高中物理人教版5第十八章原子结构 学业分层测评1

学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的连续谱线，下列说法正确的是()A．棱镜使光谱加了颜色B．白光是由各种颜色的光组成的C．棱镜对各种颜色光的偏折不同D．发光物质发出了在可见光区的各种频率的光E．白光通过棱镜时，各种色光的频率发生了变化【解析】白光通过棱镜使各种颜色的光落在屏上的不同位置，说明棱镜对各种颜色的光偏折不同，形成的连续光谱按波长(或频率)排列，即白光是包括各种频率的光，光的颜色是由波长(或频率)决定，并非棱镜增加了颜色，B、C、D正确，A错误．光在传播过程中频率是不变的，D错误．【答案】BCD2．下列说法中正确的是()A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B．各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生明线光谱D．在一定条件下气体也可以产生连续光谱E．甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱【解析】据连续光谱的产生知A正确；由于吸收光谱中的暗线和明线光谱中的明线相对应，但通常吸收光谱中看到的暗线要比明线光谱中的明线少，所以B不对；气体发光，若为高压气体则产生吸收光谱，若为稀薄气体则产生明线光谱，所以C错误，D正确；甲物体发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱，所以E正确．【答案】ADE3．关于线状谱，下列说法中正确的是()A．每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B．每种原子处在不同的物质中的线状谱相同C．每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同E．两种不同原子发光的线状谱不相同【解析】每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，B、C、E正确．【答案】BCE4．下列关于巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))的理解，正确的是()A．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B．公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C．公式中n只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱E．公式只适用于氢原子光谱的分析【解析】此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，A、E对，D错；公式中n只能取大于等于3的整数，λ不能连续取值．故氢原子光谱是线状谱，B错，C对．【答案】ACE5．关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系，下列说法正确的是()A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B．经典电磁理论无法解释原子的稳定性C．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上D．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的E．原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论【解析】根据经典电磁理论，电子绕核运动产生变化的电磁场，向外辐射电磁波，电子转动能量减少，轨道半径不断减小，运动频率不断改变，因此大量原子发光的光谱应该是连续谱，最终电子落到原子核上，所以A错误，B、C、D正确；经典电磁理论不能解释原子世界的现象，但可以很好地应用于宏观物体，所以E错误．【答案】BCD6．如图18­3­2甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是________元素．图18­3­2【解析】将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图对照，可知矿物中缺少b、d元素．【答案】b、d7．同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是________.【导学号：66390034】【解析】实验表明各种元素的吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的明线光谱中的一条明线相对应．【答案】相对应的8．氢原子光谱巴耳末系最短波长与最长波长之比＝________.【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，…得当n＝∞时，最小波长eq\f(1,λ1)＝R·eq\f(1,22)①当n＝3时，最大波长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．氢原子光谱在巴耳末系中最长波长的光子能量是多少？【导学号：66390035】【解析】当n＝3时，对应的波长最长，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光子能量为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．氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为E1，其次为E2，则eq\f(E1,E2)＝________.【导学号：66390036】【解析】由eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))得：当n＝3时，波长最长，eq\f(1,λ1)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,32))，当n＝4时，波长次之，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．在氢原子光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,12)－eq\f(1,n2))，n＝2,3,4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长．【解析】根据莱曼系波长倒数公式：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，…当n＝2时波长最长，其值为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.当n＝∞时，波长最短，其值为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．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＝×107m－1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：【导学号：66390037】(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？【解析】(1)帕邢系公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,32)－eq\f(1,n2))，当n＝6时，得λ＝×10－6m.(2)