粤教版 (2019)选择性必修 第一册第七节 激光课时训练

4.7激光同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．华中科技大学建规学院等多家单位联合打造的2022年XR新春光影秀在千古名楼黄鹤楼上演。光影秀是介于实景与电影之间的一种新的光影艺术，下列有关光现象说法正确的是（　　）

A．光影秀使用的激光方向性好，所以激光不能发生衍射现象

B．斜放在装有水的玻璃杯里的吸管看起来像折断了一样，这是光的折射现象

C．立体电影原理和眼镜镜片表面涂上的增透膜的原理一样

D．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是由于光的衍射形成的

2．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．

3．红宝石激光器发出的激光波长为693nm，让红宝石激光器发出的激光和太阳光经绿色滤光片（只让绿光通过）后获得的绿色光分别通过同一个小孔发生衍射现象，则（　　）

A．激光的衍射现象较明显，衍射条纹较宽

B．绿色光的衍射现象较明显，衍射条纹较宽

C．两者衍射同样明显，衍射条纹的宽度也相等

D．由于是不同性质的光，无法比较它们的衍射现象程度和条纹宽度

4．下列关于光的应用中，叙述正确的是（       ）

A．3D立体电影的放映利用了光的干涉原理

B．光导纤维是利用了光的衍射原理

C．可利用激光进行室内照明

D．激光的全息照相是利用了激光的相干性好的特点

5．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

6．下列说法中正确的是（　　）

A．光只有在折射时才会发生色散现象

B．光的偏振现象说明光是横波

C．全息照相主要利用了激光亮度高的特性

D．激光手术刀主要利用了激光相干性好的特性

7．激光测距雷达是一种可以用来测距的装置，激光可以用来进行精确测距是由于激光（　　）

A．具有高度的相干性 B．平行度好 C．亮度高 D．单色性好

8．下列关于光的干涉、衍射、偏振以及激光的说法中，不正确的是（　　）

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．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰

D．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

9．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法错误的是（　　）

A．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象

B．激光全息照相是利用激光的相干性

C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

10．下列关于仪器原理的说法中正确的是（　　）

A．甲图中，雷达测速应用了多普勒效应

B．乙图中，激光切割金属利用了激光相干性好的特点

C．丙图中，观看立体电影时，需配戴特制眼镜利用了光的衍射现象

D．丁图中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导应用了光的干涉现象

11．下列各图中，关于光学知识应用的描述正确的是（　　）

A．医用内窥镜运用了光的折射原理

B．全息照相运用了光的偏振原理

C．立体电影运用了光的衍射原理

D．照相机镜头表面增透膜运用了光的干涉原理

12．2020年5月27日，珠峰高程测量登山队成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰。他们将在峰顶竖立觇标，安装 GNSS天线，开展各项峰顶测量工作。本次珠峰高程测量将采用多种方法进行，其中一种重要的方法是重力测量，需要测定珠峰区域不同位置的重力加速度。

利用原子物质波干涉进行高精度重力加速度测量是当今众多测量手段的佼佼者，实验前先采用激光制冷手段制备一团冷原子（热运动速率极小），然后让冷原子在真空系统中自由下落，同时设法对冷原子的物质波进行干涉，通过对干涉条纹信息的分析和推演，可以获得精确的重力加速度数值，一般而言，冷原子物质波的波长越长，测量的精度越高。

重力加速度的数值越精确，其实用价值越大，比如质量的自然基准确定，就需要数值精确的重力加速度值，“国际千克原器”标准已于 2019年5月20 日起被废止，质量基准（1千克）改用普朗克常数重新定义。应用“机械功率和电功率相等”的思想设计出的瓦特天平可以获得关于质量的更准确地数值。结合上述信息和所学习的知识，下列说法正确的是：

A．珠穆朗玛峰顶重力加速度的数值应该大于珠峰山脚处的重力加速度值

B．激光制冷的目的是减小原子团的动量，使其物质波长变短

C．由于“国际千克原器”标准被废弃，国际基本单位制中的质量单位不再是“千克”

D．应用瓦特天平测定质量的基本原理公式可能是

13．下列说法正确的是（       ）

A．激光切除肿瘤利用激光亮度高的特点

B．偏振光可以是横波，也可以是纵波

C．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象

D．3D眼镜利用薄膜干涉原理

14．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

15．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　）

A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在水珠中发生全反射

B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大

C．图丙中若得到明暗相间平行等距条纹说明待测工件表面平整

D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化

二、填空题（共4题）

16．全息照相

（1）与普通照相技术的比较

普通照相技术所记录的只是光波的______信息，而全息照相技术还记录了光波的______信息；

（2）原理：全息照片的拍摄利用了光的______原理。

17．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

18．下列说法正确的是______

A．机械波波源在均匀介质中无论运动与不运动，波在介质中的传播速度均不变

B．利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量

C．红外线是不可见光，因此红外线从一种介质进入另一种介质时不遵循折射定律

D．激光是单色光，只有单色光才能产生光的干涉现象

19．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

三、综合题（共4题）

20．激光有以下特点:频率单一、相干性好、方向性好，可在很小空间、很短时间内集中大量能量，所以亮度高。全息照相、激光雷达、切割金属各是应用了激光的什么特性?

21．激光是相干光源。根据激光的这个特点，可以将激光应用在哪些方面？

22．激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。例如一台红宝石巨脉冲激光器，激光束的发散角只有，在垂直于激光束的平面上，平均每平方厘米面积的功率达到。激光的这一特性有哪些应用价值？请你举例说明。

23．一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W。

(1)每列光脉冲的长度是多少？

(2)用红宝石激光照射皮肤色斑，每1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积是50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？

参考答案：

1．B

2．B

3．A

4．D

5．C

6．B

7．B

8．B

9．D

10．A

11．D

12．D

13．A

14．C

15．C

16．     强弱     相位     干涉

17．ACD

18．AB

19．     C     A

20．相干性好、亮度高、方向性好

21．全息照相，光纤通信等

22．

激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量，功率很大，则可以用来切割、焊接材料，或者在医学上用来切开皮肤、切除肿瘤等。

23．(1)3.0×10－3 m　(2)300个