2024-2025學(xué)年高中物理第十八章3氫原子光譜練習(xí)含解析新人教版選修3-5

PAGEPAGE53氫原子光譜基礎(chǔ)鞏固1.(多選)對(duì)巴耳末公式1A.此公式是巴耳末在探討氫光譜特征時(shí)發(fā)覺(jué)的B.公式中n可取隨意值,故氫光譜是連續(xù)譜C.公式中n只能取大于等于3的整數(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解析:此公式是巴耳末在探討氫光譜在可見(jiàn)光區(qū)的四條譜線時(shí)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),可見(jiàn)λ不能取連續(xù)值,故氫原子光譜是線狀譜。答案:AC2.(多選)以下說(shuō)法正確的是()A.進(jìn)行光譜分析可以用連續(xù)譜B.光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是特別靈敏而且快速C.通過(guò)線狀譜可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析D.攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素解析:光譜分析常用來(lái)反映原子的特征,譜線可以用線狀譜,但不能用連續(xù)譜,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;利用光譜分析時(shí),樣品中元素達(dá)到10-10g就可以被檢測(cè)得到,靈敏度很高,選項(xiàng)B正確;月球本身不發(fā)光,它的光是反射的太陽(yáng)光,故通過(guò)分析月球的光譜可以分析太陽(yáng)的大氣中所含的元素,但分析不出月球上有哪些元素,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:BC3.下列關(guān)于光譜的說(shuō)法正確的是()A.炙熱固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光譜是連續(xù)譜B.各種原子的線狀譜中亮線位置相同C.氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生線狀譜D.甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過(guò)低溫的乙物質(zhì)蒸氣可得到甲物質(zhì)的汲取光譜解析:不同原子的亮線位置不同,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。氣體發(fā)光時(shí),若是高壓氣體發(fā)光形成連續(xù)譜,若是淡薄氣體發(fā)光形成線狀譜,故選項(xiàng)C也錯(cuò)誤。甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過(guò)低溫的乙物質(zhì)蒸氣后,得到的是乙物質(zhì)的汲取光譜,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:A4.(多選)關(guān)于經(jīng)典電磁理論與氫原子光譜之間的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.用經(jīng)典電磁理論很簡(jiǎn)單說(shuō)明原子的穩(wěn)定性B.依據(jù)經(jīng)典電磁理論,電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電子會(huì)不斷釋放能量,最終被吸附到原子核上C.依據(jù)經(jīng)典電磁理論,原子光譜應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的D.氫原子光譜徹底否定了經(jīng)典電磁理論解析:依據(jù)經(jīng)典電磁理論,電子繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電子會(huì)不斷釋放能量,最終被吸附到原子核上,原子不應(yīng)當(dāng)是穩(wěn)定的,并且放射的光譜應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的,故A錯(cuò)誤,B、C正確;氫原子光譜沒(méi)有徹底否定經(jīng)典電磁理論,而是引入了新的觀念,故D錯(cuò)誤。答案:BC5.太陽(yáng)光的光譜中有很多暗線,它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線,產(chǎn)生這些暗線是由于()A.太陽(yáng)表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素B.太陽(yáng)內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素C.太陽(yáng)表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素D.太陽(yáng)內(nèi)部存在著相應(yīng)的元素解析:太陽(yáng)光譜中的暗線是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過(guò)溫度較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的,表明太陽(yáng)大氣層中含有與這些特征譜線相應(yīng)的元素。答案:C6.(多選)下列物質(zhì)中產(chǎn)生線狀譜的是()A.炙熱的鋼水 B.發(fā)光的日光燈管C.點(diǎn)燃的蠟燭 D.極光解析:炙熱的鋼水、點(diǎn)燃的蠟燭能產(chǎn)生連續(xù)譜,發(fā)光的日光燈管能產(chǎn)生水銀蒸氣的線狀譜,極光是宇宙射線激發(fā)的氣體發(fā)光,能產(chǎn)生線狀譜。選項(xiàng)B、D正確。答案:BD7.用光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)綻開(kāi),獲得光的波長(zhǎng)(頻率)和強(qiáng)弱的分布,即。各種原子都有它的線狀譜和汲取光譜,每種原子汲取光譜中的每一條暗線都跟該原子放射光譜中的一條明線,這種譜線叫原子的。

