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2019-2020年高中物理 第18章 第3節(jié) 氫原子光譜同步練習 新人教版選修3-5 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．盧瑟福的原子核式結構學說初步建立了原子核結構的正確圖景，解決的問題有(　　) A．解釋了α粒子散射現(xiàn)象 B．原子中存在電子 C．結合經(jīng)典電磁理論解釋原子的穩(wěn)定性 D．結合經(jīng)典電磁理論解釋氫光譜 答案：A 解析：通過α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型，而經(jīng)典電磁理論并不能解釋原子的穩(wěn)定性和氫原子光譜，A正確，B、C、D錯誤。 2．下列關于光譜的說法正確的是(　　) A．月光是連續(xù)光譜 B．日光燈產(chǎn)生的光譜是連續(xù)光譜 C．酒精燈中燃燒的鈉蒸氣所產(chǎn)生的光譜是線狀譜 D．白光通過溫度較低的鈉蒸氣，所產(chǎn)生的光譜是線狀譜 答案：C 解析：月光是反射的太陽光，是吸收光譜，故選項A錯。日光燈是低壓蒸氣發(fā)光，所以產(chǎn)生的是線光譜，故選項B錯。酒精燈中燃燒的鈉蒸氣屬于低壓氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜，故選項C正確，選項D錯。 3．對于巴耳末公式下列說法正確的是(　　) A．所有氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應 B．巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長 C．巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光一組譜線的波長，其中既有可見光，又有紫外光 D．巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的光的波長 答案：C 解析：巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一組譜線的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A、D錯誤；巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它也適用于可見光和紫外光，故B錯誤，C正確。 4．關于巴耳末公式＝R(－)的理解，正確的是(　　) A．此公式是巴耳末在研究氫光譜特征時發(fā)現(xiàn)的 B．公式中n可取任意值，故氫光譜是連續(xù)譜 C．公式中n只能取整數(shù)值，故氫光譜是線狀譜 D．公式不但適用于氫光譜的分析，也適用于其他原子的光譜 答案：AC 解析：此公式是巴耳末研究氫光譜在可見光區(qū)的4條譜線中得到的，只適用于氫光譜的分析，且n只能取大于等于3的整數(shù)，則λ不能取連續(xù)值，故氫原子光譜是線狀譜。 5．關于太陽光譜，下列說法正確的是(　　) A．太陽光譜為連續(xù)譜 B．太陽光譜為吸收光譜 C．研究太陽光譜，可以了解太陽大氣層的物質成分 D．研究太陽光譜，可以了解地球大氣層的物質成分 答案：BC 解析：弄清太陽光譜的成因。太陽光譜是吸收光譜，是通過太陽大氣層后，被太陽大氣層中物質吸收后形成的光譜。而吸收光譜的譜線與這種元素的線狀譜是對應的，因此分析吸收光譜，也可了解物質的組成。 二、非選擇題 6．利用①白熾燈　②蠟燭?、勰藓鐭簟、茉诰凭鹧嬷袩c和鉀的鹽所產(chǎn)生的光譜中，能產(chǎn)生連續(xù)光譜的有________，能產(chǎn)生明線光譜的有________。 答案：①和②?、酆廷? 解析：白熾燈是熾熱物體，是連續(xù)光譜，蠟燭是化學反應燃燒發(fā)光也是連續(xù)光譜；霓虹燈是稀薄氣體發(fā)光，是明線光譜；在酒精火焰上鈉或鉀的鹽，會使鈉或鉀的鹽分解為鈉離子或鉀離子，即使鈉或鉀處于電離態(tài)，當它們向基態(tài)躍遷時，會放出光子形成鈉或鉀的特征譜線，形成明線光譜，所以題中①和②屬于連續(xù)光譜，③和④屬于明線光譜。 7．根據(jù)巴耳末公式，可求出氫原子光譜在可見光的范圍內波長最長的2條譜線，其波長分別為654.5510－9m和484.8510－9m，求所對應的n值。 答案：n1＝3　n2＝4 解析：據(jù)巴耳末公式＝R(－)得 ＝1.10107(－)， ＝1.10107(－)， 所以n1＝3，n2＝4。 一、選擇題(1～4題為單選題，5題為多選題) 1．(黃岡中學xx～xx學年高二下學期期中)關于原子的特征譜線，下列說法不正確的是(　　) A．不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線 B．