内蒙古高三物理 单元知识点测试92《激光》
高中物理 知识点考点解析含答案 知识讲解 光的衍射、偏振、色散、激光 基础
光的衍射、偏振、色散、激光【学习目标】1．了解光的衍射现象及观察方法． 2．理解光产生衍射的条件．3．知道几种不同衍射现象的图样．5．知道振动中的偏振现象，偏振是横波特有的性质． 6．明显偏振光和自然光的区别．7．知道光的偏振现象及偏振光的应用． 8．知道光的色散、光的颜色及光谱的概念． 9．理解薄膜干涉的原理并能解释一些现象．10．知道激光和自然光的区别． 11．了解激光的特点和应用．【要点梳理】 要点一、光的衍射 1．光的衍射现象当单色光通过很窄的缝或很小的孔时，光离开了直线路径，绕到障碍物的阴影里去，光所达到的范围会远远超过它沿直线传播所应照明的区域，形成明暗相间的条纹或光环． 2．产生明显衍射的条件障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射．对同样的障碍物，波长越长的光，衍射现象越明显；对某种波长的光，障碍物越小，衍射现象越明显．由于波长越长，衍射性越好，所以要观察到声波的衍射现象就比观察到光波的衍射现象容易得多． 3．三种衍射现象和图样特征 (1)单缝衍射． ①单缝衍射现象．如图所示，点光源S 发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿着直线传播，传播到光屏上的AB 区域；若缝足够窄，则光的传播不再沿直线传播，而是传到几何阴影区，在AA BB ''、区还出现亮暗相间的条纹，即发生衍射现象．要点诠释：衍射是波特有的一种现象，只是有的明显，有的不明显而已． ②图样特征．单缝衍射条纹分布是不均匀的，中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同：用单色光照射单缝时，光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹，中央条纹宽度大，亮度也大，如图所示，与干涉条纹有区别．用白光照射单缝时，中间是白色亮条纹，两边是彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，最远离中央的是红光．(2)圆孔衍射．①圆孔衍射的现象．如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙中所示的情形，无衍射现象发生；当挡板AB上的圆孔很小时，光屏上出现图丙中所示的衍射图样，出现亮、暗相间的圆环．②图样特征．衍射图样中，中央亮圆的亮度大，外面是亮、暗相间的圆环，但外围亮环的亮度小，用不同的光照射时所得图样也有所不同，如果用单色光照射时，中央为亮圆，外面是亮度越来越暗的亮环．如果用白光照射时，中央亮圆为白色，周围是彩色圆环．(3)圆板衍射．在1818年，法国物理学家菲涅耳提出波动理论时，著名的数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出圆板后面的中央应出现一个亮斑，这看起来是一个荒谬的结论，于是在同年，泊松在巴黎科学院宣称他推翻了菲涅耳的波动理论，并把这一结果当作菲涅耳的谬误提了出来但有人做了相应的实验，发现在圆板阴影的中央确实出现了一个亮斑，这充分证明了菲涅耳理论的正确性，后人把这个亮斑就叫泊松亮斑．小圆板衍射图样的中央有个亮斑——泊松亮斑，图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小．4．衍射光栅(1)构成：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．(2)特点：它产生的条纹分辨程度高，便于测量．(3)种类：⎧⎨⎩透射光栅反射光栅．5．衍射现象与干涉现象的比较种类项目单缝衍射双缝干涉不同点产生条件只要狭缝足够小，任何光都能发生频率相同的两列光波相遇叠加条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间不等各相邻条纹等间距亮度中央条纹最亮，两边变暗清晰条纹，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹6．三种衍射图样的比较如图所示是光经狭缝、小孔、小圆屏产生的衍射图样的照片．由图可见：(1)光经不同形状的障碍物产生的衍射图样的形状是不同的．(2)衍射条纹的间距不等．(3)仔细比较乙图和丙图可以发现小孔衍射图样和小圆屏衍射图样的区别：①小圆屏衍射图样的中央有个亮斑——著名的“泊松亮斑”；②小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距随着半径的增大而减小，而圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大；③乙图背景是黑暗的，丙图背景是明亮的．要点二、光的偏振1．光是横波光的干涉和衍射现象说明光具有波动性，但不能由此确定光究竟是横波还是纵波．要点诠释：电磁波是横波，电磁波中的电场强度E和磁感应强度B都与波的传播方向垂直．既然光是电磁波，也应该是横波，光的作用主要是由其电场强度E引起的．2．偏振现象(1)狭缝对横波、纵波的影响：如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板，不管狭缝方向如何，纵波都能自由通过狭缝；对横波，只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时，横波才能毫无阻碍地通过狭缝；当狭缝的方向与质点的振动方向垂直时，横波就不能通过狭缝，这种现象叫做横波的偏振．如图所示．(2)横波独有的特征：偏振现象是横波所特有的，故利用偏振现象可判断一列波是横波或是纵波．(3)光的偏振现象说明光波是横波．3．自然光和偏振光(1)自然光：从普通光源直接发出的自然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏向哪一个方向．这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫自然光．自然光介绍：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》单元测试试卷【7】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第八节激光》单元测试试卷【7】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则()．A．1 cm<x<3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C．Q处的质点此时正在波峰位置D．Q处的质点此时运动到P处【答案】B【解析】画出将Q点的振动状态传到P点，即t′＝T时的波形图(如图)，由波的传播方向知，1 cm<x<2 cm范围内的质点沿y轴正方向运动，A错误；此时Q处的质点在波谷，具有沿y轴正向的加速度，所以B正确，C、D错误．2.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法，其中正确的是()A．回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B．速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C．动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D．速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程【答案】D【解析】只要是质点经过同一位置，回复力的大小和方向就相同，可见物体完成一次全振动的过程中，有可能是回复力第二次恢复原来的大小和方向所经历的过程，A错；关于平衡位置对称的两点，速度大小和方向有可能完全相同，B错；关于平衡位置对称的两点，动能和势能完全相同，C错；D对；3.分析下列物理现象：（1）夏天里在一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；（2）“闻其声而不见其人”；（3）围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；（4）当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高。
这些物理现象分别属于波的：( )A．反射、衍射、干涉、多普勒效应B．折射、衍射、多普勒效应、干涉C．反射、折射、干涉、多普勒效应D．衍射、折射、干涉、多普勒效应【答案】A【解析】雷声轰鸣不绝是因为反射产生了回声；闻其声而不见其人是因为声音发生了衍射，绕过了障碍物；音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是因为声音相遇产生叠加发生干涉现象，有的地方振动加强有的地方振动减弱；听到汽笛声的音调变高是因为接收到的频率逐渐增大发生了多普勒效应4.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是：A．质点P的振动始终是加强的B．质点P的振幅最大C．质点p的位移始终最大D．质点P的位移有时为零【答案】ABD【解析】略5.两列水波发生干涉，在某时刻，M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，P 点的位移为零，Q点是波谷与波峰相遇处，则A．M、N两点振动一定最强，P、Q两点振动一定最弱B．M点振动最强，N、Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱C．M、N点振动最强，Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱D．四个点都可能是振动加强点【答案】C【解析】略6.一列简谐横波，波速为0.5m/s，某一时刻的波形图线如图中的实线所示，经过时间t后，波形图线如图1中的虚线所示，那么时间t的可能值为A．1s B．3s C．5s D．8s【答案】ABC【解析】略7.如图所示，abc为一全反射棱镜，它的横截面是等腰直角三角形，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射.若光线的入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑ab面的反射光线），则（）A．使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光将首先射出B．使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光将首先射出[来源:]C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面【答案】A【解析】先设想入射光线顺时针偏转的情况，这时经ac面的折射，光线以小于45°角射到ab面上.开始时，偏转角越大，ab面上光线的入射角就越小，当偏转到某一角度时，光线将垂直入射到ab面，入射角为0°；在此之后，光线的入射角将变大.按题目所给的条件，开始时ab面上没有光线射出，即棱镜的临界角小于或等于45°，因此在顺时针偏转过程中，当偏转到一定的程度时，光线对ab面的入射角会小于临界角，此时有光线穿出ab面.进一步考虑哪一种光线先射出ab面.在组成白光的七种色光中，玻璃对红光的折射率最小，红光经ac面后的方向改变最小，对ab面的入射角改变最大，即红光在几种色光中入射角最小.从折射率最小还可得出的另一结论，即经光的全反射角最大.将这两点结合起来，可知在相同条件下，红光的全反射角最大而入射角最小，因此将最先射出.可以对逆时针偏转的情况同样作一次分析，这时将发现偏转后光线对ab面的入射角增大了，根本不可能射出ab面.8.一列波长大于1m的横波沿着轴正方向传播，处在和的两质点、的振动图像如图所示。
