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
6．下列说法正确的是
A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率
C．在阳光下，肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹，这是光的干涉现象
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的相比增大
E.两列声波在空中相遇时不会相互干扰，会按原有的频率、传播方向继续传播
7．2018年央视春节晚会大量使用激光，为观众提供了一场视觉盛宴．下列关于光的应用说法正确的是________
A．光学镜头的增透膜是利用光的衍射原理
B．全息照相主要是利用激光的相干性好的特点
C．光的偏振现象说明了光是一种横波
D．用透明的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的偏振
E.
光导纤维传递信息是利用了光的全反射
8．下列说法正确的有(　　)
A．某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1
B．英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象
C．激光和自然光都是偏振光
D．麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波
E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同
9．纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症等彻底根除在上述技术中，人们主要利用了激光的　　
A．单色性
B．单向性
C．亮度高
D．粒子性
10．如图所示，是用光传感器做双缝干涉的实验装置．激光光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器．光传感器是一个小盒，在图中白色狭长矩形部分，沿矩形的长边分布着许多光敏单元．这个传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在荧光屏上显示出来．
①下列关于本实验的操作与叙述正确的是______（填字母）；
A．应该在光源和双缝之间加一个单缝，才能使实验成功
B．下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹间距减小
C．光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距减小
D．保持光源和双缝挡板的距离不变，同时下移它们，使它们靠近光传感器，则干涉条纹间距不变
②用激光替代普通光源来做本实验，最主要是利用了激光的______（填字母）；
A．相干性高
B．平行度好
C．亮度高
11．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
12．则下列说法正确的是________填正确答案标号．
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色条纹是由于光的折射而产生的色散现象
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
C．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
D．医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
E.火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
参考答案
1．D
【解析】
在做双缝做干涉实验时，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波，才能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，A正确；激光具有平行度好，亮度高等特点，医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点，但不能用来照明，B正确，
D错误；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，并且精确度高，C正确．
2．B
【解析】
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．
3．B
【解析】
C、红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C错误．
A、它的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误．
B、D、它的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到大气层遥感图的，故B正确，D错误．
故选B
【点睛】
掌握红外线、紫外线在生活中的应用．红外线和紫外线是看不见的光．
4．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．
5．AD
【解析】
无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波，故选项A正确；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故选项C错误；无线电波由真空进入介质时，波速变小，故选项B错误；由v＝λf知，频率不变，波速变小，波长变短，故选项D正确．故选AD.
6．CDE
【解析】
试题分析：全息照相利用了激光的频率单一，具有相干性好的特点，利用了光的干涉现象，与光的衍射无关．故A错误；受迫振动的频率等于驱动率的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振．故B错误；在阳光下，肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹，这是光的干涉现象，选项C正确；根据多普勒效应可知，当两物体以很大的速度互相靠近时，感觉频率会增大，远离时感觉频率会减小，所以鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的相比增大．故D正确．根据波的独立传播原理可知，当两列声波在空中相遇时不会相互干扰，会按原有的频率、传播方向继续传播，选项E正确；故选CDE.
考点：全息照相；光的干涉；多普勒现象；受迫振动；
7．BCE
【解析】
光学镜头的增透膜是利用光的干涉原理，故A错；激光的相干性比较好，所以全息照相主要是利用激光的相干性好的特点，故B对；只有横波才有偏振现象，所以光的偏振现象说明了光是一种横波，故C对；用透明的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的干涉原理，故D错；光在纤维中传播发生全发射，由近到远传播信号，所以光导纤维传递信息是利用了光的全反射，故E对；
故选BCE
8．ABE
【解析】
A.
相对折射率是两种介质的折射率的比值，可能小于1，可能等于1，也可以大于1.故A正确；
B.
杨氏双缝干涉实验证明光能够发生干涉现象，而只有波才能发生干涉现象，故该实验证明了光具有波动性．故B正确；
C.
自然光沿各个方向的振动都有，不是偏振光．故C错误；
D.
麦克斯韦提出了电磁理论，并预言了电磁波的存在，并提出光是一种电磁波，赫兹用实验证明光是一种电磁波．故D错误；
E.
爱因斯坦在相对论中认为真空中光速在不同惯性系中相同．故E正确．
故选ABE
点睛：相对折射率是两种介质的折射率的比值；杨氏双缝干涉实验证明光能够发生干涉现象；自然光不是偏振光；麦克斯韦提出了电磁理论，并预言了电磁波的存在，并提出光是一种电磁波．真空中光速在不同惯性系中相同．
9．BC
【解析】
激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线，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”所以AD错误，BC正确。故选BC．
【点睛】
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；激光应用很广泛．由此分析即可．
10．C
A
【解析】
①[1]A.
因激光的相干性高，则光源和双缝之间不需要加一个单缝，故A错误；
B.
根据双缝干涉条纹的间距公式知，若下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，即减小光源与双缝间距，与干涉条纹间距无关，故B错误；
C.
光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，根据双缝干涉条纹的间距公式知，即减小光源与双缝间距，那么干涉条纹间距会减小，故C正确；
D.
保持光源和双缝挡板的距离不变，同时下移它们，使它们靠近光传感器，根据双缝干涉条纹的间距公式知，则干涉条纹间距增大，故D错误；
②[2]因激光的相干性高，因此可用激光替代普通光源来做实验；
A.相干性高与分析相符，故A正确；
B.平行度好与分析不符，故B错误；
C.亮度高与分析不符，故C错误；
11．ACD
【解析】
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。
12．BDE
【解析】
在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的，属于光的干涉现象．故A错误．在光的双缝干涉实验中，根据，应红光的波长大于绿光，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽，选项B正确；电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波不会随即消失，选项C错误；医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点，选项D正确；火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，选项E正确；故选BDE.