上海市北虹高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：4.7激光 课时作业（含解析）

4.7激光
1．2018年诺贝尔物理学奖授予美国学者ArthurAshkin、法国学者GerardMourou、加拿大学者DonnaStrickland（女），以表彰他们在激光物理领域的突破性发明。关于激光，下列说法正确的是（　　）
A．激光不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．激光可以发生干涉，且平行度好
D．激光是横波，在光导纤维中传递信息要比在真空中快
2．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
3．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
4．下列说法正确的是____
A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高
B．全息照相主要是利用了光的衍射现象
C．水中的气泡看起来特别明亮是因为光从气泡射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射
D．光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大
E.沙漠蜃景和海市蜃楼主要是光的全反射现象
5．下列说法正确的是（　）
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．下列说法中正确的是________．
A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关
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、能量大的特点
E.机械波和电磁波都可以在真空中传播
7．下列关于光的认识，正确的是（　　）
A．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
C．验钞机是利用紫外线的特性工作的
D．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
E.光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性，还说明了光是橫波
8．以下几个说法中符合事实的是（ ）
A．托马斯·杨利用双缝干涉实验有力地说明光是一种波
B．惠更斯原理可以完美地解释与波动有关的所有现象
C．一切物体都辐射红外线，且辐射强度与温度有关，因此红外线辐射又称为热辐射
D．激光的频率非常高，因此不能调制携带声音、图像等信息
9．2018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．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
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
10．下列说法中正确的是（ ）
A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
B．真空中的光速恒为c，与光源无关
C．当波源与观察者之间的距离变小时，波源的频率变大
D．如果障码物的尺寸大于声波的波长，则不能发生衍射现象
11．从古至今，光作为人类生存的必不可少的元素，其作用一直为人们所重视．如何充分利用光，为人类创造一个良好的生活环境，并为人类的可持续发展做出贡献，已成为一个重要的研究课题．以下关于光的说法正确的是
A．自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光线和折射光线都是偏振光，光的偏振现象说明光是横波．
B．在同一种均匀物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速越快．
C．激光具有高度的相干性、平行度好、亮度高的特点．
D．光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为载体传递信息．
E.光是从物质的原子中发射出来的．红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发产生的，γ射线是原子的内层电子受到激发产生的，伦琴射线是原子核受到激发产生的．
12．下列说法中正确的是 ．
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．高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢
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
13．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”）；
14．激光是一种人造光，其主要特点有哪些？
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．计算机技术传递的是二进制数0、1，可用激光的明灭来表示0、1，所以激光可用来传递信息，故A错误；
B．激光全息照相是利用激光频率相同、相干性好的特点，进行叠加干涉而形成的，故B错误；
C．激光的三大特点：平行度好、亮度高、相干性好，故可以发生干涉现象，故C正确；
D．激光是电磁波，所以是横波，当激光在光导纤维中传递信息时，由于介质的折射率大于真空中的，所以传播速度比真空中的慢，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
【分析】
【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．
3．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）．
4．ADE
【解析】
岸边物体的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入鱼的眼睛，而鱼眼由于错觉，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，故A正确．全息照相利用光的干涉现象，选项B错误；水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故，故C错误；发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率，故D正确；海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而产生的，故E正确．故选ADE.
5．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是利用光的偏振现象，在两只眼睛中产生的视觉差，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，这是光的薄膜干涉造成的，故B错误；
C．激光全息照相利用了激光的频率相同的特点，进行叠加干涉而形成的，故C正确；
D．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点，故D正确。
故选ACD。
6．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．做简谐运动的物体，振幅反映了振动的强弱，振幅越大，振动的能量越大，故A错误；
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，可以记录光的强弱、频率和相位，故B正确；
C．根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故C正确；
D．激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，故D正确；
E．机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，E错误。
故选BCD。
7．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小，导致光线发生全反射所致，故A正确；
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性，体现光的干涉原理，故B正确；
C．钞票上某些位置的荧光物质在紫外线照射下发光，故验钞机是利用紫外线的荧光效应，故C正确；
D．由于波长越长，越容易发生明显衍射，电磁波中最容易表现衍射现象的是无线电波，而对于干涉，即要频率相同，才能发生，故D错误；
E．光的干涉和衍射能说明光具有波动性，不能说明光是一种横波；光的偏振现象才说明了光是一种横波，故E错误。
故选ABC。
8．AC
【解析】
【详解】
A、干涉现象是波动独有的特征，托马斯?杨利用双缝干涉实验有力地说明光是一种波动，故A正确；
B、惠更斯原理把波的传播归结为波前的传播，波前上的每个点都可看作是能发出球面次波的新波源，惠更斯曾根据这一原理正确地解释了光的反射定律、折射定律和双折射现象，仅靠惠更斯原理不能解决衍射问题，故B错误；
C、一切物体都能辐射红外线．温度越高，辐射的红外线越强，红外线有显著的热效应，因此红外线辐射又称为热辐射，故C正确；
D、激光的频率非常高，计算机技术传递的是2进制数：0，1；可用激光的明灭来表示0，1；故可用来传递声音、图像等信息，故D错误。
9．BCE
【解析】
光学镜头的增透膜是利用光的干涉原理，选项A错误；全息照相主要是利用激光的相干性好的特点，选项B正确；用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点，选项C正确；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，选项D错误；光导纤维传递信息是利用了光的全反射，选项E正确；故选BCE.
10．AB
【解析】
【详解】
A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性，选项A正确；
B．真空中的光速恒为c，与光源无关，选项B正确；
C．当波源与观察者之间的距离变小时，观察者接收到的波的频率变大，但是波源的频率不变，选项C错误；
D．如果障碍物的尺寸大于声波的波长，则不能发生明显的衍射现象，并非不能衍射，选项D错误；
故选AB.
11．ACD
【解析】
自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光线和折射光线都是偏振光，光的偏振现象说明光是横波，选项A正确；在同一种均匀物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，频率越大，折射率越大，由可知，波速越小，选项B错误；激光具有高度的相干性、平行度好、亮度高的特点，选项C正确；光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为载体传递信息，选项D正确；光是从物质的原子中发射出来的．红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发产生的，伦琴射线是原子的内层电子受到激发产生的，γ射线是原子核受到激发产生的，选项E错误；故选ACD.
12．CD
【解析】
：全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，所以A错误；做受迫振动的物体，其频率等于驱动力的频率，与是否共振无关，所以B错误；地球相对高速飞离地球的飞船中的宇航员是高速运动的，所以宇航员认为地球上的时钟变慢，故C正确；根据多普勒效应，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，所以D正确．
13． 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；
14．相干性好、平行度好、亮度高
【解析】
【详解】
激光主要特点：相干性好、平行度好、亮度高．