高考物理核心要点突破系列课件：第20章第五节《激光》人教版选修
中档题解析
题目示例
说明固体激光器的工作原理，并列举 常见的光学元件。
答案解析
固体激光器利用激活介质产生光子， 通过谐振腔形成激光。常见的光学元 件包括反射镜、透镜、棱镜等，用于 控制激光的方向、形状和模式。
高档题解析
题目示例
阐述量子纠缠在量子通信中的应用，并分析激光在其中起到的作用。
答案解析
量子纠缠是量子力学中的一种现象，量子通信利用其实现信息传递的安全性。激光作为 量子通信中的光源，提供了高纯度、高亮度的光子，对于实现远距离、高速度的量子通
02
在特定条件下，受激辐射的光子 数会不断放大，形成激光。
激光器的工作原理
激光器由工作物质、泵浦源和光 学谐振腔组成。
工作物质在泵浦源的作用下被激 发到高能级，产生受激辐射。
光学谐振腔通过反射镜使光子在 腔内循环放大，最终形成定向输
出的强光束。
03
激光的特性及应用
激光的相干性
相干性是指激光具有高度的方向性和频率单一性，即激光光 波的振动方向一致，波峰与波峰之间的相对位置固定。这种 特性使得激光能够实现干涉、全息成像等特殊光学现象。
光的放大
光子激励原子产生更多的 光子，形成光的放大。
激光的特点
单色性好
频率单一，相干性好。
方向性好
平行度高，发散角小。
亮度高
能量集中，亮度远大于太阳光。
激光的发明和应用
通信
光纤通信，容量大 、传输距离远。
医学
激光手术、激光美 容等，无创伤、恢 复快。
应用广泛
通信、测量、医学 、军事等领域。
测量
激光雷达、测距等 ，精度高、抗干扰 能力强。
高考物理核心要点突破系列课件第20章第五节 《激光》人教版选修
内蒙古高三物理 单元知识点测试86《光的干涉》 精品
内蒙古新人教版物理高三单元测试86：《光的干涉》学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题共45分）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。
在每小题给出的四个选项中。
有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1.下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是 ( )A．在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽B．白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹C．在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入的是绿光，S2射入的是紫光，则干涉条纹是彩色的D．光的干涉现象说明光是一种波2.下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是( )A．①④ B．②④ C．①③ D．②③3.一个半径较大的透明玻璃球体，截取其下面的一部分，然后将这一部分放在标准的水平面上，形成牛顿环装置，现让单色光竖直射向上方的水平截面，如图所示，从上方观察时可以看到的现象及该现象的分析下列分析正确的是（）A、可以观察到同颜色的平行反射光B、可以观察到环形的明暗相间的同心圆环C、该现象是由玻璃球体的下表面和水平面的反射光干涉形成的D、若将玻璃球体的半径在增大一些，形成的同心圆环的间距增大4.a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，左图是a光照射时形成的干涉图样，右图是b光照射时形成的干涉图样。
下列关于a、b两束单色光的说法正确的是A．a光子的能量较大B．在水中a光传播的速度较小C．若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出D．若a光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的5.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象A．都是光的衍射现象B．都是光的干涉现象C．前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象D．前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象6.如图是单色光的双缝干涉的示意图,其中S为单缝、 S1、S2为双缝，且三条缝互相平行，缝S到S1、S2的距离相等，下列说法中正确的是：（）Ａ．单缝S的作用是为了增加光的强度Ｂ．双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源Ｃ．当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长1.5倍时,产生第二条亮条纹Ｄ．当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为一个波长时,产生中央亮条纹7.右图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置，检查中所观察到的干涉条纹如图乙所示，则 ( )A．产生干涉的两列光波分别是由a的上表面和b的下表面反射的B．产生干涉的两列光波分别是由a的下表面和b的上表面反射的C．被检查的玻璃表面有凸起D．被检查的玻璃表面有凹陷8.（00年山西卷）有关杨氏双缝干涉实验中的以下说法中正确的是①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹（n为自然数，λ为光波波长）③在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹④在距双缝的路程差为(n＋)λ的点形成暗条纹A、①②B、②③C、③④D、②④9.（01年津晋卷）市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。
内蒙古高三物理 单元知识点测试82《光的折射》 精品
内蒙古新人教版物理高三单元测试82：《光的折射》学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________1.小明同学在实验室里用插针法测平行玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示（①②③是三条直线）。
在以后的操作说法中你认为正确的．．．一项．．是:（）A. 在bb'侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上B. 在bb'侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③ 线上C. 若保持O点不动，减少入射角，在bb'侧调整观察视线，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上D. 若保持O点不动，增大入射角，在bb'侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在bb'界面发生全反射。
2.如图所示，甲、乙两束单色光同时射到两种介质的分界面MN上，由于发生折射而合为一束，如图所示（反射光未画出），则下列判断正确的是：（）A．甲光的频率比乙光的频率大B．相同条件下，甲光比乙光容易发生衍射C．对同种介质，甲光的折射率比乙光的折射率大D．在同种介质中甲光光速比乙光光速小3.如图所示，两束单色光a、b从水面下斜向上射向水面的A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是A．a光的折射率大于b光的折射率B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C．在水中a光的速度大于b光的速度D．在水中a光的临界角大于b光的临界角4.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大5.点光源S 通过带有圆孔的挡板N 照射到光屏M 上，形成直径为d 的圆形亮斑。
如果在挡板靠近一侧放置一块玻璃P ，如图所示。
内蒙古高三物理 单元知识点测试88《光的偏振》
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题共60分）评卷人得分一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。
在每小题给出的四个选项中。
有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1.如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。
