高中物理人教版选修3-5 同步测试题 第十八章 第3节氢原子光谱 Word版含解析

1．(光谱)(多选)关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A．炽热的灯丝发射连续谱
B．发射光谱一定是连续谱
C．线状谱和吸收光谱都可以对物质成分进行分析
D．氢气放电管发射的光谱是线状谱
答案　ACD
解析　炽热的灯丝发射的光谱为连续谱，A正确；发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，B错误；线状谱和吸收光谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，C正确；氢气放电管发射的光谱是线状谱，D正确。
2．(光谱)关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A．有的原子发出的光谱是连续谱，有的原子发出的光谱是线状谱
B．线状谱由不连续的若干波长的光组成
C．光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱
D．光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱
答案　B
解析　各种原子发出的光谱是特征光谱，是线状谱，A错误；线状谱只包含对应波长的若干光，B正确；光谱分析一定要用线状谱，既可以是发射光谱也可以是吸收光谱，C、D错误。
3．(光谱分析)利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分，关于光谱分析，下列说法中正确的是(　　)
A．利用高温物体的连续谱就可以鉴别其组成成分
B．利用物质的线状谱就可以鉴别其组成成分
C．高温物体发出的光通过某物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分
D．我们观察月亮射来的光谱，可以确定月亮的化学组成
答案　B
解析　由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；某种物质发光的线状谱中的明线与某种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的组成成分，B正确；高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，与高温物体无关，C错误；月亮反射到地面的光是太阳光谱，D错误。
4．(光谱)(多选)对原子光谱，下列说法正确的是(　　)
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．各种原子的结构不同，所以各种原子的光谱也不相同
D．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素
答案　ACD
解析　原子光谱为线状谱，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错误，C正确；根据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。
5．(氢原子光谱的规律)氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为(　　)
A. B.
C. D.
答案　A
解析　由巴耳末公式＝R(n＝3,4,5，…)，当n＝∞时，最小波长倒数＝R；当n＝3时，最大波长倒数＝R，得＝。
6．(经典理论的困难)(多选)关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法中正确的是(　　)
A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性
B．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
C．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的
D．氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论
答案　BC
解析　卢瑟福的核式模型在经典电磁理论下完全是不稳定的，电子绕核运转会辐射电磁波损失能量，故A错误；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，故B正确；根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的，故C正确；氢原子光谱没有彻底否定经典电磁理论，而是引入了新的概念，故D错误。
B组：等级性水平训练
7．(线状谱)对于线状谱，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不同
C．每种原子在任何条件下发光的线状谱相同
D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同
答案　C
解析　同种原子在任何条件下发光的线状谱相同，C正确，A、B错误，两种不同的原子发光的线状谱不相同，D错误。
8．(氢原子光谱的规律)下列说法正确的是(　　)
A．所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出
B．巴耳末公式中的n可以连续取值
C．巴耳末系是氢原子光谱中的不可见光部分
D．氢原子光谱是线状谱的一个例证
答案　D
解析　巴耳末公式为＝R n＝3,4,5，…，巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的所有光的波长，也不能描述其他原子的发光光谱，巴耳末系中的光谱线有无数条，但在可见光的区域中只有4条光谱线，其余都在紫外光区域。其中的n是不连续的。氢原子的光谱是线状光谱。所以A、B、C错误，D正确。
9．(综合)下列说法中正确的是(　　)
A．巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系
B．根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱，也可以分析其他原子的发光光谱
C．由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段
D．氢原子光谱中有红外区，可见光区和紫外区，可见光只有四条谱线
答案　D
解析　巴耳末公式只能描述氢原子光谱中的一个线系，不能确定氢原子光谱中所有光的波长，A错误；巴耳末公式只能确定氢原子光谱的可见光区和部分紫外光区，不能确定其他原子光谱，B、C错误；氢原子光谱中有可见光、红外线和紫外线，D正确。
10．(光谱分析)(多选)如图甲所示是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(　　)
A．a元素 B．b元素
C．c元素 D．d元素
答案　BD
解析　将a、b、c、d四种元素的线状谱与乙图中对照，可知矿物中缺少b、d元素，故选B、D。
11．(综合)已知氢原子光谱中巴耳末线系第一条谱线Hα的波长为6565 ?(1 ?＝1×10－10 m)。
(1)试推算里德伯常量的值；
(2)利用巴耳末公式求其中第四条谱线的波长和对应光子的能量；
(3)试计算巴耳末系中波长最短的光对应的波长。
答案　(1)1.097×107 m－1　(2)4.102×10－7 m　4.85×10－19 J　(3)3.65×10－7 m
解析　(1)巴耳末系中第一条谱线为n＝3时，
即＝R
R＝＝ m－1≈1.097×107 m－1。
(2)巴耳末系中第四条谱线对应n＝6，
则＝R
λ4＝ m≈4.102×10－7 m
E＝hν＝h＝ J≈4.85×10－19 J。
(3)n＝∞时，对应的波长最短，即＝R，
得λmin≈3.65×10－7 m。