第四章光及其应用（衍射、偏振、色散、激光）新情景题目 -2021-2022学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册

粤教版（2019）选择性必修第一册第四章光及其应用 （衍射、偏振、色散、激光）新情景题目 一、单选题 1．激光是20世纪60年代发明的一种新型光源，它有很多特点，其中之一是光束截面上光强分布不均匀，中心强，向外依次减弱，也可以这样理解：如图甲中的一束激光，经焦点F会聚后向下照射，光线①由单个光子hv构成，光线②由双光子2hv构成，光线③由三光子3hv构成，能量最大。如图乙所示，一透明微粒处于向下照射的激光束中，微粒中心O位于激光束中心轴MN左侧，激光束穿过微粒时发生了折射（图中只画出两条光线，且强度②>①），微粒的折射率大于周围介质的折射率，不考虑光的反射和吸收。入射光束由光子组成，光子在与微粒作用时速度方向发生了改变，说明微粒对光子施加了作用力。下列说法正确的是（　　） A．光线①对微粒的作用力方向为向右偏上 B．光线②对微粒的作用力方向为向左偏上 C．光线①和光线②对微粒的作用力大小相等 D．光线①和光线②对微粒作用力的合力会将微粒推向光束中心 2．通过“啁啾激光脉冲放大技术（CPA）”可以获得超强超短激光，为开展极端物理条件下物质结构、运动和相互作用等研究提供了科学基础。超强超短激光经聚焦后最高光强可以达到1022 W/cm2～1023 W/cm2，是已知的最亮光源。已知太阳辐射的总功率约为4×1026W。如图所示，啁啾激光脉冲放大技术原理可以简化为：利用色散将脉冲时长为飞秒（10-15s）级激光脉冲通过展宽器在时间上进行展宽；展宽后的脉冲经过激光增益介质放大，充分提取激光介质的储能；最后使用压缩器将脉冲宽度压缩至接近最初的脉宽值。根据以上信息，下列说法错误的是（　　） A．激光脉冲通过展宽器在时间上进行展宽，其频率不变 B．利用CPA技术获得的超短超强激光脉冲可用于眼部手术，用激光做“光刀”是利用激光平行度好的特点。 C．超强超短激光经聚焦后最高光强相当于将单位时间内太阳辐射总能量聚焦到一张书桌上 D．通过“啁啾激光脉冲放大技术”获得的激光与输入激光能量几乎相同 3．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 4．科学家早在1966年就研究发现蓝光可引起视网膜细胞的损伤，其中波长400~450纳米的蓝光对视网膜危害程度最大，生活中的电视、电脑、手机等各类LED发光屏为了画面靓丽却往往会提升蓝光强度。如图所示，人们可用防蓝光眼镜减小蓝光对眼睛的损害，关于防蓝光镜片制作的原理可能正确的是（　　） A．用偏振片作为镜片，利用光的偏振将蓝光过滤 B．把镜片制作得很薄，利用光的衍射将蓝光过滤 C．在镜片上涂一层膜，利用光的干涉将蓝光过滤 D．用折射率较大的材料做镜片，利用光的全发射将蓝光过滤 5．如图1是用光传感器研究激光通过单缝或双缝后光强分布的装置图，铁架台上从上到下依次为激光光源、偏振片、缝、光传感器。实验中所用的单缝缝距为，双缝间距为。光源到缝的距离为，缝到传感器的距离为，实验得到的图像如图2、图3所示，则（　　） A．题图2所用的缝为双缝，题图3所用的缝为单缝 B．旋转偏振片，题2、题3两幅图像不会发生明显变化 C．仅减小缝到传感器的距离，题2、题3两幅图像不会发生明显变化 D．实验中所用的激光波长约为 6．隐身飞机通过运用多种隐形技术降低飞机的信号特征，使雷达难以发现、识别、跟踪和攻击。飞机隐身的途径主要有两种：一是改变飞机的外形和结构，减小回波；二是飞机表面采用能吸收雷达波的涂敷材料。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、方位、高度等信息。常规雷达采用波长为0.01m～0.1m之间的厘米波，隐形飞机在常规雷达上反射的能量几乎与一只麻雀反射的能量相同，因此在常规雷达的屏幕上几乎看不到隐身飞机的回波。而米波雷达采用波长为1m～10m之间的米波，与隐身飞机的外形尺寸相匹配，从而发生谐振，大大增强了飞机回波信号的能量，从而使飞机的隐身效果下降。下列说法正确的是（　　） A．米波不能产生偏振现象 B．米波的频率约为厘米波频率的10倍 C．米波的传播速度小于厘米波的传播速度 D．常规雷达比米波雷达的分辨率更高 7．如图所示，普通的 DVD采用红色激光器作为读写光源，而蓝光光盘（BD－ROM）则采用蓝色激光器， 由于读取激光的波长越短，则盘的记录层记录的最小凹坑长度越小，所以蓝光光盘单面最高容量比普通D