高中物理人教版 (新课标)选修33 氢原子光谱同步训练题

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修33 氢原子光谱同步训练题，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子核结构的正确图景，解决的问题有eq \x(导学号 96140293)( )
A．解释了α粒子散射现象
B．原子中存在电子
C．结合经典电磁理论解释原子的稳定性
D．结合经典电磁理论解释氢光谱
答案：A
解析：通过α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，而经典电磁理论并不能解释原子的稳定性和氢原子光谱，A正确，B、C、D错误。
2．下列关于光谱的说法正确的是eq \x(导学号 96140294)( )
A．月光是连续光谱
B．日光灯产生的光谱是连续光谱
C．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱是线状谱
D．白光通过温度较低的钠蒸气，所产生的光谱是线状谱
答案：C
解析：月光是反射的太阳光，是吸收光谱，故选项A错。日光灯是低压蒸气发光，所以产生的是线光谱，故选项B错。酒精灯中燃烧的钠蒸气属于低压气体发光产生线状谱，故选项C正确，选项D错。
3．对于巴耳末公式下列说法正确的是eq \x(导学号 96140295)( )
A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应
B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长
C．巴耳末公式确定了氢原子发光一组谱线的波长，其中既有可见光，又有紫外光
D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长
答案：C
解析：巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一组谱线的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，故A、D错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它也适用于可见光和紫外光，故B错误，C正确。
4．关于巴耳末公式eq \f(1,λ)＝R(eq \f(1,22)－eq \f(1,n2))(n＝3,4,5…)的理解，正确的是eq \x(导学号 96140296)( )
A．此公式只适用于氢原子发光
B．公式中的n可以是任意数，故氢原子发光的波长是任意的
C．公式中的n是大于等于3的正整数，所以氢原子光谱不是连续的
D．该公式包含了氢原子的所有光谱线
答案：AC
解析：巴耳末公式是分析氢原子的谱线得到的一个公式，它只反映氢原子谱线的一个线系，故A对D错；公式中的n只能取不小于3的正整数，B错C对。
5．关于太阳光谱，下列说法正确的是eq \x(导学号 96140297)( )
A．太阳光谱为连续谱
B．太阳光谱为吸收光谱
C．研究太阳光谱，可以了解太阳大气层的物质成分
D．研究太阳光谱，可以了解地球大气层的物质成分
答案：BC
解析：弄清太阳光谱的成因。太阳光谱是吸收光谱，是通过太阳大气层后，被太阳大气层中物质吸收后形成的光谱。而吸收光谱的谱线与这种元素的线状谱是对应的，因此分析吸收光谱，也可了解物质的组成。
二、非选择题
6．利用①白炽灯 ②蜡烛 ③霓虹灯 ④在酒精火焰中烧钠和钾的盐所产生的光谱中，能产生连续光谱的有________，能产生明线光谱的有________。eq \x(导学号 96140298)
答案：①和② ③和④
解析：白炽灯是炽热物体，是连续光谱，蜡烛是化学反应燃烧发光也是连续光谱；霓虹灯是稀薄气体发光，是明线光谱；在酒精火焰上钠或钾的盐，会使钠或钾的盐分解为钠离子或钾离子，即使钠或钾处于电离态，当它们向基态跃迁时，会放出光子形成钠或钾的特征谱线，形成明线光谱，所以题中①和②属于连续光谱，③和④属于明线光谱。
7．根据巴耳末公式，可求出氢原子光谱在可见光的范围内波长最长的2条谱线，其波长分别为654.55×10－9m和484.85×10－9m，求所对应的n值。eq \x(导学号 96140299)
答案：n1＝3 n2＝4
解析：据巴耳末公式eq \f(1,λ)＝R(eq \f(1,22)－eq \f(1,n2))得
eq \f(1,654.55×10－9)＝1.10×107×(eq \f(1,22)－eq \f(1,n\\al(2,1)))，
eq \f(1,484.85×10－9)＝1.10×107×(eq \f(1,22)－eq \f(1,n\\al(2,2)))，
所以n1＝3，n2＝4。
能力提升
一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)
1．(黄冈中学2014～2015学年高二下学期期中)关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是eq \x(导学号 96140300)( )
A．不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线
B．原子的特征谱线可能是由于原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的
C．可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分
D．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据
答案：D
解析：不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线，故不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线，选项A正确；原子的特征谱线可能是由于原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的，故选项B正确；每种原子都有自己的特征谱线，可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分，故选项C正确；α粒子散射实验是原子具有核式结构的有力证据，故选项D错误。
2．对原子光谱，下列说法不正确的是eq \x(导学号 96140301)( )
A．原子光谱是不连续的
B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的
C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同
D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素
答案：B
解析：原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错，C对；对各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确。
3．巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式 eq \f(1,λ)＝R(eq \f(1,22)－eq \f(1,n2))，式中n＝3,4,5，…在氢原子光谱可见光区，最长波长与最短波长之比为eq \x(导学号 96140302)( )
A．eq \f(9,5) B．eq \f(4,3) C．eq \f(9,8) D．eq \f(8,5)
答案：D
解析：巴耳末系的前四条谱线在可见光区，n的取值分别为3,4,5,6。n越小，λ越大，故n＝3时波长最大，λmax＝eq \f(36,5R)；n＝6时波长最小，λmin＝eq \f(36,8R)，故eq \f(λmax,λmin)＝eq \f(8,5)，D正确。
4．通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱eq \x(导学号 96140303)( )
A．按光的频率顺序排列
B．按光子的质量大小排列
C．按光的速度大小排列
D．按光子的能量大小排列
答案：ACD
解析：光谱是将光按波长展开的，而波长与频率相对应，故A正确；光子没有质量，各种色光在真空中传播速度相同，在介质中传播速度不同，B错误，C正确；由爱因斯坦的光子说可知光子能量与光子频率相对应，D正确。
5．关于光谱，下面说法中正确的是eq \x(导学号 96140304)( )
A．炽热的液体发射连续光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳内部缺少与这些暗线相对应的元素
C．明线光谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析
D．发射光谱一定是连续光谱
答案：AC
解析：炽热的固体、液体、高压气体发出的是连续光谱，故A正确。
太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光经过太阳大气层时产生的吸收光谱，故B不正确。
线状光谱和吸收光谱都是原子的特征光谱，都可以用于对物质成分进行分析，故C正确。
发射光谱可能是连续光谱，也可能是明线光谱，故D不正确。
二、非选择题
6．如图所示的分光镜是用来观察光谱的仪器，现有红、绿、紫三种单色光组成的复色光由小孔S进入平行光管，那么在光屏MN上的P处是________光，Q处是________光、R处是________光。eq \x(导学号 96140305)
答案：红 绿 紫
解析：分光镜是根据光的色散现象制成的。复色光通过三棱镜后，其偏折角不同，频率大的色光，偏折角大，故紫光的偏折角最大，而红光最小。
7．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有莱曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为eq \f(1,λ)＝R(eq \f(1,32)－eq \f(1,n2))，n＝4,5,6……，R＝1.10×107m－1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：eq \x(导学号 96140306)
(1)n＝6时，对应的波长？
(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？
n＝6时，传播频率为多大？
答案：(1)1.09×10－6m (2)3×108m/s 2.75×1014Hz
解析：(1)由帕邢系公式eq \f(1,λ)＝R(eq \f(1,32)－eq \f(1,n2))，当n＝6时，得λ＝1.09×10－6m。
(2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速c＝3×108m/s，由v＝eq \f(λ,T)＝λν，得ν＝eq \f(c,λ)＝eq \f(3×108,1.09×10－6)Hz
＝2.75×1014Hz