鲁科版必修2同步精练精析：62《量子世界》（鲁科版必修二）

6.2 量子世界
【学业达标训练】
1.（2010·常州高一检测）下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A.有的光是波，有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
D.大量光子的行为往往显示出粒子性
【解析】选C.光具有波粒二象性，即具有波动性和粒子性，A错误；光子不是实物粒子，电子为实物粒子，故B错误；光的波长越长，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越明显，C正确；大量光子的行为显示波动性，D错误.
2.关于黑体辐射的实验规律正确的有（ ）
A.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加21世纪教育网
B.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C.黑体热辐射的强度与波长无关
D.黑体辐射无任何实验
【解析】选A.黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A正确，B错；黑体辐射的强度与波长、温度都有关系，C错；我们可以通过实验得出黑体辐射强度与波长、温度之间关系的实验曲线，D错.
3.红、橙、黄、绿四种光的波长逐渐减小，那么这四种光每份能量最小的是( )
A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光
【解析】选A.由波长与频率的关系：c=fλ知四种光的波长逐渐减小，则其频率应逐渐增大，根据普朗克能量子公式知每个能量子的能量和频率成正比，所以四种光中频率最小的红光能量最小，故A正确.
4.下列关于物质波的认识，正确的是( )
A.任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波
B.X光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
D.物质波是一种概率波
【解析】选A、C、D.由德布罗意波的定义可知，任何一个运动的物体都有一种波与它对应，德布罗意波（即物质波）是一种概率波，电子的运动是绝对的，电子的衍射证实了物质波的存在，故A、C、D对.
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【素能综合检测】
一、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分.每小题至少一个选项正确）
1.在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的( )
2.（2010·烟台高一检测）下列说法正确的是( )
A.光与静止质量不为零的物质都具有波粒二象性
B.物质波是概率波
C.康普顿效应证明光具有波动性
D.电子的衍射现象证明物质波的假设是正确的
【解析】选A、B、D.因为任何物质均具有波粒二象性，A正确；物质波又称概率波，B正确；康普顿效应证明光具有粒子性，而不是证明光具有波动性，C错误；电子的衍射现象证明了实物粒子也具有波动性即物质波的存在，D正确.
3.国家863计划中的一个重点基础项目所研究的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”，主要利用X光激光的哪个特点（ ）
A.杀菌作用 B.化学作用
C.波长短 D.粒子性
【解析】选C.物质的波粒二象性已被应用于实践.人的眼睛无法辨别大小在微米以下的物体.要想看到这样小的物体，必须应用波长比物体的尺寸更短的光，即波长越短，能够看清的东西就越小，原因在于不易发生光的衍射现象，使看到的物体不模糊，能够分辨清楚.由于细胞很小，肉眼无法看到，而X光的波长很短，小于细胞的尺寸，给细胞“照相”易形成清晰的图像，因此是利用了X光的波长很短的特点，故C项正确.
4.氦—氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为（ ）[来源:21世纪教育网
A.2.2×1015 B.3.2×1015
C.2.2×1014 D.3.2×1014
5.黑体辐射的能力与黑体
的辐射波长和温度有关，
人们通过实验得出了三者21世纪教育网
之间关系的实验曲线如图1
所示.则T1、T2、T3之间关
系是( )[来源:21世纪教育网
A.T1>T2>T3 B.T1C.T1=T2=T3 D.无法确定
【解析】选A.黑体辐射的波长相同的条件下温度越高，辐射的强度越大，故选项A正确.
二、非选择题（本题共3小题，共30分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要说明单位）
6.（10分）某单色光在真空中的波长为λ，以h表示普朗克常数，c表示光在真空中的速度，求每个单色光光子的能量和质量.
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7.（思维拓展题）（10分）发光功率为P的点光源，向外辐射波长为λ的单色光，均匀投射到以光源为球心、半径为R的球面上.已知普朗克常数为h，光速为c，则在球面上面积为S的部分，每秒钟有多少个光子射入？
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