上海市海滨高中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 课时练含解析）

3.4光谱分析在科学技术中的应用
1．关于物理学史，下列说法不正确的是（ ）
A．普朗克为了解释黑体辐射问题，提出了能量子假说
B．某种原子的吸收光谱中的暗线是该原子的特征谱线
C．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的核式结构
D．赫兹发现了光电效应现象
2．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的光谱，可以确定月亮的化学组成
3．下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有(　　)
①X射线被石墨散射后部分波长增大
②锌板被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出
③轰击金箔的α粒子中有少数运动方向发生较大偏转
④氢原子发射的光经三棱镜分光后，呈现线状光谱
A．①② B．①②③ C．②③ D．②③④
4．根据经典电磁理论，从卢瑟福原子结构模型可以得到的推论是( )
A．原子十分稳定，原子光谱是连续谱
B．原子十分稳定，原子光谱是线状谱
C．原子很不稳定，原子光谱是连续谱
D．原子很不稳定，原子光谱是线状谱
5．下列关于光谱的说法中错误的是( )
A．连续谱和线状谱都是发射光谱
B．线状谱的谱线含有原子的特征谱线
C．固体、液体和气体的发射光谱为连续谱，只有金属蒸气的发射光谱是线状谱
D．在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光
6．对于卢瑟福的原子模型，如果根据经典物理学分析，会得出与事实不相一致的推论是　　
A．原子十分稳定，原子光谱是连续谱
B．原子十分稳定，原子光谱是线状谱
C．原子很不稳定，原子光谱是连续谱
D．原子很不稳定，原子光谱是线状谱
7．关于光谱，下列说法中正确的是
A．炽热的液体发射明线光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应的元素
C．明线光谱和暗线光谱都可以用于对物质成分进行分析
D．发射光谱一定是连续光谱
8．关于光谱分析，下列说法中不正确的是（ ）
A．进行光谱分析时，既可以利用连续光谱，也可以利用线状光谱
B．进行光谱分析时，必须利用线状光谱或吸收光谱
C．利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分
D．利用光谱分析不可以深入了解原子的内部结构
9．日光灯正常工作时，灯管内的稀薄汞蒸气由于气体放电而发射几种特定的光子．而汞的明线光谱中既有可见光，又有紫外线．其中只有紫外线全部管壁上的荧光粉吸收，并使荧光粉受到激发而发射波长几乎连续分布的可见光．日光灯灯光经过分光镜后形成的光谱是（ ）
A．与白炽灯灯光的光谱相同的连续光谱
B．与太阳光光谱相同的光谱
C．连续光谱与汞的明线光谱（除紫外线外）相加的光谱
D．是吸收光谱
10．在矿物勘探中，勘探人员经常会用光谱分析的方法来确定矿物的成分．如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为
A．a元素 B．b元素
C．c元素 D．d元素
11．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．人们在解释下列哪组实验现象时，利用了“量子化”的观点的是( )
A．光电效应现象 B．α粒子散射实验
C．氢原子光谱实验 D．黑体辐射现象
12．下列说法中正确的是( 　　)
A．汤姆孙发现电子揭示了原子是由原子核和电子组成的
B．α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少
C．进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱
D．高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分
13．关于原子光谱，下列说法中正确的是
A．稀薄气体发光的光谱只有几条分立的亮线
B．稀薄气体发光的光谱是一条连续的彩带
C．不同原子的光谱线不同
D．利用光谱分析可以确定物质的化学成份
14．物质的光谱按其产生方式不同可分为发射光谱和吸收光谱两大类，发射光谱又包含有两种光谱连续光谱和明线光谱．炽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光谱？
参考答案
1．C
【解析】
A．普朗克为了解释黑体辐射问题，提出了能量子假说，选项A正确；
B．某种原子的吸收光谱中的暗线是该原子的特征谱线，选项B正确；
C．汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了原子的核式结构理论，选项C错误；
D．赫兹最早发现了光电效应现象，选项D正确；
2．B
【解析】
AB．每种元素都有自己的特征谱线，光谱分析的基本原理是每种元素都有自己的特征谱线．明线光谱和吸收光谱都是元素的特征光谱，光谱分析时，既可用明线光谱也可用吸收光谱，但不能用连续光谱．故A错误，B正确；
C．高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线是吸收谱，吸收谱反映了低温物体的组成成分．故C错误．
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错误．
3．A
【解析】
①为康普顿散射，②为光电效应，康普顿散射和光电效应都深入揭示了光的粒子性； ③为α粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式结构模型．④为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续；故深入地揭示了光的粒子性一面的有①②，故选A.
