2024-2025学年新教材高中物理课时作业12光谱与氢原子光谱含解析鲁科版选择性必修3

PAGE4-课时分层作业(十二)光谱与氢原子光谱(建议用时：25分钟)◎考点一光谱和光谱分析1．(多选)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BCD[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)确定，并非棱镜增加了颜色，B、C、D正确，A错误．]2．(多选)下列说法正确的是()A．炙热的固体、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汲取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．在肯定条件下气体也可以产生连续光谱AD[据连续光谱的产生知A正确；由于汲取光谱中的暗线和明线光谱中的明线相对应，但通常汲取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汲取光谱，若为淡薄气体则产生明线光谱，所以C错误，D正确．]3．(多选)关于线状谱，下列说法正确的是()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BC[每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构确定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而变更，B、C正确．]4．(多选)关于太阳的光谱，下列说法正确的是()A．太阳光谱为连续谱B．太阳光谱为汲取光谱C．探讨太阳光谱，可以了解太阳大气层的物质成分D．探讨太阳光谱，可以了解地球大气层的物质成分BC[太阳光谱是汲取光谱，太阳光通过太阳大气层后，被太阳大气层中物质汲取后形成的光谱，而汲取光谱的谱线与这种元素的线状谱是对应的，因此分析汲取光谱，也可了解物质的组成．故A、D错误，B、C正确．]5．以下说法正确的是()A．进行光谱分析，可以用连续光谱，也可以用汲取光谱B．光谱分析的优点是特别灵敏而且快速C．分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得汲取光谱进行分析D．摄下月球的光谱，可以分析出月球上有哪些元素B[进行光谱分析不能用连续光谱，只能用明线光谱或汲取光谱，A错误；光谱分析的优点是灵敏而且快速，B正确；分析某种物质的化学组成，可用白光照耀其低温蒸气产生的汲取光谱进行分析，通过另一种物质的低温蒸气只能取得另一种物质的汲取光谱，C错误；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其反射的光谱是太阳光谱，而不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素，D错误．]6．物质的光谱按其产生方式不同可分为放射光谱和汲取光谱两大类，放射光谱又包含有两种光谱连续光谱和明线光谱．炙热的钢水发光产生的属于什么光谱？霓虹灯发光光谱属于什么光谱？太阳光形成的光谱属于什么光谱？[解析]炙热的钢水发光产生的属于连续光谱，霓虹灯发光光谱属于明线光谱，属于线状谱，太阳光形成的光谱属于汲取光谱．[答案]连续，明线，汲取◎考点二氢原子光谱7．(多选)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．此公式是巴耳末在探讨氢原子光谱特征时发觉的B．公式中n可取随意值，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AC[此公式是巴耳末在探讨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．]8．对于巴耳末公式，下列说法正确的是()A．全部氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对应B．巴耳末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的光的波长C[巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，选项A、D错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外光，选项B错误，C高正确．]9．在可见光范围内波长最长的2条谱线所对应的n和它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？[解析]据公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，n＝3,4,5…，当n＝3时，波长λ最大，其次是n＝4时，，当n＝3时，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，当n＝4时，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，氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状谱．[答案]n＝3时，λ＝6.5×10－7m，n＝4时，λ＝4.8×10－7m(建议用时：15分钟)10．关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是()A．不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线B．原子的特征谱线可能是由于原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的C．可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分D．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据D[不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线，故选项A正确；原子的特征谱线可能是由于原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的，故选项B正确；每种原子都有自己的特征谱线，可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分，故选项C正确；α粒子散射试验是原子具有核式结构的有力证据，故选项D错误．]11．对原子光谱，下列说法不正确的是()A．原子光谱是不连续的B．由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素B[原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，B错误，C正确；对各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，D正确．]12．(多选)下列对氢原子光谱试验规律的相识中，正确的是()A．虽然氢原子核外只有一个电子，但氢原子也能产生多种波长的光B．氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线C．氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线D．氢原子产生的光的波长大小与氢原子放电管放电强弱有关AB[氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，不是亮度不连续的谱线，选项A、B正确，C错误；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光，光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，选项D错误．]13．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为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．若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，问：(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)由帕邢系公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,32)－\f(1,n2)))，当n＝6时，得λ＝1.09×10