【名師一號(hào)】2021年新課標(biāo)版物理選修3-5-雙基限時(shí)練13-原子結(jié)構(gòu)

雙基限時(shí)練(十三)氫原子光譜1．對(duì)于線狀譜，下列說(shuō)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．每種原子在不同物質(zhì)中的線狀譜不同C．每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜相同D．兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同解析原子發(fā)光不論在什么溫度，不論是單質(zhì)狀態(tài)，還是化合狀態(tài)，只要是某種元素的原子它的線狀譜都是特定的，代表該種原子的特點(diǎn)，不存在具有相同線狀譜的兩種不同原子，故C選項(xiàng)正確．答案C2．(多選題)通過(guò)光柵和棱鏡獲得物質(zhì)發(fā)光的光譜，光譜()A．按光的頻率挨次排列B．按光子的質(zhì)量大小排列C．按光子的速度大小排列D．依據(jù)光子的能量大小排列答案AD3．(多選題)關(guān)于光譜和光譜分析，下列說(shuō)法正確的是()A．太陽(yáng)光譜和白熾燈光譜都是連續(xù)光譜B．霓虹燈與煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜都是線狀譜C．做光譜分析可以用線狀譜，也可以用吸取光譜D．我們觀看月亮的光譜可以確定月亮的化學(xué)組成解析太陽(yáng)光譜是吸取光譜，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；霓虹燈屬淡薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線狀譜，鈉蒸氣產(chǎn)生線狀譜，故B選項(xiàng)正確；線狀譜和吸取光譜均可以用于光譜分析，故C選項(xiàng)正確；月亮本身不發(fā)光而是反射太陽(yáng)光，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案BC4．太陽(yáng)的光譜中有很多暗線，它們對(duì)應(yīng)著某些元素的特征譜線，產(chǎn)生這些暗線是由于()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)的元素解析太陽(yáng)光譜是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)四周溫度較低的大氣層時(shí)，某些頻率的光被相應(yīng)的元素的原子吸取，形成的吸取光譜，暗線所對(duì)應(yīng)的就是太陽(yáng)大氣層中存在著的元素，故C選項(xiàng)正確．答案C5．(多選題)以下說(shuō)法正確的是()A．進(jìn)行光譜分析可以用連續(xù)光譜，也可以用吸取光譜B．光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是格外靈敏而且快速C．線狀譜和吸取光譜都可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析D．?dāng)z下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素解析光譜分析常用來(lái)反映原子的特征，譜線既可以用線狀譜也可以用吸取光譜，但不能用連續(xù)光譜，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；利用光譜分析時(shí)，樣品中元素達(dá)到10－10g就可以被檢測(cè)到，靈敏度很高，B選項(xiàng)正確；月球本身不發(fā)光，它的光是反射太陽(yáng)光，故通過(guò)光譜分析不能分析出月球上有哪些元素，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案BC6．對(duì)巴耳末公式下列說(shuō)法正確的是()A．全部氫原子的光譜的波長(zhǎng)都與巴耳末公式相對(duì)應(yīng)B．巴耳末公式只能確定氫原子發(fā)光的可見(jiàn)光部分的光的波長(zhǎng)C．巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光的一個(gè)線系的波長(zhǎng)，其中既有可見(jiàn)光，又有紫外線D．巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的波長(zhǎng)解析巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個(gè)線系的波長(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選項(xiàng)錯(cuò)誤；巴耳末公式是由當(dāng)時(shí)已知的可見(jiàn)光中的部分譜線總結(jié)出來(lái)的，但它適用于整個(gè)巴耳末線系，該線系包括可見(jiàn)光和紫外線部分，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確．答案C7．(多選題)關(guān)于巴耳末公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))的理解，正確的是()A．此公式是巴耳末在爭(zhēng)辯氫光譜特征時(shí)發(fā)覺(jué)的B．