下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？（）A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45角振动的光2.在垂直于太阳光的传播上前后各放置两个偏振片P和Q，在Q的后面放一光屏，则( )A．Q不动，旋转P，屏上的光的亮度不变B．Q不动，旋转P，屏上的光的亮度时强时弱C．P不动，旋转Q，屏上的光的亮度不变D．P不动，旋转Q，屏上的光的亮度时强时弱3.下列关于偏振光的说法中正确的是（）A．自然光就是偏振光B．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C．沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D．单色光就是偏振光4.如图3所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明( )A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波D．光是机械波5.“奶粉事件”曾经闹得沸沸扬扬，奶粉的糖的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定糖量．偏振光通过糖水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了，如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中不正确的是A．到达O处光的强度会明显减弱B．将偏振片A拿走，被测样品P后面的光仍是偏振光C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α6.如图所示，让自然光照射到P、Q两个偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱A．0° B．30°C．60°D．90°7.对于光的偏振，下列认识正确的是A．通过偏振片看电灯光，转动偏振片时可看到透射光亮度无变化，说明电灯光不是偏振光B．光的偏振现象使人们认识到光是纵波C．光振动方向和偏振片透振方向垂直的光才能够通过偏振片D．对于全反射临界角为3arcsin的某介质，光从空气以60度的入射角射向该介质时，折射光和反射光的偏振方向刚好相互垂直8.关于光的偏振，下列说法中正确的是A．自然光通过偏振片后就变成了偏振光B．立体电影就利用了光的偏振现象C．在拍摄日落时水面、池中的鱼等景象时，可在镜头前装一偏振滤光片，使图象清晰D．一列光在介面上发生反射与折射，反射与折射光都是偏振的，且偏振方向都相同9.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按同一要求设置，下面的措施中可行的是A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上450，车灯玻璃的透振方向是斜向左上450D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45010.（07年全国卷Ⅱ）如图，P是偏振片，P的透振方向（用带的箭头的实线表示）为竖直方向。
高中物理-激光练习
高中物理-激光练习夯基达标1.关于激光所具有的特点，下列说法中正确的是（）A.激光相干性好B.激光平行度好C.激光亮度高D.激光易色散思路解析：由于激光可以看作是频率稳定的光，频率决定颜色，即激光可看作是单色，当然不能发生色散，故D错.答案：ABC2.以下说法正确的是（）A.光纤通信利用了激光相干性好的特点B.激光武器利用了激光亮度高的特点C.激光写、读是利用了激光亮度高的特点D.激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点思路解析：利用激光的相干性好进行信息的传递，例如光纤通信；利用激光的平行度好进行精确测量和数据采集；利用激光的高亮度进行激光切割和焊接.答案：ABD3.利用激光束来切割各种物质，是利用激光的（）A.相干性好的特点B.方向性好、平行度高的特点C.亮度高的特点D.单色性好的特点思路解析：由于其亮度高可以切割物质，医学上作“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤等.答案：C4.以下说法正确的是（）①光的偏振现象说明光是电磁波②紫外线是原子外层电子受激发产生的③泊松亮斑是一种光的衍射现象④原子自发辐射的光是激光A.①B.②③C.①②③④D.①②③思路解析：光的偏振现象说明光是一种横波，原子自发辐射是自然光.答案：B5.激光束从地面竖直往上射向水平放置、镜面朝下的平面镜M，M离地高度h,使镜面绕通过入射点的水平轴转过α角，则反射到地面上的光点水平移动的距离是（）A.htanαB.hsinαC.htan2αD.hsin2α思路解析：根据图35，由几何关系可以看出图35stan2α=hs=htan2α答案：C6.用激光束测量地球与月球之间的距离，已知从地面激光器发出的激光射向月球后经时间t 返回同一地点的激光接收器，则地球与月球之间距离d=____________.思路解析：激光在真空中以光速传播，则地球与月球之间距离.2t c d =答案：tc 2 7.由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作高速传输信息的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维的一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，那么光导纤维所用的材料的折射率至少应是多少呢？ 解：假设激光束在光导纤维前端的入射角为θ1,折射角为θ2，折射光线射向侧面时的入射角为θ3，如图36所示.图36 由折射定律有21sin sin θθ=n ,由几何关系θ2+θ3=90°,则sinθ2=cosθ3.又由全反射临界角公式得sinθ3=n1,故cosθ3=211n -.要保证从端面射入的光线都能发生全反射，应有θ1=90°时，射到光导纤维侧壁上的光线也会发生全反射. 故1111cos sin sin sin 223121-=-===n n n n θθθθ 得2=n .本题也可利用分析的方法：由图可看出：θ1越大，θ2越大，而θ2+θ3=90°,则θ3越小，射到光纤侧壁上的光越不容易全反射，当θ1等于90°时，此时θ3为临界角，此时θ2=θ3=45°折射率2sin 12==θn . 答案：28.利用激光遇到物体发生反射的特点，可以测定物体的有关参量，如图13-8-1甲所示 ，B 为固定的激光发生器和接收器于一体的装置，C 为一辆在水平地面上做匀速直线运动的小车，现使B 对准匀速行驶的小车C ，使B 每隔固定时间T 0发射一激光脉冲，图13-8-1乙所示中幅度大的波形，而B 接收的由小车C 返回的激光脉冲为图乙所示幅度较小的波形，发射、接收激光脉冲的时间间隔如图乙中所示，T 0、T 、ΔT 均为已知.则根据所给信息判断小车的运动方向为________（填“向左”或“向右”），速度大小为________（光速为c).图13-8-1解：（1）若小车不动，发射激光脉冲后到接收返回脉冲的时间应恒定，而从图形看，从发射到接收的时间间隔逐渐增大，故可知小车C 速度方向与激光发射的方向一致，故小车向右运动.（2）要求小车的速度，关键是要求出小车通过的某段位移和所用时间，可用运动学中处理追及问题的方法求解，作出运动示意图，如图37所示.图37小车在第一次收到脉冲至第二次收到脉冲时，运动的距离等于第二次与第一次激光单程到达小车时的路程之差.T c T c T T c OA OD s ∆•=•-∆+•=-=2122，如图所示，可知在s 这段位移内小车运动的时间t=(T 0+22T T T -∆+)=T 0+2T ∆ 故小车的速度大小为.20T T T c t s v +∆∆•== 答案：向右 02T T T c +∆∆ 走近高考9.2001年国家最高科学技术奖授予中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献.激光是一种电磁波，某种排版系统中激光频率为4×1014 Hz ，则该激光的波长为（ ）A.0.25 μmB.0.50 μmC.0.75 μmD.1.33×106 m思路解析：根据公式v=λf 可以有m f v 148104100.3⨯⨯==λ=0.75×10-6 m=0.75 μm. 答案：C10.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，以极高的速度喷出，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.相干性好思路解析：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.答案：BC11.纳米科技是跨世纪新科技，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除.（1）这是利用了激光的（）A.单色性B.方向性C.高能量D.粒子性（2）纳米科技是人类认识自然的一个新层次，1 nm等于（）A.10-8 mB.10-9 mC.10-10 mD.10-12 m（3）对DNA进行修复，属于（）A.基因突变B.基因重组C.基因互换D.染色体变异思路解析：（1）激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来，所以在医学上做“光刀”切开皮肤、切除肿瘤或做其他外科手术.（2）纳米是长度单位，光的波长经常用纳米作单位，1 nm=10-9 m.(3)激光对生物DNA修复的实质是生物体基因突变.答案：（1）C （2）B （3）A。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》单元测试试卷【4】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第八节激光》单元测试试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示，一束由不同频率的单色光a和b组成的细光束，沿半径射入截面为半圆的玻璃砖中，经圆心O沿两个不同方向射出。
