2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時作業(yè)12光譜與氫原子光譜含解析魯科版選擇性必修3

PAGE4-課時分層作業(yè)(十二)光譜與氫原子光譜(建議用時：25分鐘)◎考點一光譜和光譜分析1．(多選)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BCD[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)確定，并非棱鏡增加了顏色，B、C、D正確，A錯誤．]2．(多選)下列說法正確的是()A．炙熱的固體、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汲取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．在肯定條件下氣體也可以產(chǎn)生連續(xù)光譜AD[據(jù)連續(xù)光譜的產(chǎn)生知A正確；由于汲取光譜中的暗線和明線光譜中的明線相對應(yīng)，但通常汲取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)生汲取光譜，若為淡薄氣體則產(chǎn)生明線光譜，所以C錯誤，D正確．]3．(多選)關(guān)于線狀譜，下列說法正確的是()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BC[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)確定的自己的特征譜線，不會因溫度、物質(zhì)不同而變更，B、C正確．]4．(多選)關(guān)于太陽的光譜，下列說法正確的是()A．太陽光譜為連續(xù)譜B．太陽光譜為汲取光譜C．探討太陽光譜，可以了解太陽大氣層的物質(zhì)成分D．探討太陽光譜，可以了解地球大氣層的物質(zhì)成分BC[太陽光譜是汲取光譜，太陽光通過太陽大氣層后，被太陽大氣層中物質(zhì)汲取后形成的光譜，而汲取光譜的譜線與這種元素的線狀譜是對應(yīng)的，因此分析汲取光譜，也可了解物質(zhì)的組成．故A、D錯誤，B、C正確．]5．以下說法正確的是()A．進行光譜分析，可以用連續(xù)光譜，也可以用汲取光譜B．光譜分析的優(yōu)點是特別靈敏而且快速C．分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成，可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過另一種物質(zhì)的低溫蒸氣取得汲取光譜進行分析D．攝下月球的光譜，可以分析出月球上有哪些元素B[進行光譜分析不能用連續(xù)光譜，只能用明線光譜或汲取光譜，A錯誤；光譜分析的優(yōu)點是靈敏而且快速，B正確；分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成，可用白光照耀其低溫蒸氣產(chǎn)生的汲取光譜進行分析，通過另一種物質(zhì)的低溫蒸氣只能取得另一種物質(zhì)的汲取光譜，C錯誤；月球不能發(fā)光，它只能反射太陽光，故其反射的光譜是太陽光譜，而不是月球的光譜，不能用來分析月球上的元素，D錯誤．]6．物質(zhì)的光譜按其產(chǎn)生方式不同可分為放射光譜和汲取光譜兩大類，放射光譜又包含有兩種光譜連續(xù)光譜和明線光譜．炙熱的鋼水發(fā)光產(chǎn)生的屬于什么光譜？霓虹燈發(fā)光光譜屬于什么光譜？太陽光形成的光譜屬于什么光譜？[解析]炙熱的鋼水發(fā)光產(chǎn)生的屬于連續(xù)光譜，霓虹燈發(fā)光光譜屬于明線光譜，屬于線狀譜，太陽光形成的光譜屬于汲取光譜．[答案]連續(xù)，明線，汲取◎考點二氫原子光譜7．(多選)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．此公式是巴耳末在探討氫原子光譜特征時發(fā)覺的B．公式中n可取隨意值，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AC[此公式是巴耳末在探討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．]8．對于巴耳末公式，下列說法正確的是()A．全部氫原子光譜的波長都與巴耳末公式相對應(yīng)B．巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長C．巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光的一個線系的波長，其中既有可見光，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C[巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子的發(fā)光，選項A、D錯誤；巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結(jié)出來的，但它適用于整個巴耳末線系，該線系包括可見光和紫外光，選項B錯誤，C高正確．]9．在可見光范圍內(nèi)波長最長的2條譜線所對應(yīng)的n和它們的波長各是多少？氫原子光譜有什么特點？[解析]據(jù)公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，n＝3,4,5…，當n＝3時，波長λ最大，其次是n＝4時，，當n＝3時，eq\f(1,λ1)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)－\f(1,9)))，解得λ1＝6.5×10－7m，當n＝4時，eq\f(1,λ2)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)－\f(1,16)))，解得λ2＝4.8×10－7m，氫原子光譜是由一系列不連續(xù)的譜線組成的線狀譜．[答案]n＝3時，λ＝6.5×10－7m，n＝4時，λ＝4.8×10－7m(建議用時：15分鐘)10．關(guān)于原子的特征譜線，下列說法不正確的是()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向低能級躍遷時放出光子而形成的C．可以用特征譜線進行光譜分析來鑒別物質(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)D[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，故選項A正確；原子的特征譜線可能是由于原子從高能級向低能級躍遷時放出光子而形成的，故選項B正確；每種原子都有自己的特征譜線，可以用特征譜線進行光譜分析來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，故選項C正確；α粒子散射試驗是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)，故選項D錯誤．]11．對原子光譜，下列說法不正確的是()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B[原子光譜為線狀譜，A正確；各種原子都有自己的特征譜線，B錯誤，C正確；對各種原子的特征譜線進行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成，D正確．]12．(多選)下列對氫原子光譜試驗規(guī)律的相識中，正確的是()A．雖然氫原子核外只有一個電子，但氫原子也能產(chǎn)生多種波長的光B．氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長不連續(xù)的譜線C．氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線D．氫原子產(chǎn)生的光的波長大小與氫原子放電管放電強弱有關(guān)AB[氫原子光譜是線狀譜，波長是一系列不連續(xù)的、分立的特征譜線，并不是只含有一種波長的光，不是亮度不連續(xù)的譜線，選項A、B正確，C錯誤；氫原子光譜是氫原子的特征譜線，只要是氫原子發(fā)出的光，光譜就相同，與放電管的放電強弱無關(guān)，選項D錯誤．]13．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eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,32)－\f(1,n2)))，n＝4,5,6…，R＝1.10×107m－1．若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域，問：(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)由帕邢系公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,32)－\f(1,n2)))，當n＝6時，得λ＝1.09×10