Question

閱讀下列材料回答問題
“嫦娥一號”最重的載荷之一，“激光眼”的正樣產品目前已裝星．在上海可以見到其初樣產品，“身長”30厘米，“體重”15公斤，看上去像是一臺放在鐵盒子里的攝像機，但它“拍”的東西可不是平面影像，而是三維立體的．令專家自豪的是，中科院上海技術物理研究所和上海光學精密機械研究所在以往科研基礎上，僅用兩年時間便按時交付這只“激光眼”，關鍵部件全部實現國產，整體水平達到國際先進，并即將成為我國首臺發射進入太空的激光高度計．“激光眼”的制圖形式非同一般，不是靠成像，而是靠“秒表”．“激光眼”會向月球不斷發射和接收反射回來的激光，并不斷精確計時．“嫦娥一號”有了它，就好似向月亮表面一個接一個派出“光速短跑隊員”，這些“運動員”一觸到月面就即刻原路返回；“激光眼”根據其“跑步”成績，就能實時計算出其所跑距離，從而分辨出月面哪高、哪低，哪是山脈、哪是盆地，最終得到各處的實際海拔，合成為一幅帶有月球高程的完整地形圖．
按計劃，在“嫦娥一號”進入環月階段后，“激光眼”便開始工作，不論月球表面是白天還是黑夜，也不論衛星處于正飛還是側飛，都將長期開機，在200公里軌道高度上，每隔一秒發射一束激光．就這樣，“嫦娥一號”像繞絨線球一樣，圍著月亮轉了一圈又一圈，留下一個個激光“足印”，把月表狀況統統掃描下來．
1、“激光眼”的工作原理之一是利用了光的______．它主要測繪了月球表面的______．
2、能否利用超聲波代替激光來完成同樣的工件？為什么？
3、如果月球表面是平原，“激光眼”發射激光和受到月球反射的激光的時間差為多少秒？如果實際時間差比它長則該處可能是高山還是盆地？

Answer 1

【答案】分析：（1）“激光眼”會向月球不斷發射和接收反射回來的激光，并不斷精確計時，據此可知它利用了光的反射原理；
（2）真空不能傳播聲音，光的傳播不需要介質；
（3）根據公式v=求出從激光發出到反射回來的時間；再根據公式v=分析出答案．
解答：解：（1）“激光眼”會向月球不斷發射和接收反射回來的激光，并不斷精確計時，據此可知它利用了光的反射原理；
“激光眼”根據其“跑步”成績，就能實時計算出其所跑距離，從而分辨出月面哪高、哪低，哪是山脈、哪是盆地，最終得到各處的實際海拔，合成為一幅帶有月球高程的完整三維地形圖；
（2）真空不能傳播聲音，所以不能利用超聲波代替激光來完成同樣的工作；
（3）激光從發出到反射回來通過的路程s=2×200km=400km=4×10⁵m，
∵v=，
∴“激光眼”從發射激光和受到月球反射的激光的時間差：t==≈0.0013s；
因為光的傳播速度是不變的，根據公式v=可知，如果實際時間差比它長，那么激光通過的路程會更長，則該處可能是盆地．
故答案為：（1）反射；三維地形圖；（2）不能；真空不能傳播聲音；（3）“激光眼”發射激光和受到月球反射的激光的時聞差為0.0013s；該處可能是盆地．
點評：此題主要考查的是學生對光的反射、真空不能傳播聲音等知識的了解和掌握，基礎性題目．