比较a、b光，下列说法正确的是A．在玻璃中b光传播速度较大B．若让入射光的方向以O点为轴顺时针转动，出射光线最先消失的是b光C．若分别用a、b光进行双缝干涉实验，保持其它实验条件相同，则b光在屏上形成的干涉条纹中，相邻亮条纹的间距较大D．若用b光分别在空气和水中进行双缝干涉实验，保持其它实验条件相同，则在水中的屏上形成的干涉条纹中，相邻亮条纹的间距较大【答案】B【解析】试题分析：光从玻璃砖射向空气时，b光折射角大，所以b光的频率大，波长短．由可知b光在玻璃中的传播速度小，故选项A错误；由可知，发生全发射时b光的临界角小，即先消失，故选项B正确；在双缝干涉实验中，由可知b光的间距小，故选项C错误；用同一单色光在空气和水中做双缝干涉实验时，光在水中的波长短，间距小，故选项D错误．考点：光的折射定律；全反射的条件；双缝干涉实验．2.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是()．A．a、b两点之间的距离为半个波长B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期C．b点完成全振动次数比a点多一次D．b点完成全振动次数比a点少一次【答案】D【解析】相邻的两个波峰之间的距离为一个波长，A错误．波在一个周期内向前传播的距离为一个波长，a点比b点早振动一个周期，完成全振动的次数也比b点多一次，故B、C错误，D正确．3.在山中砍伐时发出的声音既含有频率较高的声波,也含有频率较低的声波,其中只有频率较低的“嘭”“嘭”声才能被远处的人听到.这是因为( )A．频率较低的“嘭”“嘭”声能量大,能传到很远B．频率较低的“嘭”“嘭”声速度快,最先到达C．频率较低的“嘭”“嘭”声波长较长,容易产生衍射D．以上说法均不对【答案】 C【解析】机械波的能量是由振幅决定的,声波在空气中的传播速度都相同,故A､B项错;由v=λf 知,v一定,f小,λ大,则频率低的声音波长较长,易发生衍射,在山中较远处易听到,故C项正确.4.甲、乙两个单摆摆长相同，摆球质量之比为4∶1，两个单摆在同一地点做简谐振动，摆球经过平衡位置时的速率之比为1∶2，则两摆（）A．振幅相同，频率相同B．振幅不同，频率相同C．振幅相同，频率不同D．振幅不同，频率不同【答案】B【解析】由动能定理单摆到达平衡位置速率不同，在最高点重力势能不同，振幅不同，但由单摆周期公式可知两单摆周期相同，频率相同，B对；5.沿水平方向振动的弹簧振子，如图所示，可能的受力情况是（）A．重力，支持力和弹簧的弹力B重力，支持力，弹簧的弹力和回复力C. 重力，支持力和回复力D. 重力，支持力，摩擦力和回复力【答案】A【解析】在竖直方向上受重力，支持力，在水平方向上，若杆不光滑，则受摩擦力和弹簧的弹力，这两个力的合力充当回复力，若杆光滑，则受弹簧的弹力，这个力充当回复力，回复力为一个或者几个力的合力，不能与合成回复力的分力同时存在，所以选A.6.一列简谐波在两时刻的波形如题7图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的A．周期B．波速C．波长D．频率【答案】C【解析】可得波长4m，C正确；因为波的周期性及方向性无法判断出周期或频率，故无法求出波速，ABD错误。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》课后练习试卷【9】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》课后练习试卷【9】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.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 【答案】C【解析】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，所以C 正确，A 、B 错误；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．2.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P 点的距离之差为Δx=1.8×10-6m ，若分别用频率为f 1=5.0×1014Hz 和f 2=7.5×1014Hz 的单色光一垂直照射双缝，则P 点出现亮暗条纹的情况是 ( ) A ．用频率f 1的单色光照射时，出现亮条纹 B ．用频率f 2的单色光照射时，出现暗条纹 C ．用频率f 2的单色光照射时，出现亮条纹 D ．用频率f 1的单色光照射时，出现暗条纹 【答案】AB 【解析】试题分析：如图所示，双缝S 1、S 2到光屏上任一点P 的路程之差d=S 2-S 2′，当d 等于单色光波长的整数倍时，S 2和S 1同时达到波峰或波谷，由S 1和S 2发出的光在P 点互相加强，P 点出现亮条纹；当d 等于单色光半个波长的奇数倍，S 2达到波峰时，S 1达到波谷，这样由S 1和S 2发出的光在P 点互相抵消，出现暗条纹. 由，则有，6是偶数，亮条纹，选项A 正确；同理有，，9是奇数，暗条纹，选项B正确。
选AB。
考点：光的干涉。
3.一列简谐波在均匀介质中传播。
甲图表示t=0时刻的波形图，乙图表示甲图中b质点从t=0开始计时的振动图像，则（）A．该波沿x轴负方向传播B．质点振动的频率是4H ZC．该波传播的速度是8m/sD．a质点和c质点在振动过程中任意时刻的位移都相同【答案】C【解析】试题分析：由乙图知，t=0时刻，质点b向上运动，在甲图上，由波形的平移可知，该波沿x轴正方向传播．故A错误．由乙图知，质点的振动周期为T=0.5s，则频率为f=2Hz，故B错误．由甲图知，波长λ=4m，则波速为，故C正确．a质点和c质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，故D错误．考点：本题考查波动图像、振动图像。
高中物理4.6激光试题
高中物理4.6激光试题 2019.091,激光可以用来进行精确的测距，对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量从发射脉冲到收到回波的时间间隔，就可以求出目标的距离。
激光测距雷达就是根据这个原理制成的，多用途的激光雷达不仅可以测量距离，而且能够根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪，这是利用激光的：A．能像无线电波那样进行调制的性质B．亮度高的特性C．平行度非常好的特性D．相干光的特性2,激光的主要特点是：________________、________________、________________。
3,下列关于激光的描述正确的是( )A．晚上手电筒发出的光束就是激光B．激光可以发生干涉C．激光可以发生衍射D．激光是纵波4,纳米科技是跨世纪的新技术，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可以修复人体内已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除。
以上应用是利用了激光的( )A．单色性 B．方向性 C．高能量 D．平行性5,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，于是形成了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，激光火箭利用的是激光的( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高6,利用激光束来切割各种物质，这是利用了激光的( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高7,激光武器是利用了激光的( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高8,电脑中的光驱通常激光来读、写信息，这是利用了激光的( )A．相干性好 B．方向性好 C．高能量 D．平行度高9,2001年国家最高科技奖授予了中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献。
已知某种排版系统中所用的激光的频率为4×1014Hz，则该激光的波长为 ( )A．0.25μm B．0.5μm C．0.75μm D．1μm10,由于激光有很多优点，所以在光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。
高中物理-激光练习题
高中物理-激光练习题基础·巩固1.下列说法正确的是（）A.激光可用于测距B.激光能量十分集中，只可用于加工金属材料C.外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D.激光可用于全息照相，有独特的特点答案：ACD2.激光的主要特点有：（1）______________；（2）______________；（3）______________. 答案：相干性好平行度好亮度高3.光纤通信是利用激光来传递信息，因为它能像无线电波那样进行调制，这是利用了________的特性；激光测距雷达可以测量距离，并且能根据多普勒效应测出目标的运动速度，这是利用了激光的______________特点.答案：相干性好方向性或平行度好4.下列说法正确的是（）A.两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光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.激光可以像刀子一样切除肿瘤解析：两支普通铅笔靠在一起，中间的缝远远地大于光的波长，因此，光从中通过时不会成为偏振光；光是横波，偏振光也是横波；激光也是光，因此激光就具有光波的特性，能够发生衍射现象；激光有很多用途，其中包括做手术、切除肿瘤.答案：D5.根据激光亮度高、能量集中的特点，在医学上可以利用激光（）A.杀菌消毒B.切除肿瘤C.透视人体D.“焊接”剥落的视网膜解析：利用激光亮度高，能量集中的特点可以在医学上切除肿瘤和“焊接”剥落的视网膜，B、D两项正确.答案：BD6.将激光束的宽度聚焦到纳米级（10-9 m）范围内，可修复人体已损坏的器官，参考DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病等彻底根除，这里应用了激光的（）A.平行性好的特性B.单色性好的特性C.亮度高的特性D.粒子性好的特性解析：激光的特性之一就是强度大、亮度高，医学上用的激光刀就是其应用.答案：AC7.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解析：激光的单向性好，不利于室内照明，并且大功率的激光要靠专门的激光器产生，成本太高，且由于激光的能量集中，会对人体产生伤害，因此选项C所述激光的应用是错误的.答案：C8.激光发光功率为P ，发出的激光在折射率为n 的介质中波长为λ，c 表示光在真空中的速度，下列说法中正确的是（ ）A.该光在真空中的波长为nλB.该光在真空中的波长为λ/nC.该光的频率为c/λD.