2019-2020年高中物理 第18章 第3節(jié) 氫原子光譜練習(xí) 新人教版選修3-5.doc

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2019-2020年高中物理 第18章 第3節(jié) 氫原子光譜練習(xí) 新人教版選修3-5 1．光譜． (1)用光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)展開(kāi)，獲得光的波長(zhǎng)成分和強(qiáng)度分布的記錄．這稱(chēng)作光譜．有些光譜是一條條的亮線(xiàn)．我們把它們叫作譜線(xiàn)，這樣的光譜叫作線(xiàn)狀譜．有的光譜是連在一起的光帶．我們把它叫作連續(xù)譜． (2)各種原子的發(fā)射光譜都是線(xiàn)狀譜，說(shuō)明原子只發(fā)出幾種特定頻率的光．每種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，我們可以用它來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，這種方法稱(chēng)作光譜分析． 2．氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律． 氫原子光譜的一組譜線(xiàn)(巴耳末系)的波長(zhǎng)用一個(gè)公式表達(dá)：＝R式子中n只能取整數(shù)，n＝3，4，5，…，R為一個(gè)常數(shù)． 3．經(jīng)典理論的困難． 盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)很好地解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，但與經(jīng)典理論相矛盾．既無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性．又無(wú)法解釋原子光譜的分立特征，這樣必須要引入新觀點(diǎn)． 1．有關(guān)原子光譜，下列說(shuō)法不正確的是(C) A．原子光譜間接地反映了原子結(jié)構(gòu)特征 B．氫原子光譜跟氧原子光譜是不同的 C．太陽(yáng)光譜是連續(xù)譜 D．鑒別物質(zhì)的成分可以采用光譜分析 解析：不同的原子發(fā)出的譜線(xiàn)不相同，每一種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，利用光譜分析可以用來(lái)確定元素，原子光譜可以間接反映原子結(jié)構(gòu)的特征．A、B、D正確．太陽(yáng)光譜是不連續(xù)的，故C不正確． 2．(多選)關(guān)于光譜和光譜分析，下列說(shuō)法中正確的是(BD) A．太陽(yáng)光譜和白熾燈光譜都是連續(xù)譜 B．霓虹燈產(chǎn)生的是明線(xiàn)光譜 C．進(jìn)行光譜分析時(shí)，只能用明線(xiàn)光譜 D．同一元素吸收光譜的暗線(xiàn)與明線(xiàn)光譜的位置是一一對(duì)應(yīng)的 解析：太陽(yáng)光譜是吸收光譜，可進(jìn)行光譜分析；白熾燈光產(chǎn)生的是連續(xù)譜；霓虹燈管內(nèi)充有稀薄氣體，產(chǎn)生的光譜為明線(xiàn)光譜． 3．仔細(xì)觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有幾條不連續(xù)的亮線(xiàn)，其原因是(D) A．氫原子只有幾個(gè)能級(jí) B．氫原子只能發(fā)出平行光 C．氫原子有時(shí)發(fā)光，有時(shí)不發(fā)光 D．氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的 解析：本題考查的是氫原子光譜的相關(guān)問(wèn)題，只有幾條不連續(xù)的亮線(xiàn)，其原因是氫原子輻射的光子的能量是不連續(xù)的，所以對(duì)應(yīng)的光的頻率也是不連續(xù)的；D正確． 4. (多選) 下列說(shuō)法正確的是(CD) A．各種原子的發(fā)射光譜都是連續(xù)譜 B．愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率無(wú)關(guān) C. 根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子核式模型 D. 實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱(chēng)為德布羅意波 解析：光譜還有可能是線(xiàn)狀的，A錯(cuò)誤，光電子的最大初動(dòng)能與入射光子的頻率有關(guān)，B錯(cuò)誤，根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子核式模型，C正確，實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱(chēng)為德布羅意波，D正確． 5．利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，關(guān)于光譜分析，下列說(shuō)法正確的是(B) A．利用高溫物體的連續(xù)譜就可鑒別其組成成分 B．利用物質(zhì)的線(xiàn)狀譜就可鑒別其組成成分 C．高溫物體發(fā)出的光通過(guò)物質(zhì)后的光譜上的暗線(xiàn)反映了高溫物體的組成成分 D．