2024-2025學(xué)年高中物理第十八章原子結(jié)構(gòu)3氫原子光譜課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3-5

PAGE4-氫原子光譜[A組素養(yǎng)達(dá)標(biāo)]1．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)中的線狀譜不同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)確定的自己的特征譜線，不會(huì)因溫度、物質(zhì)不同而變更，選項(xiàng)C正確．答案：C2．(多選)下列物質(zhì)中產(chǎn)生線狀譜的是()A．炙熱的鋼水 B．發(fā)光的日光燈管C．點(diǎn)燃的蠟燭 D．極光解析：A、C能產(chǎn)生連續(xù)譜．B能產(chǎn)生水銀蒸氣的特征光譜，極光是宇宙射線激發(fā)的氣體發(fā)光，能產(chǎn)生線狀譜，B、D正確．答案：BD3．下列關(guān)于光譜和光譜分析的說法，正確的是()A．日光燈產(chǎn)生的光譜是連續(xù)譜B．太陽光譜中的暗線說明太陽上缺少與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素C．我們能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分D．連續(xù)譜是不能用來作光譜分析的解析：日光燈是低壓水銀蒸氣導(dǎo)電發(fā)光，產(chǎn)生線光譜，故A不正確．太陽光譜中的暗線是太陽發(fā)出的連續(xù)譜經(jīng)過太陽大氣層時(shí)產(chǎn)生的汲取光譜，某種元素發(fā)出的光譜被太陽大氣層中存在的對(duì)應(yīng)元素汲取，故B也不正確．月球本身不會(huì)發(fā)光，靠反射太陽光才能使我們看到它，所以不能通過光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分，C是錯(cuò)誤的．光譜分析只能是線光譜和汲取光譜，連續(xù)光譜是不能用來作光譜分析的，所以D正確．答案：D4．對(duì)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(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)光的可見光部分的光的波長(zhǎng)C．巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光的一組譜線的波長(zhǎng)，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(zhǎng)解析：巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一組譜線的波長(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)已知的可見光中的部分譜線總結(jié)出來的，但它既適用于可見光也適用于紫外光，故B錯(cuò)誤，C正確．答案：C5．(多選)下列對(duì)氫原子光譜試驗(yàn)規(guī)律的相識(shí)中，正確的是()A．雖然氫原子核外只有一個(gè)電子，但氫原子也能產(chǎn)生多種波長(zhǎng)的光B．氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長(zhǎng)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(zhǎng)大小與氫氣放電管放電強(qiáng)弱有關(guān)解析：氫原子光譜是線狀譜，波長(zhǎng)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(zhǎng)的光，不是亮度不連續(xù)的譜線，A、B對(duì)，C錯(cuò)；氫原子光譜是氫原子的特征譜線，只要是氫原子發(fā)出的光的光譜就相同，與放電管的放電強(qiáng)弱無關(guān)，D錯(cuò)．答案：AB6．下列關(guān)于光譜的說法，正確的是()A．炙熱固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光譜是連續(xù)譜B．各種原子的線狀譜中的明線和它的汲取譜中的暗線必定一一對(duì)應(yīng)C．氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生線狀譜D．甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸氣可得到甲物質(zhì)的汲取光譜解析：由于通?？吹降募橙」庾V中的暗線比線狀譜中的明線要少一些，所以B錯(cuò)誤．而氣體發(fā)光時(shí)，若是高壓氣體發(fā)光形成連續(xù)光譜，若是淡薄氣體發(fā)光形成線狀譜，故C錯(cuò)誤．甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸氣后，得到的是乙物質(zhì)的汲取光譜，所以D錯(cuò)誤．答案為A.答案：A7．(多選)下列說法正確的是()A．全部氫原子光譜的波長(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，氫原子光譜的譜線可以有多數(shù)條C．巴耳末系是氫原子光譜中的可見光部分D．氫原子光譜是線狀譜的一個(gè)例證解析：氫原子的譜系有好幾個(gè)，巴耳末系僅是可見光區(qū)中的一個(gè)，僅四條譜線，故A、B錯(cuò)誤，C正確．氫原子光譜是線狀光譜，故D正確．答案：CD8．氫原子光譜除了巴耳末系外，還有賴曼系，帕邢系等，其中賴曼系的表達(dá)式為eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,12)－eq\f(1,n2))，其中n＝2,3,4，…，R＝1.10×107m－1.求賴曼系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的波對(duì)應(yīng)的頻率．解析：對(duì)于賴曼系，當(dāng)n＝2時(shí)對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)eq\f(1,λ1)＝R(eq\f(1,12)－eq\f(1,n2))＝eq\f(3,4)R波長(zhǎng)λ1的光對(duì)應(yīng)的頻率為ν1＝eq\f(c,λ1)＝eq\f(3,4)Rc＝eq\f(3,4)×1.10×107×3×108Hz＝2.475×1015Hz.答案：2.475×1015Hz[B組素養(yǎng)提升]9．如圖甲所示的a、b、c、d分別為四種元素的特征譜線，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為()A．a(chǎn)元素 B．b元素C．c元素 D．d元素解析：由礦物的線狀譜與幾種元素的特征譜線進(jìn)行比照，b元素的譜線在該線狀譜中不存在，故B正確．與幾個(gè)元素的特征譜線不對(duì)應(yīng)的線說明該礦物中還有其他元素．答案：B10．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．炙熱的白光通過溫度較白光低的氣體后，再色散形成的汲取光譜，可用于光譜分析C．可以用特征譜線進(jìn)行光譜分析鑒別物質(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)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，選項(xiàng)A正確；由汲取光譜的定義及特點(diǎn)可知，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粒子散射試驗(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．答案：D11．利用里德伯常量(R＝1.09677×107m解析：巴耳末公式為eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))，n＝3,4,5，…按題意n＝6，則eq\f(1,λ4)＝1.09677×107×(eq\f(1,4)－eq\f(1,36))m－1所以λ4≈4.103×10－7mE4＝heq\f(c,λ4)＝6.63×10－34×eq\f(3×108,4.103×10－7)J≈4.85×10－19J.答案：4.103×10－7m4.85×10－19J[C組學(xué)霸沖刺]12．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)＝R(eq\f(1,32)－eq\f(1,n2))，其中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，試求：(1)n＝7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大？n＝7時(shí)，傳播頻率為多大？解析：(1)由帕邢系公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,32)－eq\f(1,n2))知，當(dāng)n＝7時(shí)，得λ≈1.00×10－6m.(2)由帕邢系形成的譜線在紅外線區(qū)域，而紅外線屬于電磁波，