上海市海滨高中2019-2020学年物理沪科版选修3-4：4.7激光 课时练（含解析）

4.7激光
1．激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，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
2．两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜的左面入射，从的右面出射，则出射光线是（ ）
A．一束白光 B．白光带
C．散射彩色带 D．平行彩色带
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．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
6．关于物理原理在技术上的应用，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．3D电影是利用了光的干涉特性
C．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性
D．红外遥感是利用了红外线具有显著热效应的特性
7．将激光束的宽度聚焦到纳米级（）范围内，可修复人体已损坏的器官，可对分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，以上功能是利用了激光的（ ）
A．单色性好 B．平行度好
C．粒子性 D．高能量
8．2016年，科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据．关于激光，下列说法中正确的是（　　）
A．激光平行度好，可以测量月球到地球的距离
B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉
C．激光是人工制造的，原子受激辐射的光，不是偏振光
D．激光全息照片是利用光的干涉，记录物体三维图象的信息
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．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
10．下列关于激光的特点和应用，说法正确的是　　
A．激光可以发生干涉，且平行度好
B．激光不能像无线电波那样用来传递信息
C．VCD、CD机是用激光来读取信息的
D．医学上用激光“光刀”来切开皮肤，这是利用激光的高能特性
11．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
12．激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重要的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极大的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空．激光火箭利用了激光的（ ）
A．单色性好 B．平行度高
C．高能量 D．相干性好
13．下面事实与光的干涉有关的是（ ）
A．用光导纤维传输信号
B．水面上的油膜呈现彩色
C．水中的气泡显得格外明亮
D．照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象
14．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】
【分析】
【详解】
A．光是一种电磁波，属于横波；故A错误；
B．光的不同介质中传播速度不同，频率相同的激光在不同介质中的波长不同；故B错误；
C．频率相同的光才能发生干涉现象；故C错误；
D．激光方向集中，也就是平行度好，可用于测量月球到地球的距离；故D正确．
2．D
【解析】
【详解】
各色光经两等腰棱镜折射的光路图如图所示．
各色光经多次折射，但由于两棱镜相邻两侧面平行，所以各色光出射光线与入射光线平行，最后出射光线是平行彩色带．
A.一束白光与分析结果不相符；故A项不合题意.
B.白光带与分析结果不相符；故B项不合题意.
C.散射彩色带与分析结果不相符；故C项不合题意.
D.平行彩色带与分析结果相符；故D项符合题意.
3．C
【解析】
【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．
4．B
【解析】
【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．
5．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．
6．AD
【解析】
【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．
B、3D电影是利用了光的偏振现象，出现立体画面，故B错误．
C、镜头镀膜增透是利用了光的干涉现象，减弱光的反射，从而增加透射能力，故C错误．
D、红外遥感是利用了红外线的热效应显著与穿透能力强，故D正确．
故选AD．
【点睛】
考查光的干涉、偏振与衍射现象在日常生活中的应用，注意各自的区别与联系，是解题的关键，同时便于正确解题．
7．BD
【解析】
【详解】
AB.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”；故A项不合题意，B项符合题意.
CD.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；故，C项不合题意，D项符合题意.
8．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.激光平行度好，易直线传播，故可以用来测量月球到地球的距离，A正确；
B.激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，B错误；
C.激光是人造光，也是偏振光，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，D正确；
9．BCE
【解析】
【详解】
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
10．ACD
【解析】
【详解】
A．激光具有三大特点，平行度好、亮度高、是相干光；故激光可以发生干涉现象；故A正确．
B．激光具有电磁波的一切性质，可以用来传递信息；故B错误．
C．激光的平行度好，故VCD、CD机是用激光来读取信息的；故C正确．
D．医学上用激光“光刀”来切开皮肤，这是利用激光的高能特性；故D正确．
故选ACD．
【点睛】
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”．
11．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．
12．BC
【解析】
【详解】
由于激光站与卫星相隔距离远，为了减少能量损失，必须使激光具有很好的平行度，同时使用激光的高能量.
A.单色性好与分析结果不相符；故A项不合题意.
B.平行度高与分析结果相符；故B项符合题意.
C.高能量与分析结果相符；故C项符合题意.
D.相干性好与分析结果不相符；故D项不合题意.
13．BD
【解析】
【详解】
A. 光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，与光的干涉无关；选项A不合题意.
B. 光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关；选项B符合题意.
C. 光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射，所以气泡看起来特别明亮；选项C不合题意.
D. 照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光，这是光的干涉现象；选项D符合题意．
14．BDE
【解析】
【分析】
【详解】
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.