该光的频率为c/nλ解析：注意光从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化，对激光也是一样，由于速度变化的原因、波长会相应变化，对同一频率的光它在真空中的波长应大于介质中的波长. 答案：AD9.应用激光平行性好的特性，可以精确地测量距离.对准目标发射一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔，就可求出激光器到目标的距离.若在地球上向月球发射一个激光脉冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s ，则月球到地球的距离大约是________________km.解析：真空中的光速c=3.0×108m/s ，从发射脉冲到收到反射脉冲所用时间t=2.56 s ，月球与地球距离为l=21ct=21×3.0×108×2.56 m=3.84×105 km. 答案：3.84×10510.医用激光刀与普通手术刀相比有何优点?解析：激光刀的应用原理是热作用，它主要包括激光切割和激光气化两方面，前者利用的激光光斑很小，故切割时呈线状气化，而后者使用的光斑比较大，对切割部位（如瘤痣）直接气化.激光刀的优点：（1）激光刀不与组织直接接触，故不会由它引起细菌感染.（2）由于激光束只与直接照射的组织起作用，加上手术时间短，对周围正常组织的损伤小.（3）由于激光的热效应能使血液凝固，对小血管起封闭作用，达到止血的效果，因此可避免切除肿瘤时引起出血而导致肿瘤细胞的扩散.（4）手术时无锯齿噪声，无振动，并可作各种特殊形态的切口，不足之处主要是皮肤胶原受热损后延迟愈合的时间.综合·应用11.下列说法正确的是（ ）A.如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些B.激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息C.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪D.从本质上说激光是横波解析：如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略小些.激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传送信息，激光雷达能根据多普勒效应测目标的运动速度，从而对目标进行跟踪，激光是横波.答案：BCD12.红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每一道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为P ，所发射的每个光脉冲持续的时间为Δt，波长为λ，则每个光脉冲中含有的光子数是（ ） A.P h t c λ∆ B.t c hP ∆ C.t P hc ∆λ D.hct P ∆λ 解析：一个光脉冲的能量：E=PΔt.每个光子能量E 0=h λc ，所以每个光脉冲中含有的光子数n=hct P E E ∆=λ0. 答案：D13.准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光，用于进行近视眼的治疗，用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短，效果好，无痛苦.关于这个治疗，以下说法中正确的是（ ）A.近视眼是物体在眼球中成像在视网膜的前面，使人不能看清物体B.激光具有高度的方向性，可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术C.激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D.激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削解析：激光手术是物理技术用于临床医学的最新的成果.人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体相当于一个凸透镜，物体通过凸透镜成像在视网膜上，人就能看清楚物体.当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小，物体成像在视网膜的前面时，人们不能看清楚物体，这就是近视眼.激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，改变角膜的形状，使眼球中的凸透镜的焦距适当变大，物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜.答案：ABD14.一个氦氖激光器能发出4.74×1014 Hz 的红光，求它在真空中的波长为_______________m ；进入折射率为2的透明介质中，这束激光的波长为___________m ，波速为__________m/s.解析：由波速、波长和频率关系c=λf，在真空中的波长为λ=f c =148104.74103⨯⨯ m=6.33×10-7 m ，进入介质中，由n=v c 得λ=f v =nf c =148104.742103⨯⨯⨯ m=4.69×10-7 m. 由n=v c 得v=n c =21038⨯ m/s=2.12×108 m/s. 答案：6.63×10-7 4.69×10-7 2.12×10815.某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W ，每秒输出10个光脉冲，每个脉冲持续时间为10-8s ，携带的能量为0.2 J ，则每个脉冲的功率为________________W ，该激光器将电能转化为激光能量的效率为__________________.解析：由每个脉冲持续时间为10-8 s ，携带的能量为0.2 J ，则每个脉冲的功率为P=t W =8102.0- W=2×10-7 W ，该激光器将电能转化为激光能量的效率为η=总有W W =3102100.2⨯⨯×100%=0.1%. 答案：2×103 0.1%16.一台激光器，它的功率为P ，如果它射出的单色光在空气中的波长为λ，则这束单色光的频率是_________________，它在时间t 内辐射的光能为_________________，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v ，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为_________________.解析：根据v=λf 可得这束单色光的频率为f=c/λ；激光器在时间t内做的功W=Pt转化为光能；这束单色光对该介质的折射率n=c/v，设它从该介质射向真空发生全反射的临界角为C，则sinC=1/n=v/c，所以C=arcsin=cv.答案：c/λ Pt arcsin（v/c）17.(2005上海)如图13-8-3所示，一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线.图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1=1.0×10-3 s，Δt2=0.8×10-3 s.图13-8-3(1)利用图(b)中的数据求1 s时圆盘转动的角速度；(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.解析：本题综合考查激光器、传感器、圆周运动的题目.答案：(1)由图线读得，转盘的转动周期T=0.8 s①角速度ω=Tπ2=8.028.6rad/s=7.85 rad/s②(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动).(3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1，第i个脉冲的宽度为Δt i，激光器和探测器沿半径的运动速度为v.Δt i=irdπ2T③r3-r2=r2-r1=vT④r2-r1=π2dT(21t∆-11t∆)⑤r3-r2=π2dT(31t∆-21t∆)⑥由④⑤⑥式解得：Δt 3=21212t t t t ∆-∆∆∆=3-3--3-3100.8-101.02100.8101.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯ s≈0.67×10-3 s.。
第13章 8.激光 教材知识梳理 人教物理选修3-4Word版含解析
疱丁巧解牛知识·巧学一、激光的概述激光器的发明是20世纪中的重大科技成就.激光的高亮度、单色性、相干性，使它自1958年问世以来，在短短几十年中就得到了迅速的发展.现在，激光技术已在工农业生产、医疗卫生、通信、军事、文化艺术、能源等许多方面获得了重要应用.要点提示激光是一种特殊的光，自然界中的发光体不能发出激光.二、激光的几个特点1.激光是人工产生的相干光激光的频率单一，相干性非常好，颜色特别纯.用激光做衍射、干涉实验，效果特别好，激光可以像无线电波那样进行调制，用来传递信息，光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物.2.激光束的平行度和方向性非常好利用激光的这一特点，可以根据发射与返回的时间间隔，测量超远距离.还可以利用激光平行度好的特点刻制光盘，这种光盘所记录的信息密度高.3.激光的强度大，亮度高激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，可使被照射物体在不到千分之一秒的时间内产生几千万度的高温.激光在医疗上可以充当手术刀切除肿瘤，“焊接”剥落的视网膜；还可以充当武器给对方致命一击.联想发散激光的用途很广，各国科学家正致力于这方面的研究，相信不远的将来，激光会有更大的用武之地.三、全息照相1.基本概念全息照相：能同时记录光波的振幅与位相的照相.全息记录：能使物体各点发出的光波的振幅与位相同时记录下来.全息再现：能使物体各点发出的光波的振幅与位相同时再出现.2.全息照相的原理全息照相与普通照相不同，从它的照片可以看到三维的图象，而普通的照片看到的图象是平面二维的.用于普通照相的感光胶片只能记录物体上各个点发出的光的强度（振幅），而全息照相能够把物体各点发出的光波的振幅与位相同时记录下来，并使之再现，则当这些光波被人眼接收时，眼中的图象将和直接观看物体一样是三维的.深化升华全息照相是利用了激光的相干性、激光的平行度好以及激光的大强度的特点.典题·热题知识点一激光例1关于激光，下列说法正确的是（）A.激光是用人工方法激发出的一种特殊的光B.