公式中n可取任意值，故氫光譜是連續(xù)譜C．公式中n只能取整數(shù)值，故氫光譜是線狀譜D．公式不但適用于氫光譜的分析，也適用于其他原子的光譜答案AC8．如圖甲所示的a、b、c、d為四種元素的特征譜線，圖乙是某礦物的線狀譜，通過(guò)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元素答案B9．(多選題)關(guān)于太陽(yáng)光譜，下列說(shuō)法正確的是()A．太陽(yáng)光譜是吸取光譜B．太陽(yáng)光譜中的暗線，是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)大氣層時(shí)某些特定頻率的光被吸取后產(chǎn)生的C．依據(jù)太陽(yáng)光譜中的暗線，可以分析太陽(yáng)的物質(zhì)組成D．依據(jù)太陽(yáng)光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有哪些元素9．(多選題)關(guān)于光譜，下列說(shuō)法中正確的是()A．太陽(yáng)光譜是連續(xù)光譜B．淡薄的氫氣發(fā)光產(chǎn)生的光譜是線狀譜C．煤氣燈上燃燒的鈉鹽汽化后的鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜D．白光通過(guò)鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜解析太陽(yáng)光譜是太陽(yáng)產(chǎn)生的白光，通過(guò)太陽(yáng)四周溫度較低的大氣時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被太陽(yáng)大氣層中的某些元素吸取從而產(chǎn)生的吸取光譜，所以A不正確；淡薄氫氣發(fā)光是原子光譜又叫線狀譜，故B選項(xiàng)正確；鈉蒸氣產(chǎn)生的光譜是線狀譜，故C選項(xiàng)正確；白光通過(guò)鈉蒸氣后產(chǎn)生的是吸取光譜，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案BC10．(多選題)依據(jù)光譜的特征譜線，可以確定物質(zhì)的化學(xué)組成和鑒別物質(zhì)，以下說(shuō)法正確的是()A．線狀譜中的明線是特征譜線，吸取光譜中的暗線不是特征譜線B．線狀譜中的明線不是特征譜線，吸取光譜中的暗線是特征譜線C．線狀譜中的明線與吸取光譜中的暗線都是特征譜線D．同一元素的線狀譜的明線與吸取光譜中的暗線都是一一對(duì)應(yīng)的解析依據(jù)光譜理論知，明線光譜與吸取光譜都能表示元素的特點(diǎn)，都是元素的特征譜線，而同一元素的線狀譜與吸取光譜都是一一對(duì)應(yīng)的，因此C、D項(xiàng)正確．答案CD11．巴耳末系譜線波長(zhǎng)滿足巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，式中n＝3,4,5…在氫原子光譜可見(jiàn)光區(qū)，最長(zhǎng)波長(zhǎng)與最短波長(zhǎng)之比為________．解析巴耳末系的前四條譜線在可見(jiàn)光區(qū)，n的取值分別為3、4、5、6.n越小，λ越大，故n＝3時(shí)波長(zhǎng)最大，λmax＝eq\f(36,5R)；n＝6時(shí)波長(zhǎng)最小，λmin＝eq\f(36,8R)，故eq\f(λmax,λmin)＝eq\f(8,5).答案eq\f(8,5)12．在可見(jiàn)光范圍內(nèi)氫原子發(fā)光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的2條譜線所對(duì)應(yīng)的n，求：(1)它們的波長(zhǎng)各是多少？(2)其中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光對(duì)應(yīng)的光子能量是多少？(3)氫原子光譜有什么特點(diǎn)？解析(1)設(shè)當(dāng)n＝3、4時(shí)，氫原子發(fā)光所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)分別為λ1、λ2，由巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，(n＝3,4,5，…)知，當(dāng)n＝3時(shí)，eq\f(1,λ1)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))m－1，解得λ1＝6.5×10－7m當(dāng)n＝4時(shí)，eq\f(1,λ2)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,42)))m－1，解得λ2＝4.8×10－7m(2)n＝3時(shí)，對(duì)應(yīng)著氫原子巴耳末系中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，即為λ1，因此ε1＝heq\f(c,λ1)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,6.5×10－7)J＝3.06×10－19J.(3)除巴耳末系外，在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式，即eq\f(1,λ)＝Req\b