2024-2025学年高中物理第十三章光第7节第8节激光练习含解析新人教版选修3-4

PAGE5-激光[A组素养达标]1．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A．用透亮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B．用三棱镜视察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象解析：用透亮的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，A错；用三棱镜视察白光看到彩色图样是利用了光的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图像是利用了光的全反射，C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D正确．答案：D2．(多选)关于光的色散、激光的相识，下列说法正确的是()A．棱镜对红光的折射率比紫光大B．棱镜对红光的折射率比紫光小C．红光在棱镜中的速度比紫光大D．激光不能像无线电波那样用来传递信息解析：色散现象表明棱镜对红光的折射率最小，由n＝eq\f(c,v)知，红光在棱镜中的速度最大，A错误，B、C正确，激光同样能够传播信息，D错误．答案：BC3．(多选)下列说法中正确的是()A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理B．自然光也可以拍摄全息照片C．全息照相过程中，只有一部分光照耀究竟片上D．全息照相过程中，有两部分光照耀究竟片上解析：自然光不是相干光，因此不能用来拍摄全息照片．全息照相过程中，要把激光分成两部分(参考光和物光)照耀究竟片上发生干涉，从而形成全息照片，故A、D正确．答案：AD4．(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀，可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、无苦痛．关于这个治疗，以下说法中正确的是()A．近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面，使人不能看清物体B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在特别小的面积上对眼睛进行手术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，人就能看清晰物体．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，人就不能看清物体，这就是近视眼，A对；激光具有很好的方向性，用激光刀可以在特别小的面积上对眼睛进行手术，B对；激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，变更角膜的形态，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上，C错，D对．答案：ABD5．用白光做双缝干涉试验时，得到彩色的干涉条纹，下列说法正确的是()A．干涉图样的中心亮条纹是彩色的B．在靠近中心亮条纹两侧最先出现的是红色条纹C．在靠近中心亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹D．在靠近中心亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关解析：白光是各种不同色光组成的复色光，光屏中心到两狭缝距离相等，各色光经双缝到达光屏中心的路程差为零，在光屏中心均出现亮条纹，各色光复合成白光，所以中心亮条纹为白色．由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，不同色光的干涉条纹间距Δx随波长的增大而增大，紫光的波长最短，所以靠近中心亮纹两侧最先出现的是紫色条纹，故C正确．答案：C6．如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经折射后，汇聚在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列推断正确的是()A．n1＜n2，a为蓝光，b为红光B．n1<n2，a为红光，b为蓝光C．n1>n2，a为红光，b为蓝光D．n1>n2，a为蓝光，b为红光解析：由于红光的频率低于蓝光的频率，有n1<n2，故红光的偏折程度小，由题图可知，a为蓝光，b为红光，A正确．答案：A7．如图所示是用干涉法检查某厚玻璃块的上表面是否平整的装置．所用单色光是用一般光源加滤光片产生的，检查中所视察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的()A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的上表面D．a的下表面和b的下表面解析：样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄膜，用单色光向这个空气薄膜表面照耀，入射光从空气薄膜的上、下表面反射回的两列光波形成干涉条纹．空气薄膜的上、下表面就是a的下表面和b的上表面，故选项C正确．答案：C8．在泉城广场灯光音乐喷泉的水池中，有处于同一深度的若干彩灯，晚上在彩灯上方旁边视察不同颜色调灯的深度会有所不同，假设全部彩灯均视为点光源，现就红光灯和绿光灯比较，下列说法正确的是()A．红光灯看起来较浅，因为红光折射率较大B．绿光灯看起来较浅，因为绿光折射率较小C．绿光灯看起来较深，因为绿光折射率较大D．红光灯看起来较深，因为红光折射率较小解析：红、绿两种色光中，折射率n红<n绿，设灯的实际深度为H，则它们在水中视深h＝eq\f(H,n)，红光看起来较深，则正确答案为D.答案：D9．用干涉法检查物体表面平滑程度，产生的干涉条纹是一组平行的条纹，若劈尖的上表面对上平移，如图甲所示，则干涉条纹的距离将________；若使劈尖角度增大，如图乙所示，干涉条纹的距离将________；若用折射率为n的透亮介质充溢劈尖，干涉条纹的距离将________．(均选填“变窄”“变宽”或“不变”)解析：劈尖的上表面对上平移时，上下表面的反射光的光程差增大，但变更状况仍相同，只是条纹平移了，条纹间距不变；若劈尖角度增大，则光程差变大的快了，因而条纹间距变窄；假如用折射率为n的透亮介质充溢劈尖，光波的波长变小，因而条纹间距变窄．答案：不变变窄变窄[B组素养提升]10.用如图所示的试验装置视察光的薄膜干涉现象．左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐)，右侧是直立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．下面说法正确的是()A．火焰的像在肥皂液薄膜上B．若要视察到干涉图样，人应位于金属丝圈的左侧C．若要视察到干涉图样，人应位于金属丝圈的右侧D．由于重力作用，使肥皂液薄膜上薄下厚，相当于三棱镜，所以这一现象事实上是光的色散解析：依据透镜或平面镜成像原理，火焰的像都在薄膜右侧，不在薄膜上，故选项A错误；肥皂膜的彩色条纹是前后两表面反射的光束干涉的结果，故选项D错误；观测到干涉图样，应当在入射光一侧视察，故选项B正确，选项C错误．答案：B11．如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则()A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光C．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光D．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光解析：由红光的折射率小于紫光的折射率知，紫光偏离原来方向比红光更多，并且向顶端偏折，光路图如图所示，所以从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光，选项B正确．答案：B12．如图所示，激光液面限制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照耀到液面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用光电管将光信号转变成电信号，电信号输入限制系统用以限制液面的高度．假如发觉光点B在屏上向右移动了Δs的距离到B′，则液面下降的高度为多少？解析：如图所示，光点右移是由液面降低造成的，由几何学问得tani＝eq\f(\f(Δs,2),h)，所以液面下降的高度为h＝eq\f(Δs,2tani).答案：eq\f(Δs,2tani)[C组学霸冲刺]13．某物理爱好小组用试验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有两束单色光a和b射向光屏P，如图所示．他们依据试验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是()A．单色光a的波长小于单色光b的波长B．在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度C．单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间D．当光束SA