自然界中某些天然物体也可以发出激光C.激光可以像刀子一样切除肿瘤D.由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象解析：激光是用人工方法激发的一种特殊的光，A项正确，B项错误.激光具有方向性好、亮度高、能量强等特点，可以像刀子一样切除肿瘤，C项正确，激光是一种电磁波，只要是电磁波就能发生衍射现象，D项错误.答案：AC方法归纳 了解激光的特性和应用.激光的特点是频率单一、相干性好，用来像无线电波那样进行调制传递信息；平行度高、方向性好，用来测量超远距离、刻制光盘；亮度高、强度大，用来充当手术刀切除肿瘤. 知识点二 激光的应用例2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什么特性？（ ） A.亮度高 B.平行性好 C.单色性好 D.波动性好解析：频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光.故本题的正确选项是C 项. 答案：C巧解提示 由波发生干涉的条件是频率相同相差恒定的波，以及激光的单色性好，频率单一的特点，很快得出正确选择.例3如图13-8-1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___________________.图13-8-1解析：如图13-8-1所示，入射光方向不变，则i 不变，而O′B′平行于OB.设液面降了h ，据几何关系可得：h=2scoti. 答案：2s coti 方法归纳 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.知识点三 光导纤维例4由于激光是亮度高、平行度好、单色好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？解析：要保证不会有光线从侧面跑出来，其含义是不管入射角多大都能在侧壁发生全反射，令入射角等于90°，再由折射定律和全反射临界角公式、几何关系就可以求出材料的折射率. 答案：设激光束在光导纤维端面的入射角为i ，折射角为α.折射光线射向侧面时的入射角为β，如图13-8-2所示.图13-8-2由折射定律：n=sin sin i由几何关系：α+β=90° si nα=cosβ由全反射临界角的公式：sinβ=n1 cosβ=211n -要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有i=90°，sini=1.故 n=αsin sin i =βsin sin i=2111n -=12-n n解得n=2光导纤维的折射率应为n≥2.误区警示 本题一般在解答中存在的问题有：一是不会对光线变化过程进行分析，当入射角i 从零逐渐增大的过程中，折射角α也增大，折射光线入射到壁的入射角β是减小的.如果当i 增大到90°时，仍有β大于等于临界角，题目要求就能满足，其临界条件是i=90°，β=arcsin n1.找不出这个条件，就无法入手解答.二是仅从全反射的条件出发，由sinβ=n1，直接得出n=βsin 1，不知道β此时是未知量. 问题·探究 交流讨论探究问题 激光到底是一种什么样的光，它为什么有这么大的用途呢? 探究过程： 刘涛：激光是从物质的原子中发射出来的，是受激材料的所有受激原子或分子从高能级跃迁到低能级，发射同一频率和同相位的大量光子，以光子的形式把能量发射出去.而普通的光源，如白炽灯，灯丝中的每个原子在什么时刻发光，朝哪个方向发光，都是不确定的，发出的频率也不一样，这样的光在叠加时，一会儿在空间的某点相互加强，一会儿又在这点相互削弱，不能形成稳定的亮区和暗区，所以不能发生干涉，而激光是一种人工产生的相干光.王小华：高度的平行性：激光是几乎不发散地前进，因此它可以发射很远而不发散，所以它能够保持它的能量.高度的单色性：由于激光通常是在极窄的频率范围之内，所以颜色几乎是完全单一的，它的单色性是比较好的单色光的104—107倍.很高的亮度：因为激光的能量高和方向集中，所以亮度很强，目前大功率激光器的单色亮度是太阳光的单色亮度的1016—1019倍.李东：高度的相干性：激光的频率或单色性相同，相位也相同，所以极易产生干涉现象. 高的光子简并度：大功率激光器发出的激光，比可见光的简并度大1017—1019倍（简并度是同一量子态内性质相同的光子数）.探究结论:由于激光具有以上特性，所以激光常用于工业的切割和打孔，医疗上的手术刀，军事上的激光枪和激光炮，通讯上的光纤通信，农业上的激光育种等等.实验论证探究问题自第一台红宝石激光器以来，各种各样的激光器相继问世，它们可以产生不同功率、不同波长的激光，激光有哪些特性呢？探究过程:实验原理：利用激光和普通光源进行对比探究激光的特性.实验器材：激光笔一支手电筒一个实验过程：1.同时让激光束和手电筒光束射到空气中，观察在传播方向、颜色、亮度等方面有什么不同.手电筒光束分散，而激光束高度平行；光传播很远一段距离后，手电筒光束发散得很开，而激光的发散很小.2.同时让激光束和手电筒光束经过三棱镜折射后的传播情况，观察在传播方向、颜色、亮度等方面有什么不同.手电筒光会发生色散，而激光不会产生色散；手电筒光经过三棱镜后很暗，而激光仍然很亮.探究结论:激光的颜色是单一的，传播方向性好，具有高度的平行性，亮度高，能量大.疱丁巧解牛知识·巧学一、简谐运动的回复力1.定义：振动物体偏离平衡位置后，所受到的使它回到平衡位置的力叫做回复力.回复力是根据力的效果命名的，它可以是一个力，也可以是多个力的合力，还可以由某个力的分力提供.例如：如图11-3-1，水平方向的弹簧振子，弹力充当回复力.如图11-3-2所示，竖直方向的弹簧振子弹力和重力的合力充当回复力.如图11-3-3，m随M一起振动，m 的回复力是静摩擦力.图11-3-1 图11-3-2 图11-3-3深化升华回复力是根据力的作用效果命名的，它可以是弹力，也可以是其他力（包括摩擦力），或几个力的合力或某个力的分力.进行受力分析时，不要凭空多画一个力——回复力. （1）回复力的大小：与偏离平衡位置的位移大小成正比.（2）回复力的方向：总是指向平衡位置.联想发散位移方向总是背离平衡位置，回复力方向总是指向平衡位置，所以回复力的方向总是与位移方向相反.（3）回复力的效果：总是使质点回到平衡位置.2.简谐运动的动力学特征回复力F=-kx,即回复力的大小跟位移大小成正比，“-”号表示回复力与位移的方向相反.深化升华（1）如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，则质点的运动就是简谐运动.（2）回复力F=-kx中的k是比例系数，并非弹簧的劲度系数，其值由振动系统决定，对水平弹簧振子，回复力仅由弹簧弹力提供，k即为劲度系数，由弹簧决定，与振幅无关，其单位是N/m.（3）回复力为零合外力不为零（如沿圆弧振动时，物体经平衡位置回复力为零，但合外力不为零）.3.简谐运动的运动学特征：a=-mkx . 简谐振动是一种变加速的往复运动，“—”号表示加速度a 方向与位移x 方向相反. 4.在简谐运动中，位移、回复力、加速度和速度的变化关系. 如下表所示（参照图11-3-4）：深化升华 “端点”是运动的转折点，速度必定为零，平衡位置时速度最大. 学法一得 （1）振动中的位移ｘ都是以平衡位置为起点的，方向总是从平衡位置指向末位置；（2）加速度a 的变化与回复力的变化是一致的，位移、回复力、加速度三个物理量同步变化，与速度的变化步调相反. 二、简谐运动的能量1.概述：简谐运动的能量：做简谐运动的物体在振动中经过某一位置时所具有的势能和动能之和，称为简谐运动的能量.2.做简谐运动的物体能量的变化规律：只有动能和势能的相互转化，机械能守恒.振动过程是一个动能和势能不断转化的过程.如图11-3-5所示的水平弹簧振子，振子在AB 之间往复运动，在一个周期内的能量转化过程是：图11-3-5A→O 弹力做正功，弹性势能转化为动能； O→B 弹力做负功，动能转化为弹性势能； B→O 弹力做正功，弹性势能转化为动能； O→A 弹力做负功，动能转化为弹性势能.不考虑阻力，弹簧振子振动过程中只有弹力做功，在任意时刻的动能与势能之和不变，即机械能守恒.联想发散 对简谐运动来说，一旦供给系统一定的能量，使它开始振动，它就以一定的振幅永不停息地持续振动，简谐运动是一种理想化的振动.3.简谐运动的机械能由振幅决定.简谐运动中的能量跟振幅有关，振幅越大，振动的能量越大.在简谐运动中，振动的能量保持不变，所以振幅保持不变，只要没有能量损耗，它将永不停息地振动下去，因此简谐运动又称等幅振动.要点提示实际运动都有一定的能量损耗，所以简谐运动是一种理想化的振动.深化升华振幅是描述振动强弱的物理量，也是简谐运动的物体能量大小的标志，是描述简谐运动能量的特征物理量.4.在振动一个周期内，动能和势能间完成两次周期性变化，经过平衡位置时动能最大，势能最小；经过最大位移处时，势能最大，动能最小.振动势能可以是重力势能（例如单摆），可以是弹性势能（例如水平方向振动的弹簧振子），也可以是重力势能和弹性势能之和（例如沿竖直方向振动的弹簧振子）.深化升华和以前学习势能时一样都要选取零势能位置.我们约定振动势能以平衡位置为零势能位置.典题·热题知识点一简谐运动过程中基本物理量的变化例1弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中( )A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小解析：振子位移是指由平衡位置指向振动物体所在位置的位移，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，而回复力与位移成正比，故回复力也减小，由牛顿第二定律a=F/m得，加速度也减小，物体向着平衡位置运动时，回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大，正确答案选D.答案：D方法归纳分析回复力变化时，首先要弄清回复力的来源，是由哪些因素引起的，由哪些力构成，如本题是F=-kx.例2如图11-3-6所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t1和t2两时刻，质点的速度v1、v2，加速度a1、a2的正确关系为( )图11-3-6A.v1＜v2，方向相同B.v1＜v2，方向相反C.a1＞a2，方向相同D.a1＞a2，方向相反解析：在t1时刻质点向下向平衡位置运动，在t2时刻质点向下远离平衡位置运动，所以v1与v2的方向相同，但由于在t1时刻质点离平衡位置较远，所以v1＜v2，a1＞a2；质点的加速度方向总是指向平衡位置的，因而可知在t1时刻加速度方向向下，在t2时刻加速度方向向上.