同一種物質(zhì)的線(xiàn)狀譜與吸收光譜上的暗線(xiàn)由于光譜的不同，它們沒(méi)有關(guān)系 解析：由于高溫物體的光譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無(wú)關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；某種物質(zhì)發(fā)光的線(xiàn)狀譜中的明線(xiàn)是與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān)，通過(guò)這些亮線(xiàn)與原子的特征譜線(xiàn)對(duì)照，即可確定物質(zhì)的組成成分，B項(xiàng)正確；高溫物體發(fā)出的光通過(guò)物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線(xiàn)，這些暗線(xiàn)由所經(jīng)過(guò)的物質(zhì)決定，C項(xiàng)錯(cuò)誤；某種物質(zhì)發(fā)出某種頻率的光，當(dāng)光通過(guò)這種物質(zhì)時(shí)它也會(huì)吸收這種頻率的光，因此線(xiàn)狀譜中的亮線(xiàn)與吸收光譜中的暗線(xiàn)相對(duì)應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 6．太陽(yáng)的連續(xù)光譜中有許多暗線(xiàn)，它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線(xiàn)．產(chǎn)生這些暗線(xiàn)的原因是由于(C) 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：由于對(duì)太陽(yáng)光譜的成因認(rèn)識(shí)不清，易誤認(rèn)為暗線(xiàn)是由于太陽(yáng)內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素產(chǎn)生的，因此錯(cuò)誤地選擇了B.實(shí)際上太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)，它發(fā)出的連續(xù)光譜經(jīng)過(guò)溫度比較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生吸收光譜，我們通過(guò)對(duì)太陽(yáng)光譜中暗線(xiàn)的分析，把它跟各種原子的特征譜線(xiàn)對(duì)照，就知道太陽(yáng)大氣層中含有氫、氮、氦、碳、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素．因此正確答案為C. 7．(多選)下列說(shuō)法正確的是(CD) A．所有氫原子光譜的波長(zhǎng)都可由巴耳末公式求出 B．據(jù)巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氫原子光譜的譜線(xiàn)可以有無(wú)數(shù)條 C．巴耳末系中的一部分譜線(xiàn)是氫原子光譜中的可見(jiàn)光部分 D．氫原子光譜是線(xiàn)狀譜的一個(gè)例證 解析：氫原子的譜系有好幾個(gè)，巴耳末系是可見(jiàn)光區(qū)中的一個(gè)，僅十四條譜線(xiàn)．故A、B不正確，C正確．氫原子光譜是線(xiàn)狀譜，故D正確． 8．(多選)關(guān)于巴耳末公式＝R的理解，正確的是(AC) A．此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的 B．公式中n可取任意值，故氫原子光譜是連續(xù)譜 C．公式中n只能取不小于3的整數(shù)值，故氫原子光譜是線(xiàn)狀譜 D．公式不但適用于氫原子光譜的分析，也適用于其他原子的光譜 解析：此公式是巴耳末在研究氫原子光譜在可見(jiàn)光區(qū)的14條譜線(xiàn)中得到的，只適用于氫原子光譜的分析，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(xiàn)狀譜． 9．(多選)關(guān)于原子光譜，下列說(shuō)法正確的是(AD) A．原子光譜是不連續(xù)的，是由若干頻率的光組成的 B．大量原子發(fā)光的光譜是連續(xù)的，少量原子發(fā)光的光譜是不連續(xù)的 C．由于原子都是由原子核和核外電子組成，所以各種原子的原子光譜是相同的 D．由于各種原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的原子光譜也不相同 解析：原子光譜是線(xiàn)狀譜，光譜是一系列不連續(xù)的亮線(xiàn)，每條亮線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率，原子光譜是由若干頻率的光組成的，故A對(duì)、B錯(cuò)；各種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，不同元素的原子特征譜線(xiàn)不同，故D對(duì)、C錯(cuò)． 10．(多選)如圖甲所示是a、b、c、d四種元素的線(xiàn)狀譜，圖乙是某礦物的線(xiàn)狀譜，通過(guò)光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是(BD) A．a(chǎn)元素 B．b元素 C．c元素 D．d元素 解析：將甲中的線(xiàn)狀譜與乙中的譜線(xiàn)相對(duì)照，沒(méi)有的譜線(xiàn)即是該礦物質(zhì)中缺少的．