人教版选修34 激光 第1课时 作业.docx

高中人教版物理选修3-4第十三章 第八节 激光 同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.在做双缝干涉实验时，常用激光光源，这主要是应用激光的（ ） a.相干性好b.反射性好c.亮度高的特性d.平行性好2.对于激光下列说法正确的是（ ） a.同一束激光一定是相干光b.同一束激光不一定是相干光c.同一束激光可能包含几种颜色的光d.激光的速度比一般的光大3.激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性（ ） a.亮度高b.方向性好c.相干性好d.抗电磁干扰能力强4.关于激光的应用问题，下列说法中不正确的是（ ） a.光纤通信是应用激光相干性的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的b.计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点c.医学上可用激光做“光刀”切除肿瘤是应用激光亮度低的特点d.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光平行度好的特点5.关于激光的产生下列说法正确的是（ ） a.激光不是从原子中发出的b.激光也是从原子中发出的c.激光是原子核激发产生的d.激光是自然界原有的6.下列应用激光的事例中错误的是（ ） a.利用激光进行长距离精确测量b.利用激光进行通信c.利用激光进行室内照明d.利用激光加工坚硬材料7.如图所示，一个小的光源s发出白光，经三棱镜分光。若人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到()a.白光点b.光点上 部红色，下部紫色c.光点上部紫色，下部红色d.看不到光源的像8.在以下说法中，正确的是（ ） a.当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化b.激光切割是利用了激光的相干性特点c.机械波是介质传递波源质点以及振动能量的一种方式d.迈克耳孙莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的9.下列应用激光的实例中，不正确的是（ ） a.利用激光进行通信b.利用激光切割加工坚硬的材料c.利用激光进行室内照明d.利用激光进行长距离精确测量10.如图所示，一束白光从顶角为的棱镜的一个侧面ab以较大的入射角i入射，经过三棱镜后，在屏p上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则()a.红光最先消失，紫光最后消失b.紫光最先消失，红光最后消失c.紫光最先消失，黄光最后消失d.红光最先消失，黄光最后消失二、填空题（共4题；共6分）11.一复色光中只含有a、b两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长。在真空中，a光的速度_(填“大于”、“等于”或“小于”)b光的速度。用该复色光做双缝干涉实验时，得到如图所示的部分干涉图样。则实线表示_(填“a”或“b”)光的干涉条纹。12.利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的因糖尿病引起视网膜病变的患者都可以避免失明的严重后果，一台功率为10w的激光器，能发出波长=500nm的激光，用它“点焊“视网膜，每次”点焊”需要2103j的能量，则每次“点焊”视网膜的时间是_，在这段时间内发出的激光光子的数量是_（普朗克恒量h=6.631034 js，结果保留一位有效数字） 13.普通光和激光的特点_. 14.如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定一束激光ao以入射角i照射液面，反射光ob射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度如果发现光点在屏上向右移动了s的距离射到b点，由此可知液面降低了_三、解答题（共1题；共5分）15.激光是一种人造光，其主要特点有那些？ 四、综合题（共2题；共20分）16.一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光为一个(列)光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.010-11s，波长为694.3nm，发射功率为1.01010w，求: （1）每列光脉冲的长度是多少? （2）用这种红宝石激光器照射皮肤上的色斑，每平方厘米色斑吸收能量达到60j以后，色斑便逐渐消失，一块色斑的面积为50mm2 ， 则它要吸收多少个(列)红宝石激光脉冲才能逐渐消失? 17.利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的因糖尿病引起视网膜病变的患者都可以避免失明的严重后果，一台功率为10w的激光器，能发出波长=500nm的激光，用它“点焊“视网膜，每次”点焊”需要2103j的能量，则 （1）每次“点焊”视网膜的时间是多少s？ （2）在这段时间内发出的激光光子的数量是多少个（普朗克恒量h=6.631034js ， 结果保留一位有效数字） 答案解析部分一、单选题1.【答案】a 【解析】【解答】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故选：a【分析】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）2.【答案】a 【解析】【解答】解：a、b、c、激光是一种人工产生的相干光，同一束激光一定是相干光，只有一种频率，一种颜色，故a正确，bc错误； d、激光也是一种光，与普通的光的速度是相等的，都等于光速c故d错误故选：a【分析】激光是一种人工产生的相干光，可以用在医疗、通信、军事等领域3.【答案】c 【解析】【解答】激光全息照相技术拍摄可以记录光的强度、频率和相位，可以还原出立体照片，激光全息照相技术主要是利用激光的相干性特点；故abd错误，c正确；故选：c【分析】激光亮度高、方向性好、相干性好，常常运用于军事、通信、激光全息照相等领域4.【答案】c 【解析】【解答】a、光纤通信是利用激光在光导纤维中来传递信息的，故a正确b、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b正确；c、激光具有亮度高的特点，即能量较大，故可用来切除肿瘤；故c不正确；d、“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光平行度好的特点；故d正确；故选：c【分析】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扰；海市蜃楼与全的反射有关5.