正确选项为A、D.答案：AD巧解提示处理图象问题时一定要把图象还原为质点的实际振动过程来分析，图象不是振动问题的运动轨迹.知识点二 简谐运动的能量例3 如图11-3-7所示，一弹簧振子在A 、B 间做简谐运动，平衡位置为O ，已知振子的质量为M ，若振子运动到B 处时将一质量为m 的物体放在M 的上面，且m 和M 无相对运动而一起运动，下述正确的是（ ）图11-3-7A.振幅不变B.振幅减小C.最大动能不变D.最大动能减少解析：当振子运动到B 点时，M 的动能为零，放上m ，系统的总能量为弹簧所储存的弹性势能E p ，由于简谐运动过程中系统的机械能守恒，即振幅不变，故A 选项正确，当M 和m 运动至平衡位置O 时，M 和m 的动能和即为系统的总能量，此动能最大，故最大动能不变，C 选项正确. 答案：AC方法归纳 分析简谐运动的能量问题，要弄清运动质点的受力情况和运动的情况，弄清是什么能之间的转化及转化关系等.例4 做简谐运动的弹簧振子，振子质量为m ，最大速度为v ，则下列说法正确的是（ ） A.从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零 B.从某时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是零到21mv 2之间的某一个值 C.从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量一定为零D.从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量的大小可能是零到2v 之间的某一值 解析：振子在半个周期内刚好到达与初位置关于平衡位置对称的位置，两位置速度大小相等，故由动能定理知，回复力做的功一定为零，则A 选项正确，B 选项错误；但由于速度反向（初位置在最大位移处时速度均为零），所以在半个周期内速度变化量的大小为初速度大小的两倍，因此在半个周期内速度变化量大小应为0到2v 之间的某个值，则C 选项错，D 选项正确. 答案：AD方法归纳 简谐运动过程中回复力为变力，因此求回复力的功应选择动能定理；由于速度变化量与速度均为矢量，故计算时应特别注意方向. 知识点三 简谐运动与力学的综合例5 如图11-3-8所示，一质量为M 的无底木箱，放在水平地面上，一轻质弹簧一端悬于木箱的上边，另一端挂着用细线连接在一起的两物体A 和B ，m A =m B =m ，剪断A 、B 间的细线后，A 做简谐运动，则当A 振动到最高点时，木箱对地面的压力为____________________.图11-3-8解析：本题考查简谐运动的特点及物体受力情况的分析.剪断细线前A 的受力情况：重力：mg ，向下；细线拉力：F 拉=mg ，向下；弹簧对A 的弹力：F=2 mg ，向上.此时弹簧的伸长量为Δx=k F =kmg 2. 剪断细线后，A 做简谐运动，其平衡位置在弹簧的伸长量为Δx=kmg处，最低点即刚剪断细线时的位置，离平衡位置的距离为kmg，由简谐运动的特点知最高点离平衡位置的距离也为kmg，所以最高点的位置恰好在弹簧的原长处，此时弹簧对木箱作用力为零，所以此时木箱对地面的压力为Mg. 答案：Mg方法归纳 在一些力学综合题目的处理中，如果能充分考虑简谐运动的对称性，可收到事半功倍的效果.例6如图11-3-9所示，A 、B 叠放在光滑水平地面上，B 与自由长度为L 0的轻弹簧相连，当系统振动时，A 、B 始终无相对滑动，已知m A =3m ，m B =m ，当振子距平衡位置的位移x=2L 时系统的加速度为a ，求A 、B 间摩擦力F f 与位移x 的函数关系.图11-3-9解析：设弹簧的劲度系数为k ，以A 、B 整体为研究对象，系统在水平方向上做简谐运动，其中弹簧的弹力作为系统的回复力，所以对系统运动到距平衡位置20L 时有：k 20L=(m A m B a ，由此得k=8L m a. 当系统的位移为x 时，A 、B 间的静摩擦力为F f ，此时A 、B 具有共同加速度a′，对系统有：kx=（m A +m B ）a′ ① k=08L m a ，a′=02L ax. ② 对A 有：F f =m A a′. ③ ②代入③得,F f =6L m ax. 答案：F f =6L m ax. 方法归纳 本题综合考查了受力分析、胡克定律、牛顿定律和回复力等概念，解题关键是合理选取研究对象，在不同的研究对象中回复力不同.此题最后要求把摩擦力F f 与位移x 的关系用函数来表示，要将物理规律与数学有机结合. 问题·探究交流讨论探究问题 简谐运动图象有哪些应用？ 探究过程:张晴：可以确定振动物体在任一时刻的位移.李小鹏：确定振动的振幅.图象中最大位移的绝对值就是振幅.王冬：确定振动的周期和频率.振动图象上一个完整的正弦（或余弦）图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期.刘霞：确定各时刻质点的振动方向.某时刻质点的振动方向的判断，可以根据下一时刻质点的位置进行判断.赵军：比较不同时刻质点加速度的大小和方向.加速度的大小可以根据位移的大小进行比较，方向始终指向平衡位置.探究结论:任一时刻的位移，振幅，周期；各时刻质点的振动方向；比较不同时刻质点加速度的大小和方向. 思维发散探究问题 怎样判断一个振动是否为简谐运动? 探究思路：分析一个振动是否为简谐运动，关键是判断它的回复力是否满足其大小与位移成正比，方向总与位移方向相反.证明思路为：确定物体静止时的位置——即平衡位置.考查振动物体在任一点受到回复力的特点是否满足：F=-kx.具体处理时可以先找力与位移大小关系，再说明方向关系，也可以先规定正方向同时考虑大小与方向关系. 还要知道F=-kx 中的k 是个比例系数，是由振动系统本身决定的，不仅仅是指弹簧的劲度系数，关于这点，在学过本章的第四节“单摆”后可以理解得更清楚一些. 证明一个振动是否是简谐运动，还可从运动学角度看其加速度a 是否满足a=-mkx，或从位移与时间的关系是否符合正弦规律来判断. 探究结论:方法一：（动力学角度）回复力是否满足其大小与位移成正比，方向总与位移方向相反.方法二：（运动学角度）1.从位移与时间的关系看是否符合正弦规律；2.看位移时间图象是否为正弦曲线.。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》精选专题试卷【1】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第八节激光》精选专题试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列现象中，属于光的衍射现象的是A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹【答案】B【解析】试题分析：雨后天空出现彩虹是太阳光经过空气中悬浮的水珠时发生折射和全反射而形成的不是衍射选项A错。
通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于单缝衍射选项B对。
一束白光通过三棱镜形成彩色光带是因为组成白光的个单色光折射率不同而发生的色散，不是衍射选项C错。
日光照在肥皂泡上在肥皂泡的前后表面两次发射的光叠加而产生干涉，彩色条纹属于干涉图样选项D错。
考点：光的干涉衍射色散2.一列横波在T＝0时刻的波形如图中实线所示，在T＝1 s时刻波形如图中虚线所示．由此可以判定此波的()A．波长一定是4 cmB．周期一定是4 sC．振幅一定是4 cmD．传播速度一定是1 cm/s【答案】A【解析】试题分析：从图中可以看出波长为4cm，振幅为2cm，A选项正确，C选项错误。
由于不知道波向左还是向右传播，周期T和波速v不确定，BD选项错误。
考点：振动和波点评：该类题目给出物体的振动图像，看到这类题目时首先要判断波传播的方向，然后把向左向右传播时波速和周期都求出来，然后再进行判断。
3.市场上有一种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使物体被照处的热效应大大降低，从而广泛的应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面反光镜玻璃表面上镀一层薄膜，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()A．λ/8B．λ/4C．λ/2D．λ【答案】B【解析】选B.为减少反射的热效应显著的红外线，则要求红外线的薄膜的前后表面反射后叠加作用减弱，即光程差为半波长的奇数倍，故膜的最小厚度为红外线波长的.思路分析：根据薄膜干涉的原理就可以作出判断试题点评：考查学生对薄膜干涉的掌握4.一列平面简谐波，波速为20 m/s，沿x轴正方向传播，在某一时刻这列波的图象，由图可知()A．这列波的周期是0.2 sB．质点P、Q此时刻的运动方向都沿y轴正方向C．质点P、R在任意时刻的位移都相同D．质点P、S在任意时刻的速度都相同【答案】ABD【解析】这列波的波长为4m，所以波的周期为，A正确。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》单元测试试卷【5】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第八节激光》单元测试试卷【5】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质点，a正向上运动，由此可知()A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处【答案】AC【解析】试题分析：a 正向上运动，振动比左侧波峰迟，波向右传播．故A正确．根据波形的平移规律，c点正向下运动．故B错误．此时b向上运动，比c先到平衡位置．故C正确．由图及运动方向判断，c比b先到达离平衡位置最远处．故D错误．故选AC考点：横波的图象．点评：波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时，要熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况．2.如图是某物体做简谐运动的图象，下列说法正确的是A．物体在0.2s与0.8s时刻的速度相同B．物体在0.2s与0.8s时刻的加速度相同C．在0.6s到0.8s的时间内，物体的回复力增大D．在0.6s到0.8s的时间内，物体的动能增大【答案】B【解析】由振动图像质点的振动方向可以判断物体在0.2s与0.8s时刻的速度大小相等方向相反，Ａ错；在两个时刻质点位移相同，加速度相同，Ｂ对；在0.6s到0.8s的时间内，物体的回复力先减小后增大，在两个时刻回复力大小相等，Ｃ错；在两个时刻速度大小相等，动能相同，Ｄ错；3.医院有一种先进的检测技术“彩超”，可以检查心脏、大脑和眼底血管的病变。
