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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(xí) 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(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)初步建立了原子核結(jié)構(gòu)的正確圖景，解決的問(wèn)題有(　　) A．解釋了α粒子散射現(xiàn)象 B．原子中存在電子 C．結(jié)合經(jīng)典電磁理論解釋原子的穩(wěn)定性 D．結(jié)合經(jīng)典電磁理論解釋氫光譜 答案：A 解析：通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)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(cuò)誤。 2．下列關(guān)于光譜的說(shuō)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(guò)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(yáng)光，是吸收光譜，故選項(xiàng)A錯(cuò)。日光燈是低壓蒸氣發(fā)光，所以產(chǎn)生的是線光譜，故選項(xiàng)B錯(cuò)。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(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)。 3．對(duì)于巴耳末公式下列說(shuō)法正確的是(　　) A．所有氫原子光譜的波長(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)光一組譜線的波長(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) 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(zhǎng)，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長(zhǎng)，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A、D錯(cuò)誤；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，但它也適用于可見(jiàn)光和紫外光，故B錯(cuò)誤，C正確。 4．關(guān)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(shí)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(jiàn)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(guān)于太陽(yáng)光譜，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．太陽(yáng)光譜為連續(xù)譜 B．太陽(yáng)光譜為吸收光譜 C．研究太陽(yáng)光譜，可以了解太陽(yáng)大氣層的物質(zhì)成分 D．研究太陽(yáng)光譜，可以了解地球大氣層的物質(zhì)成分 答案：BC 解析：弄清太陽(yáng)光譜的成因。太陽(yáng)光譜是吸收光譜，是通過(guò)太陽(yáng)大氣層后，被太陽(yáng)大氣層中物質(zhì)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(duì)應(yīng)的，因此分析吸收光譜，也可了解物質(zhì)的組成。 二、非選擇題 6．利用①白熾燈?、谙灎T　③霓虹燈?、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(xué)反應(yīng)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(huì)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(dāng)它們向基態(tài)躍遷時(shí)，會(huì)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(jiàn)光的范圍內(nèi)波長(zhǎng)最長(zhǎng)的2條譜線，其波長(zhǎng)分別為654.5510－9m和484.8510－9m，求所對(duì)應(yīng)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(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)關(guān)于原子的特征譜線，下列說(shuō)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(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子而形成的 C．可以用特征譜線進(jìn)行光譜分析來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分 D．原子的特征譜線是原子具有核式結(jié)構(gòu)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(xiàng)A正確；原子的特征譜線可能是由于原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子而形成的，故選項(xiàng)B正確；每種原子都有自己的特征譜線，可以用特征譜線進(jìn)行光譜分析來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，故選項(xiàng)C正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2．巴耳末通過(guò)對(duì)氫光譜的研究總結(jié)出巴耳末公式＝R(－)(n＝3,4,5…)，對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．巴耳末依據(jù)核式結(jié)構(gòu)理論總結(jié)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(jié)出巴耳末公式 D．巴耳末公式準(zhǔn)確反映了氫原子發(fā)光的分立性，其波長(zhǎng)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(duì)氫光譜的分析得出的，而不是依據(jù)核式結(jié)構(gòu)總結(jié)出的，A錯(cuò)、C對(duì)；巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中的一個(gè)線系波長(zhǎng)，不能描述氫原子發(fā)出的各種光的波長(zhǎng)，此公式反映出氫原子發(fā)光是不連續(xù)的，B、D錯(cuò)。 3．對(duì)原子光譜，下列說(shuō)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(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 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(cuò)，C對(duì)；對(duì)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。 4．巴耳末系譜線波長(zhǎng)滿足巴耳末公式 ＝R(－)，式中n＝3,4,5，…在氫原子光譜可見(jiàn)光區(qū)，最長(zhǎng)波長(zhǎng)與最短波長(zhǎng)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(jiàn)光區(qū)，n的取值分別為3,4,5,6。n越小，λ越大，故n＝3時(shí)波長(zhǎng)最大，λmax＝；n＝6時(shí)波長(zhǎng)最小，λmin＝，故＝，D正確。 5．關(guān)于光譜，下面說(shuō)法中正確的是(　　) A．熾熱的液體發(fā)射連續(xù)光譜 B．太陽(yáng)光譜中的暗線說(shuō)明太陽(yáng)內(nèi)部缺少與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素 C．明線光譜和吸收光譜都可以對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)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(yáng)光譜中的暗線是太陽(yáng)發(fā)出的連續(xù)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)大氣層時(shí)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(duì)物質(zhì)成分進(jìn)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(lái)觀察光譜的儀器，現(xiàn)有紅、綠、紫三種單色光組成的復(fù)色光由小孔S進(jìn)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(fù)色光通過(guò)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(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(dāng)n＝6時(shí)，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