答案:光譜相對(duì)應(yīng)特征譜線8.利用里德伯常量(R=1.09677×107m-1)求巴耳末線系中第四條譜線的波長(zhǎng)和每個(gè)光子的能量。解析:由巴耳末公式當(dāng)n=6時(shí),代入數(shù)值得λ=4.103×10-7m由ε=hcλ,代入數(shù)值得ε=4.84×10答案:4.103×10-7m4.84×10-19J實(shí)力提升1.(多選)關(guān)于光譜分析,下列說(shuō)法正確的是()A.進(jìn)行光譜分析時(shí),既可以利用連續(xù)光譜,也可以利用線狀光譜B.進(jìn)行光譜分析時(shí),必需利用線狀光譜或汲取光譜C.利用光譜分析可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分D.利用光譜分析可以深化了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)解析:光譜分析的基本原理是每種元素都有自己的特征譜線。明線光譜和汲取光譜都是元素的特征光譜,光譜分析時(shí),既可用明線光譜也可用汲取光譜,不能利用連續(xù)譜,故A錯(cuò)誤,B正確;利用光譜分析可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,但不行以深化了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu),故C正確,D錯(cuò)誤。答案:BC2.通過(guò)分光鏡所得到的月亮的光譜是()A.連續(xù)光譜 B.汲取光譜C.明紋光譜 D.原子光譜解析:月亮反射太陽(yáng)光,而太陽(yáng)光譜為汲取光譜,所以選項(xiàng)B正確。答案:B3.(多選)對(duì)原子光譜,下列說(shuō)法正確的是()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(jié)構(gòu)不同,所以各種原子的原子光譜也不相同D.分析物質(zhì)發(fā)光的光譜,可以鑒別物質(zhì)中含哪些元素解析: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(cuò)誤,C正確;據(jù)各種原子的特征譜線進(jìn)行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成,D正確。答案:ACD4.★(多選)如圖甲所示,a、b、c、d四種元素的線狀譜,圖乙是某礦物的線狀譜,通過(guò)光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是()A.a元素 B.b元素C.c元素 D.d元素解析:將甲中的線狀譜與乙中的譜線比照,沒(méi)有的譜線即是該礦物中缺乏的。答案:BD5.下列關(guān)于巴耳末公式的說(shuō)法正確的是()A.全部氫原子光譜的波長(zhǎng)都與巴耳末公式相對(duì)應(yīng)B.巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見(jiàn)光部分的光的波長(zhǎng)C.巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光的一個(gè)線系的波長(zhǎng),其中既有可見(jiàn)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(zhǎng)解析:通過(guò)以下表格進(jìn)行逐項(xiàng)分析:選項(xiàng)情景與過(guò)程分析推斷A巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個(gè)線系的波長(zhǎng),不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長(zhǎng)×B巴耳末公式是由當(dāng)時(shí)已知的可見(jiàn)光中的部分譜線總結(jié)出來(lái)的,但它適用于整個(gè)巴耳末線系×C巴耳末公式適用于巴耳末線系,該線系既有可見(jiàn)光也包括部分紫外光√D巴耳末公式只確定氫原子發(fā)光中的部分光的波長(zhǎng),不能確定其他原子發(fā)光的波長(zhǎng)×答案:C6.(多選)依據(jù)光譜的特征譜線,可以確定物質(zhì)的組成和鑒別物質(zhì),以下說(shuō)法正確的是()A.線狀譜中的明線是特征譜線,汲取光譜中的暗線不是特征譜線B.線狀譜中的明線不是特征譜線,汲取光譜中的暗線是特征譜線C.線狀譜中的明線與汲取光譜中的暗線都是特征譜線D.同一元素的線狀譜的明線與汲取光譜中的暗線都是一一對(duì)應(yīng)的答案:CD7.氫原子光譜的巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的譜線的波長(zhǎng)為λ1,其次為λ2,求比值λ解析:由巴耳末公式λ1、λ2對(duì)應(yīng)n=3和n=4,代入數(shù)值得答案:278.★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1若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域(1)n=6時(shí),對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng);(2)帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多少?n=6時(shí),傳