医生向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血管中的血液反射后又被仪器接收。
测出反射波的频率变化，就能知道血流的速度。
这一技术主要体现了哪一种物理现象A．多普勒效应B．波的衍射C．波的干涉D．共振【答案】A【解析】由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化；而波的干涉、波的衍射及共振都不会产生频率的变化；而多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化；故该技术体现的是多普勒效应；理解一项我们未知的技术关键在于分析其原理，再找出相应的物理规律即可得出结论．4.如图所示表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况，图中实线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm（且在图示范围内振幅不变）。
高考物理一轮复习激光知识点
2021高考物理一轮复习激光知识点激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大创造，下面是激光知识点，希望对考生报考有帮助。
定向发光普通光源是向四面八方发光。
要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置，如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜，使辐射光聚集起来向一个方向射出。
激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。
1962年，人类第一次使用激光照射月球，地球离月球的间隔约38万公里，但激光在月球外表的光斑不到两公里。
假设以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月球。
天文学家相信，外星人或许正使用闪烁的激光作为一种宇宙灯塔来尝试与地球进展联络。
亮度极高在激光创造前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氙灯的几百亿倍。
因为激光的亮度极高，所以可以照亮远间隔的物体。
红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位)，颜色鲜红，激光光斑肉眼可见。
假设用功率最强的探照灯照射月球，产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯，人眼根本无法发觉。
激光亮度极高的主要原因是定向发光。
大量光子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密度自然极高。
激光的亮度与阳光之间的比值是百万级的，而且它是人类创造的。
激光的颜色激光的颜色取决于激光的波长，而波长取决于发出激光的活性物质，即被刺激后能产生激光的那种材料。
刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束，它应用于医学领域，比方用于皮肤病的治疗和外科手术。
公认最贵重的气体之一的氩气可以产生蓝绿色的激光束，它有诸多用处，如激光印刷术，在显微眼科手术中也是不可缺少的。
半导体产生的激光能发出红外光，因此我们的眼睛看不见，但它的能量恰好能"解读"激光唱片，并能用于光纤通讯。
但有的激光器可调节输出激光的波长。
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内蒙古新人教版物理高三单元测试92：《激光》学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题共60分）
一、选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分。
在每小题
给出的四个选项中。
有的小题只有一个选项正确，有的小题有多
个选项正确。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或
不答的得0分）
1.国家836计划中的一个重点项目中所研究的X光激光（频率范围很窄的高强度X射线）有着广泛的应用前景，用X光激光给细胞“照相”，以下激光的哪些特点属于次要因素A．杀菌作用 B．化学作用
C．波长短 D．能量高
2.纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，这是利用了激光的
A．单色性 B．方向性 C．高能量D．粒子性
3.医学上将激光束的宽度聚集到纳米的范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，除去癌症、遗传疾病等，这是利用了激光的
A．单色性 B．平行性 C．高能性 D．粒子性
4.下列说法正确的是：
A．偏振光可以是横波，也可以是纵波
B．激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息
C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪
D．一切波都很容易发生明显的衍射现象
5.纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症等彻底根除。
在上述技术中，人们主要利用了激光的：
A．单色性B．单向性
C．亮度高D．粒子性
6.下列叙述中符合激光应用的实例，正确的是
①利用激光进行通信
②利用激光加工坚硬的材料
③利用激光进行室内照明
④利用激光进行长距离精确测量
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
7.下列说法中正确的是
A．强激光产生的高压可引起原子核的聚变
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．医学上激光“光刀”用来切开皮肤，是利用激光的高能特性
8.下列叙述中符合激光应用的实例，正确的是
①利用激光进行通信
②利用激光加工坚硬的材料
③利用激光进行室内照明
④利用激光进行长距离精确测量
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
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.将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除。
关于激光下列说法正确的是
A.单色性差
B.方向性差
C.高能量
D.没有波动性
11.关于激光，下列说法不正确的是
A．激光在自然界中普遍存在
B．激光是相干光
C．激光的平行度好
D．激光的亮度高
12.为了连续改变反射光的方向，并多次重复这个方向，方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体棱镜(简称镜鼓)。
如图所示，当激光束以固定方向人射到镜鼓的一个反射面上时，由于反射镜绕垂直轴旋转，反射光就可以在屏幕上扫出一条水平线．依次，每块反射镜都将轮流扫描一次。
如果要求扫描的范围0～45°，且每秒钟扫描48次，那么镜鼓反射镜面的数目和镜鼓旋转的转速分别为
A．8，360 r/min
B．12，240 r/min
C．16，180 r/min
D．32，360 r/min
13.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
14.某激光器能发射波长为 的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克恒量，则激光器每秒钟发射的光子数为：
A．Pc
hλ
B．
hc
Pλ
C．
P
hc
λ
D．
c
hP
λ
15.关于激光的应用，以下说法正确的是
A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息
B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光是相干光的特点来进行的C．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
D．“激光测距雷达”利用激光测量很远距离的目标是应用了激光亮度高的特点
第II卷（非选择题）
（非选择题共40分）
二、填空题（本题共5小题，每小题8分，共40分）
16.（8分）激光是一种人工产生的。
激光的另一个特点是它的非常好，激光还有一个特点是高。
17.（8分）激光的特性：、、、。
18.（8分）激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹，含有被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，照片仅像一个观察物体的窗口。
激光全息照相利用了激光________的性质。
19.（8分）任何一项重大技术都需要经过长期的酝酿，在理论和实验上取得突破，继而才转化为技术成果．如激光技术的应用：1917年_______提出光的受激理论，至1960年才制成第一台激光器，迄今，激光技术已在基础科学、军事、通信、医学、工业、生物工程、生产领域和日常生活等各个方面起着重要而显著的作用．激光被誉为20世纪的“____________”。
20.（8分）某脉冲激光器的耗电功率为2×103W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10-8s，携带的能量为0.2J．则每个脉冲的功率为________W，该激光器将电能转化为激光能量的效率为________。
试卷答案
1.ABD
解析：本题考查X光激光给细胞“照相”的原理。
细胞的“尺度”很小，用普通光照相，会发生明显衍射，图像不清晰；而X光波长很短，用它照相不会发生明显衍射，可以得到细胞的清晰照片。
可见用X光激光给细胞“照相”，主要是利用了X光的波长很短，故ABD属于次要因素。
2.C
3.C
4.BC
5.BC
6.B
7.ACD
8.B
9.C
10.C
11.A
12.C
13.C
14.C
15.C
16.相干光，平行度，亮度
17.相干性好、平行度高、能量集中、单色性好
18.相干性好
19.爱因斯坦，世纪之光
20.2×107，0.001。