高中物理人教版5第十八章原子結(jié)構(gòu) 學(xué)業(yè)分層測評1

學(xué)業(yè)分層測評(十一)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標]1．白光通過棱鏡后在屏上會形成按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫排列的連續(xù)譜線，下列說法正確的是()A．棱鏡使光譜加了顏色B．白光是由各種顏色的光組成的C．棱鏡對各種顏色光的偏折不同D．發(fā)光物質(zhì)發(fā)出了在可見光區(qū)的各種頻率的光E．白光通過棱鏡時，各種色光的頻率發(fā)生了變化【解析】白光通過棱鏡使各種顏色的光落在屏上的不同位置，說明棱鏡對各種顏色的光偏折不同，形成的連續(xù)光譜按波長(或頻率)排列，即白光是包括各種頻率的光，光的顏色是由波長(或頻率)決定，并非棱鏡增加了顏色，B、C、D正確，A錯誤．光在傳播過程中頻率是不變的，D錯誤．【答案】BCD2．下列說法中正確的是()A．熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光形成連續(xù)光譜B．各種原子的明線光譜中的明線和它吸收光譜中的暗線必定一一對應(yīng)C．氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生明線光譜D．在一定條件下氣體也可以產(chǎn)生連續(xù)光譜E．甲物體發(fā)出的白光通過乙物質(zhì)的蒸氣形成了乙物質(zhì)的吸收光譜【解析】據(jù)連續(xù)光譜的產(chǎn)生知A正確；由于吸收光譜中的暗線和明線光譜中的明線相對應(yīng)，但通常吸收光譜中看到的暗線要比明線光譜中的明線少，所以B不對；氣體發(fā)光，若為高壓氣體則產(chǎn)生吸收光譜，若為稀薄氣體則產(chǎn)生明線光譜，所以C錯誤，D正確；甲物體發(fā)出的白光通過乙物質(zhì)的蒸氣形成了乙物質(zhì)的吸收光譜，所以E正確．【答案】ADE3．關(guān)于線狀譜，下列說法中正確的是()A．每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同B．每種原子處在不同的物質(zhì)中的線狀譜相同C．每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜都相同D．兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同E．兩種不同原子發(fā)光的線狀譜不相同【解析】每種原子都有自己的結(jié)構(gòu)，只能發(fā)出由內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的自己的特征譜線，不會因溫度、物質(zhì)不同而改變，B、C、E正確．【答案】BCE4．下列關(guān)于巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))的理解，正確的是()A．此公式是巴耳末在研究氫原子光譜特征時發(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E．公式只適用于氫原子光譜的分析【解析】此公式是巴耳末在研究氫原子光譜在可見光區(qū)的四條譜線中得到的，只適用于氫原子光譜的分析，A、E對，D錯；公式中n只能取大于等于3的整數(shù)，λ不能連續(xù)取值．故氫原子光譜是線狀譜，B錯，C對．【答案】ACE5．關(guān)于經(jīng)典電磁理論與原子的核式結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，下列說法正確的是()A．經(jīng)典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性B．經(jīng)典電磁理論無法解釋原子的穩(wěn)定性C．根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞原子核轉(zhuǎn)動時，電子會不斷釋放能量，最后被吸附到原子核上D．根據(jù)經(jīng)典電磁理論，原子光譜應(yīng)該是連續(xù)的E．原子的核式結(jié)構(gòu)模型徹底否定了經(jīng)典電磁理論【解析】根據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子繞核運動產(chǎn)生變化的電磁場，向外輻射電磁波，電子轉(zhuǎn)動能量減少，軌道半徑不斷減小，運動頻率不斷改變，因此大量原子發(fā)光的光譜應(yīng)該是連續(xù)譜，最終電子落到原子核上，所以A錯誤，B、C、D正確；經(jīng)典電磁理論不能解釋原子世界的現(xiàn)象，但可以很好地應(yīng)用于宏觀物體，所以E錯誤．【答案】BCD6．如圖18-3-2甲所示是a、b、c、d四種元素的線狀譜，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是________元素．圖18-3-2【解析】將a、b、c、d四種元素的線狀譜與乙圖對照，可知礦物中缺少b、d元素．【答案】b、d7．同一元素的明線光譜的明線與吸收光譜的暗線是________.【導(dǎo)學(xué)號：66390034】【解析】實驗表明各種元素的吸收光譜中的每一條暗線都跟這種原子的明線光譜中的一條明線相對應(yīng)．【答案】相對應(yīng)的8．氫原子光譜巴耳末系最短波長與最長波長之比＝________.【解析】由巴耳末公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))，n＝3,4,5，…得當n＝∞時，最小波長eq\f(1,λ1)＝R·eq\f(1,22)①當n＝3時，最大波長eq\f(1,λ2)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,32))②由①②得eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(5,9).【答案】eq\f(5,9)9．氫原子光譜在巴耳末系中最長波長的光子能量是多少？【導(dǎo)學(xué)號：66390035】【解析】當n＝3時，對應(yīng)的波長最長，代入巴耳末公式有：eq\f(1,λ1)＝×107×(eq\f(1,22)－eq\f(1,32))解之得λ1≈×10－7m光子能量為ε1＝hν＝heq\f(c,λ1)＝eq\f×10－34×3×108,×10－7)J＝×10－19J.【答案】×10－19J[能力提升]10．氫原子光譜的巴耳末系中波長最長的光波的光子能量為E1，其次為E2，則eq\f(E1,E2)＝________.【導(dǎo)學(xué)號：66390036】【解析】由eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))得：當n＝3時，波長最長，eq\f(1,λ1)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,32))，當n＝4時，波長次之，eq\f(1,λ2)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,42))，解得eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(27,20)，由E＝heq\f(c,λ)得：eq\f(E1,E2)＝eq\f(λ2,λ1)＝eq\f(20,27).【答案】eq\f(20,27)11．在氫原子光譜的紫外區(qū)的譜線系中有多條譜線，試利用萊曼系的公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,12)－eq\f(1,n2))，n＝2,3,4，…，計算紫外線的最長波和最短波的波長．【解析】根據(jù)萊曼系波長倒數(shù)公式：eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,12)－\f(1,n2)))，n＝2,3,4，…可得λ＝eq\f(1,R\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,12)－\f(1,n2))))，n＝2,3,4，…當n＝2時波長最長，其值為λ＝eq\f(1,R\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,12)－\f(1,22))))＝eq\f(1,\f(3,4)R)＝eq\f(1,\f(3,4)××107)m＝×10－7m.當n＝∞時，波長最短，其值為λ＝eq\f(1,R\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,12)－0)))＝eq\f(1,R)＝eq\f(1,×107)m＝×10－8m.【答案】×10－7m×10－8m12．氫原子光譜除了巴耳末系外，還有萊曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式為eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,32)－eq\f(1,n2))，n＝4,5,6，…，R＝×107m－1.若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域，試求：【導(dǎo)學(xué)號：66390037】(1)n＝6時，對應(yīng)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？【解析】(1)帕邢系公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,32)－eq\f(1,n2))，當n＝6時，得λ＝×10－6m.(2)