原子的特征譜線可能是由于原子從高能級向低能級躍遷時放出光子而形成的 C．可以用特征譜線進行光譜分析來鑒別物質和確定物質的組成成分 D．原子的特征譜線是原子具有核式結構的有力證據(jù) 答案：D 解析：不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線，故不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線，選項A正確；原子的特征譜線可能是由于原子從高能級向低能級躍遷時放出光子而形成的，故選項B正確；每種原子都有自己的特征譜線，可以用特征譜線進行光譜分析來鑒別物質和確定物質的組成成分，故選項C正確；α粒子散射實驗是原子具有核式結構的有力證據(jù)，故選項D錯誤。 2．巴耳末通過對氫光譜的研究總結出巴耳末公式＝R(－)(n＝3,4,5…)，對此，下列說法正確的是(　　) A．巴耳末依據(jù)核式結構理論總結出巴耳末公式 B．巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性 C．巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結出巴耳末公式 D．巴耳末公式準確反映了氫原子發(fā)光的分立性，其波長的分立值并不是人為規(guī)定的 答案：C 解析：巴耳末公式是依據(jù)對氫光譜的分析得出的，而不是依據(jù)核式結構總結出的，A錯、C對；巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一個線系波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長，此公式反映出氫原子發(fā)光是不連續(xù)的，B、D錯。 3．對原子光譜，下列說法不正確的是(　　) A．原子光譜是不連續(xù)的 B．由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的 C．各種原子的原子結構不同，所以各種原子的原子光譜也不相同 D．分析物質發(fā)光的光譜，可以鑒別物質中含哪些元素 答案：B 解析：原子光譜為線狀譜，A正確；各種原子都有自己的特征譜線，故B錯，C對；對各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質組成，D正確。 4．巴耳末系譜線波長滿足巴耳末公式 ＝R(－)，式中n＝3,4,5，…在氫原子光譜可見光區(qū)，最長波長與最短波長之比為(　　) A.　　　 B.　　　 C.　　　 D. 答案：D 解析：巴耳末系的前四條譜線在可見光區(qū)，n的取值分別為3,4,5,6。n越小，λ越大，故n＝3時波長最大，λmax＝；n＝6時波長最小，λmin＝，故＝，D正確。 5．關于光譜，下面說法中正確的是(　　) A．熾熱的液體發(fā)射連續(xù)光譜 B．太陽光譜中的暗線說明太陽內部缺少與這些暗線相對應的元素 C．明線光譜和吸收光譜都可以對物質成分進行分析 D．發(fā)射光譜一定是連續(xù)光譜 答案：AC 解析：熾熱的固體、液體、高壓氣體發(fā)出的是連續(xù)光譜，故A正確。 太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)光經(jīng)過太陽大氣層時產(chǎn)生的吸收光譜，故B不正確。 線狀光譜和吸收光譜都是原子的特征光譜，都可以用于對物質成分進行分析，故C正確。 發(fā)射光譜可能是連續(xù)光譜，也可能是明線光譜，故D不正確。 二、非選擇題 6.如圖所示的分光鏡是用來觀察光譜的儀器，現(xiàn)有紅、綠、紫三種單色光組成的復色光由小孔S進入平行光管，那么在光屏MN上的 P處是________，Q處是________光、R處是________。 答案：紅　綠　紫 解析：分光鏡是根據(jù)光的色散現(xiàn)象制成的。復色光通過三棱鏡后，其偏折角不同，頻率大的色光，偏折角大，故紫光的偏折角最大，而紅光最小。 7．氫原子光譜除了巴耳末系外，還有賴曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式為＝R(－)，n＝4,5,6……，R＝1.10107m－1。若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域，試求： (1)n＝6時，對應的波長？ (2)帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多少？ n＝6時，傳播頻率為多大？ 答案：(1)1.0910－6m　(2)3108m/s　2.751014Hz 解析：(1)由帕邢系公式＝R(－)，當n＝6時，得λ＝1.0910－6m。 (2)帕邢系形成的譜線在紅外區(qū)域，而紅外線屬于電磁波，在真空中以光速傳播，故波速為光速c＝3108m/s，由v＝＝λν，得ν＝＝Hz ＝2.751014Hz