【答案】b 【解析】【解答】解：a、根据激光产生的原理可知，激光是原子的核外i电子受到激发产生的故a、c错误，b正确； d、激光是一种人工产生的相干光，不是自然界原有的故d错误故选：b【分析】激光的原理：原子几乎都处于最低能级（基态）因此，如何从技术上实现粒子数反转则是产生激光的条件激励源使介质出现粒子数反转可以是电激励、光激励、热激励、化学激励等等电激励用气体放电的方法去激励介质原子；各种激励方式又被形象地称为泵浦或抽运不断泵浦才能维持上能级粒子数多于下能级，不断获得激光输出有了前两者只能保证实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射很弱，无法实际应用，所以可以用光学谐振腔进行放大所谓光学谐振腔实际是在激光器两端装上两块反射率很高的镜子，一块全反射，一块部分反射，以使激光可透过这块镜子射出，被反射回到工作介质的光继续诱发新的受激辐射，光被放大因此光在谐振腔内来回振荡造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜一端输出6.【答案】c 【解析】【解答】a、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故该选项说法正确，不符合题意；b、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，故该选项说法正确，不符合题意；c、激光的亮度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛，故该选项说法错误，符合题意；d、激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故该选项说法正确，不符合题意本题选择错误的，故选：c【分析】（1）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；（2）激光应用很广泛，主要有光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器扰；海市蜃楼与全的反射有关7.【答案】c 【解析】【解答】由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，红光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故c正确。【分析】光源发出的光经过两次折射而棱镜底面偏折，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，由此分析。8.【答案】d 【解析】【解答】a、当某列声波产生多普勒效应时，波源的振动频率没有发生变化故a错误b、激光切割是利用了激光亮度高的特点故b错误c、机械波传播的是波的形式和能量，质点不随波迁移故c错误d、根据光速不变原理知，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的故d正确故选d【分析】发生多普勒效应时，波源发出的频率没有变化，是接收到的频率发生变化激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点机械波传播的是波的形式和能量根据光速不变原理判断光速是否发生变化9.【答案】c 【解析】【解答】解：a、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，故该选项说法正确，不符合题意； b、激光的强度很大，可以用来切割、加工较硬的材料，故该选项说法正确，不符合题意；c、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，故该选项说法错误，符合题意；d、激光的定向性好，精准度高，可以进行长距离测距，故该选项说法正确，不符合题意本题选择错误的，故选：c【分析】（1）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；（2）激光应用很广泛，主要有光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器10.【答案】b 【解析】【解答】依题意作出白光通过三棱镜的光路，如图所示，可看出紫光的偏折最大，由全 反射临界角公式 ，知紫光的临界角最小，所以紫光一定首先在ac面上发生全反射而从光屏上消失，后面依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红，选项b正确。【分析】由于白光是复色光，各种色光的折射率不同，所以折射率最大的光偏折程度最大；入射角i逐渐减小到零的过程中，导致光线射到棱镜右侧面的入射角增大，当入射角达到某光的临界角时该光将发生全反射，分析色光的临界角大小可得出最先发生全反射的光当入射角小于临界角时，则不会发生光的全反射。二、填空题11.【答案】等于；a 【解析】【解答】各种单色光在其空中的速度相同，由 可知实线表示a光的干涉条纹。【分析】干涉条纹的间距与波长成正比，波长越大，间距越大，据此分析。12.【答案】2104s；51015个 【解析】【解答】解：（1）已知激光器的功率p=10w，每次“点焊”需要的能量e=2103j， 根据e=pt得：每次“点焊”视网膜的时间是：t= = s=2104s（2）设每个光子的能量为e0 ， 则e0=h=h 在这段时间内发出的激光光子的数量：n= = = 个51015个故答案为：2104s，51015个【分析】激光器的功率为10w，每秒发出10j的能量，能量公式e=pt求出每次“点焊”视网膜的时间每个光子的能量为e0=h=h ，由每次“点焊”需要的能量与每个光子的能量之比求出光子数13.【答案】前者是非相干光，后者是相干光 【解析】【解答】普通光源发出的光的振动方向不平行，相位差也不恒定，故不是相干光；激光是相干光；【分析】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）扰；海市蜃楼与全的反射有关14.【答案】【解析】【解答】如图所示，入射光方向不变，则i不变，而 平行于ob 设液面降了h ， 据几何关系可得： 。【分析】作出几何光路图，由光的反射规律和激光的特性可求出结果，从而理解激光液面控制仪的原理。三、解答题15.【答案】解答：激光是一种人造光，激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高故答案为：相干性好、平行度好、亮度高 【解析】【分析】激光的主要特点是相干性好、平行度好、亮度高，从而即可求解四、综合题16.【答案】（1）光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需的时间，所以一个光脉冲长度 。（2）面积为1cm2的色斑吸收的能量 ，色斑便逐渐消失。而1个光脉冲的能量为消除 的色斑需要光脉冲数为 。 【解析】【分析】光脉冲的长度即光在一个脉冲时间内传播的距离；每个光子的能量 ，每个光脉冲含有的能量为 ，从而求出