上海市甘泉高中2019-2020学年物理沪科版选修3-5：3.4光谱分析在科学技术中的应用 跟踪训练（含解析）

3.4光谱分析在科学技术中的应用
1．下列说法正确的是
A．线状谱中的亮线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线
B．各种原子的线状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线状谱
D．甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了甲物质的吸收光谱
2．月亮的光通过分光镜所得到的光谱是
A．连续谱 B．吸收光谱 C．线状光谱 D．原子光谱
3．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态向低能态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
4．白炽灯发光产生的光谱是(　　)
A．连续光谱 B．线状光谱
C．原子光谱 D．吸收光谱
5．下列说法中正确的是 （ ）
A．黑体辐射时，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向频率较小的方向移动
B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后波长变短
C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成．
D．各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的发光频率不一样，因此每种原子都有自己的特征谱线，人们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成．
6．下列说法正确的是( )
A．烧红的煤块和白炽灯发出的都是连续光谱
B．生活中试电笔内氖管和霓红灯发光都连续是光谱
C．用光谱管观察酒精灯火焰上钠盐的光谱可以看到钠的吸收光谱
D．神舟七号三名宇航员在绕着地球飞行中能够观察到太阳的连续光谱
7．白炽灯发光产生的光谱是( )
A．明线光谱 B．连续光谱 C．原子光谱 D．吸收光谱
8．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有 (　　)
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．对原子光谱的研究开辟了深入探索原子核内部结构的道路
D．玻尔提出的原子定态，原子可以稳定在固定的能级上，玻尔原子理论能成功地解释几乎所有原子的光谱现象
9．关于光谱，下列说法正确的是(　　)
A．各种原子的发射光谱都是线状谱
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．由于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．根据各种原子发光的特征谱线进行光谱分析，可以鉴别物质和确定物质的组成成分
10．如图为氢原子能级图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，则
A．氢原子的发射光谱是连续谱
B．氢原子的能量是量子化的，各能级对应的能量是特定的
C．频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的
D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子
11．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是 （ ）
A．太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱
B．霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的是光谱是线状谱
C．进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱
D．观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成
12．下列说法中正确的是（　　）
A．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
B．扩散现象和布朗运动都和温度有关，所以都是分子的热运动
C．各种原子的线状谱中的亮线和它的吸收光谱中的暗线是一一对应的
D．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管
13．关于光谱的产生，下列说法正确的是(　　)
A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光，产生的是线状谱
B．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱
C．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是线状谱
D．炽热高压气体发光产生的是线状谱
14．白炽灯的光谱是________光谱；太阳的光谱是________光谱（填“线状”或“连续”）
参考答案
1．A
【解析】
AB.吸收光谱中的暗线和线状谱中的明线相对应，都是特征谱线，但通常吸收光谱中的暗线要比线状光谱中的明线少，故A正确，B错误；
C.气体发光，若为高压气体则产生连续谱，若为稀薄气体则产生线状谱，故C错误；
D.甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成了乙物质的吸收光谱，故D错误。
2．B
【解析】
因月亮光反射的是太阳光，而太阳光谱是吸收光谱，所以月亮的光通过分光镜所得到的光谱是吸收光谱。
A. 连续谱。故A错误；
B. 吸收光谱。故B正确；
C. 线状光谱。故C错误；
D. 原子光谱。故D错误。
3．D
【解析】
每种原子都有自己的特征谱线，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，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A、B、 C正确；α粒子散射实验是原子具有核式结构的有力证据，故选项D错误。
4．A
【解析】
白炽灯发光产生的光谱是炽热的灯丝发射的连续光谱，故A正确，BCD错误。
5．D
【解析】
黑体辐射时，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较短、频率较大的方向移动，选项A错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此光子散射后能量变小，波长变长，选项B错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构理论，选项C错误；各种原子的发射光谱都是线状谱，不同原子的发光频率不一样，因此每种原子都有自己的特征谱线，人们可以通过光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成，选项D正确；故选D．
6．A
【解析】
连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，如烧红的煤块和白炽灯出的都是连续光谱，A正确；生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光光谱属于明线光谱，属于线状谱，B错误；在燃烧的酒精灯芯上放上少许食盐，用光谱管观察得到的光谱是钠的发射光谱，也是钠的线状光谱，C错误；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳表面的气体中存在与这些暗线相对应的元素，D错误．
7．B
【解析】
白炽灯发光产生的光谱是炽热的灯丝发射的连续光谱，故B正确，ACD错误．
8．B
【解析】
卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，猜想原子内的正电荷及几乎全部质量集中在很小的核内，选项A错误； α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，选项B正确；对天然放射现象的研究开辟了深入探索原子核有复杂结构的道路，故C错误；玻尔提出的原子定态，原子可以处在一系列不连续的能量状态中；玻尔原子理论只是成功解释了氢原子光谱，但是不能解释所有原子的光谱现象，选项D错误；故选B.
9．ACD
【解析】
A.各种原子的发射光谱都是线状谱，都有一定的特征，也称特征谱线，选项A正确；
BC.因原子结构不同，导致不同原子的原子光谱也不相同，选项B错误，C正确；
D.根据各种原子发光的特征谱线进行光谱分析，通过原子发光的特征谱线来确定和鉴别物质，称为光谱分析．故D正确．
10．BC
【解析】
A．根据玻尔原子理论可知，这些氢原子辐射出的光的频率是不连续的。故A错误；
B．根据玻尔原子理论可知，氢原子的能量是量子化的，各能级对应的能量是特定的，故B正确；
C．由图可知处于激发态n=4的氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，放出光子的能量最小，频率最小，故C正确；
D．根据=6，所以大量处于n=4能级的氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故D错误。
11．BC
【解析】
A：太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是线状谱．故A项错误．
B：炽热气体发光是线状光谱，霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的是光谱是线状谱．故B项正确．
C：光谱分析是用元素的特征谱线与光谱对比来分析物体的化学成分，进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱．故C项正确．
D：月亮是反射太阳光，月球没有大气层，故观察月亮光谱，不可以确定月亮的化学组成，只能反映太阳的化学组成．故D项错误．
点睛：光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱；观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱．
12．CD
【解析】
A、液体中的扩散现象是液体分子做永不停息的热运动的结果，故A错误；
B、扩散现象和布朗运动都和温度有关，扩散现象是分子的热运动，布朗运动是小颗粒的无规则运动，不是分子的热运动，故B错误；
C、各种原子的线状谱中的亮线和它的吸收光谱中的暗线是一一对应的，故C正确；
D、为了保存玉米地水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管，可有效减小水分蒸发，故D正确。
13．ABC
【解析】
A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光，产生的是线状谱．故A项正确．
B．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱，故B项正确．
C．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是线状谱，故C项正确．
D．炽热的固体、液体和高压气体的光谱是连续谱，故D项错误．
故选ABC.
点睛：炽热的固体、液体及高压气体发光产生的光谱一般是连续谱，稀薄气体发光产生的光谱多为明线光谱，白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱．原子的发射光谱和吸收光谱都是线状谱，同一种原子，线状谱的位置相同．
14．连续 线状
【解析】
炽热的液体发射连续光谱、白炽灯的光谱是连续光谱；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生，是线状谱。