粤教版 (2019)选择性必修 第一册第七节 激光综合训练题

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第一册第七节 激光综合训练题，共9页。试卷主要包含了6激光 跟踪训练等内容，欢迎下载使用。

1．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
2．2020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
3．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
4．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
5．关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹，是光的干涉现象
B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C．用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，则同种光波的相邻明条纹间距将减小
D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性
6．对于激光，以下说法中正确的是( )
A．普通光源发出的光都是激光
B．激光是自然界普遍存在的一种光
C．激光是一种人工产生的相干光
D．激光一定比普通光的强度大
7．下列说法正确的是（ ）
A．全息照相主要是利用了光的衍射现象
B．单反相机的增透膜利用了光的偏振现象
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉
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
8．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
9．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
10．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
11．对于激光的认识，以下说法正确的是（ ）
A．普通光源发出的光都是激光
B．激光是自然界普遍存在的一种光
C．激光是一种人工产生的相干光
D．激光已经深入我们生活的各个方面
12．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
13．激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹，含有被拍摄物体反射的光的所有信息，实现了照片的立体性。若照相时，被摄物体被挡住一部分，通过调整视线仍可看见被挡部分。照片被切开成两半，从一半上仍可看到物体的全像，照片就像一个观察物体的窗口。激光全息照相利用了激光________的性质。
14．相干性：激光具有频率____、相位差____、偏振方向____的特点，具有高度的相干性
应用：光纤通信
平行度：激光的____非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度
应用：激光____，读取光盘上记录的信息等
亮度高：它可以在很小的____和很短的____内集中很大的____
应用：用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”、激发核反应等
15．判断：
（1）凡是波都有偏振现象（______）
（2）反射可以引起自然光的偏振（______）
（3）拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象（______）
（4）激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点（______）
（5）激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好（______）
（6）全息照相技术只能记录光波的强弱信息（______）
16．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?
17．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。
18．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十多万字的书，其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，的宽度至少可以容纳650条轨道。这是应用了激光的什么特性？
参考答案
1．B
【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，不符合题意；
B．3D电影是利用了光的偏振现象，出现立体画面，故B错误，符合题意；
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，这是利用光的偏振现象，故C正确，不符合题意；
D．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，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】
A. 重力加速度的表达式为
由此可知，珠穆朗玛峰顶重力加速度的数值应该小于珠峰山脚处的重力加速度值，故A错误；
B. 激光制冷的目的是利用大量光子阻碍原子运动使其减速，从而降低了物体的温度，故B错误；
C. “国际千克原器”标准被废弃，改用普朗克常数重新定义，是为了质量基准（1千克）更精确，故C错误；
D. 应用“机械功率和电功率相等”的思想设计出的瓦特天平，满足
所以，获得关于质量的更准确地数值为
故D正确。
故选D。
3．D
【详解】
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．
4．B
【详解】
“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，故选B。
5．B
【详解】
A．雨后天空出现彩虹，是光的折射现象，选项A 错误；
B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性，选项B正确；
C．用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，根据，则同种光波的相邻明条纹间距将变大，选项C 错误；
D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的干涉特性，选项D 错误；
故选B。
6．C
【详解】
ABC．激光是原子受激辐射产生的光，是一种人工产生的相干光，与普通光源发出的光不同，故C正确，AB错误；
D．激光的用途不同，用激光的强度不相同，激光不一定比普通光的强度大，D错误。
故选C。
7．CD
【详解】
A．全息照相主要是利用了光的干涉原理。故A错误；
B．单反相机的增透膜利用了光的薄膜干涉。故B错误；
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉。故C正确；
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。故D正确。
故选CD。
8．ABC
【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。
9．BD
【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.
10．BC
【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.
11．CD
【详解】
A.普通光源发出的光（即使是所谓的单色光）频率是不一样的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足相干条件，所以激光与普通光源发出的光有着质的区别，A项不合题意.
BC.激光是原子受激辐射产生的光，要通过人工专门制得，所以并不是在自然界中普遍存在的，B项不合题意，C项符合题意.
D.在日常的生产、生活中很多方面都用到了激光，D项符合题意．
12．CD
【详解】
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．
13．相干性好
【详解】
全息照相利用激光的频率单一、相干性好的特点，使参考光和物光有很高的相干性，拍摄立体照片。
14．相同 恒定 一致 平行度 汇聚一点 空间 时间 能量
【详解】
[1][2][3] 相干性：激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，具有高度的相干性；
应用：光纤通信。
[4]平行度：激光的平行度非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度。
[5]应用：激光汇聚一点，读取光盘上记录的信息等。
[6][7][8]亮度高：它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。
应用：用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”、激发核反应等。
15．× √ √ √ × ×
【详解】
（1）[1]只有横波有偏振现象，故（1）错误；
（2）[2]自然光经过镜面反射后的反射光是偏振光，所以反射可以引起自然光的偏振，故（2）正确；
（3）[3]摄影时利用偏振片可以消除反光，故（3）正确；
（4）[4]激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点，故（4）正确；
（5）[5]激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的亮度高，能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量的特点，故（5）错误；
（6）[6]激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息，所以看起来和真的一样，立体感较强，所以全息照相技术不只是能记录光波的强弱信息，故（6）错误。
16．相干性好、亮度高、方向性好
【详解】
全息照相、激光雷达、切割金属分别应用了激光的相干性好、亮度高、方向性好的特性。
17．见解析
【详解】
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。
18．激光平行度好的特点
【详解】
激光的一个特点是平行度非常好，由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点，让这一点照射到计算机的光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像，由于会聚点很小，所以光盘记录信息的密度很高，1mm的宽度至少可以容纳650条轨道。