【点睛】
本题考查的知识点较多，在平时学习中要多注意积累一些特殊的光学现象，尤其是课本上涉及到的图片，更要认真理解现象的原理．
4．C
【解析】
根据经典电磁理论，原子核外电子绕原子核转动会释放电磁破，因此能量降低，原子会做向心运动，且能量是连续的，因此从卢瑟福原子模型可以得到的推论是原子很不稳定，原子光谱是连续谱
故选C。
5．C
【解析】试题分析：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．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．每种原子明线光谱中的明线和其吸收光谱中的暗线是一一对应的
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，故A正确；明线光谱的谱线叫做原子的特征谱线，故B正确；发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱．稀薄气体或金属蒸汽发光而产生的是明线光谱，不是连续光谱，C错误；在吸收光谱中，低温气体原子吸收的光恰好就是这种气体原子在高温时发出的光，D正确．
6．C
【解析】
根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到的推论是原子很不稳定，原子光谱是连续谱，C正确，ABD错误；
故选C．
7．C
【解析】
试题分析：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，如炽热的液体发射连续光谱．故A错误；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素，故B错误；高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱．由狭窄谱线组成的光谱．单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱．均能对物质进行分析，故C正确；发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；故D错误；故选C．
考点：光谱
【名师点睛】本题是考查光谱与光谱分析;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．
8．A
【解析】
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．光谱分析的基本原理是每种元素都有自己的特征谱线．
【详解】
AB．每种元素都有自己的特征谱线，光谱分析的基本原理是每种元素都有自己的特征谱线．明线光谱和吸收光谱都是元素的特征光谱，光谱分析时，既可用明线光谱也可用吸收光谱，但是不能用连续光谱．故A错误，符合题意，B正确，不符合题意；
CD．利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分，不可以深入了解原子的内部结构．故CD正确，不符合题意；
故选A.
9．C
【解析】
A．日光灯灯光经过分光镜后形成的光谱是线状谱，而白炽灯灯光的光谱是连续光谱，故A错误；
B．太阳光光谱也是连续光谱，故B错误；
C．连续光谱与汞的明线光谱（除紫外线外）相加的光谱，属于线状谱，故C正确；
D．不是吸收光谱，故D错误．
故选：C
10．B
【解析】
由特征谱线与线光谱对比可知，特征谱线中缺少b元素的特征谱线，可知可以确定该矿物中缺少的元素为b，故选B.
11．ACD
【解析】
普朗克最先提出能量的量子化，成功解释黑体辐射现象．爱因斯坦用量子理论解释光电效应．玻尔将量子理论引入原子理论，解释了氢原子光谱．故选ACD．
12．BC
【解析】
汤姆孙发现电子；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子是由原子核和电子组成的，选项A错误；α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少，选项B正确；进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱，选项C正确；高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了低温物体中含有与这些暗线对应的元素，选项D错误；故选BC.
13．ACD
【解析】
AB.稀薄气体发光的光谱只有几条分立的亮线，是明线光谱．故A项正确，B项错误．
C.同一种原子的明线谱和吸收谱谱线位置相同，不同原子的光谱线不同．故C项正确．
D.不同原子的光谱线不同，利用光谱分析可以确定物质的化学成份．故D项正确．
故选ACD
14．连续，明线，吸收
【解析】
物质吸收电磁辐射后，以吸收波长或波长的其他函数所描绘出来的曲线即吸收光谱．是物质分子对不同波长的光选择吸收的结果，是对物质进行分光光度研究的主要依据．光谱分为连续谱与线状谱（发射），线状谱由稀薄的单质气体产生，是相同种类的少量原子的某些核外电子在其各能级上跃迁时产生的．因此仅有有限的几条谱线．
【详解】
炽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，也叫线状谱；太阳光形成的光谱属于吸收光谱；
【点睛】
考查连续光谱与明线光谱、吸收光谱与发射光谱的区别与联系，掌握光谱的特征，学会运用光谱分析．