1、2012年粤教版高中物理选修 3-5 3.3氢原子光谱练习卷与答案（带解析） 选择题 关于光谱，下列说法不正确的是 ( ) A炽热的液体发射连续谱 B发射光谱一定是连续谱 C线状谱和暗线谱都可以对物质成分进行分析 D霓虹灯发光形成的光谱是线状谱 答案： B 试题分析：炽热的液体的光谱为连续谱，所以选项 A正确 发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，所以选项 B错误 线状谱和暗线谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，所以选项 C正确 霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，所以选项 D正确 考点：光谱 点评：炽热的液体的光谱为连续谱线；线状谱和暗线谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析
2、，属于课本基础知识，多看课本，熟记各种光谱的产生。 利用里德伯常量 R 1.1107 m-1求巴耳末线系中第四条谱线的波长和相应光子的能量 答案： .110-7 m 4.8510-19 J 试题分析： 由巴耳末公式 R 知，求第四条谱线的波长，即 n 6时， 有 1.1107 ， 解得 44.110-7 m， 且 E4 h 6.6310-34 J 4.8510-19 J 考点：巴尔末系 光子的能量 点评：此题解题关键是记住巴尔末公式并能直接应用公式计算，属于简单题，应熟练解决。 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 (
3、) A a元素 B b元素 C c元素 D d元素 答案： BD 试题分析：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 考点：线状谱 点评：特征谱线的直接应用，课本中只是说能用来当做特征谱线，通过此题学生应该清楚特征谱线的应用是怎么回事了，就好像化学中的 PH 值对照表一样。 关于太阳光谱，下列说法正确的是 ( ) A太阳光谱是吸收光谱 B太阳光谱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的 C根据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成 D根据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素 答案： AB 试题分析：太阳光谱是吸收
4、光谱因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收故选项 A、 B正确 考点：光谱 吸收光谱 连续光谱 点评：太阳本身发出的光是连续的，只是再传到地球的过程中被自己的太阳大气 层和地球表面的大气层吸收了一部分，才变成了吸收光谱，所以同学们要注意，不要弄混淆。 关于巴耳末公式，下列说法正确的
5、是 ( ) A巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式 B巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性 C巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式 D巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际，其波长的分立值并不是人为规定的 答案： CD 试题分析：由于巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的 14条谱线做了分析总结出来的巴耳末公式，并不是依据核式结构理论总结出来的，巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，也就是氢原子实际只有若干特定频率的光，由此可知C、 D正确 考点：巴尔末公式 点评：巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式： R ，所以只能准确反映了氢原子发光的实际。其它原子的电子轨道较为复杂，所以它并不适合其他的原
6、子的光谱特点。 要得到钠元素的特证谱线，下列做法正确的是 ( ) A使固体钠在空气中燃烧 B将固体钠高温加热成稀薄钠蒸气 C使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸气 D使炽热固体发出的白光通过高温钠蒸气 答案： BC 试题分析：炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特证谱线， A 错误； 稀薄气体发光产生线状谱， B正确； 强烈的白光通过低温钠蒸汽时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱， C正确， D错误 考点：光谱 特征谱线 点评：线状谱和暗线谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，熟记：炽热固体发出的是连续谱；稀薄气体发光产生线状谱。 下列氢原子的线系中对波长最短波进行比较，其值最
7、小的是 ( ) A巴耳末系 B莱曼系 C帕邢系 D布喇开系 答案： B 试题分析：根据公式 T(m)-T(n)， mn 当 m 1， n 2、 3、 4、 5 为莱曼系 在紫外区 当 m 2， n 3、 4、 5、 6 为巴耳末系 在可见光区 当 m 3， n 4、 5、 6 为帕邢系 在近红外区 当 m 4， n 5、 6、 7 为布喇开系 在红外区 从红外区到紫外区，波长依次减小，所以波长最短的是莱曼系 考点：巴尔末系 莱曼系 帕邢系 布喇开系 点评：属于简单题，直接运用公式即可，对于这类题解题关键是要熟记公式： T(m)-T(n)。 氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为 ( ) A
8、 B C D 答案： A 试题分析：由巴耳末公式 R ， n 3,4,5， 当 n 时，最小波长 R ， 当 n 3时，最大波长 R ， 由 得 . 考点：巴尔末公式 氢原子光谱 点评：巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式： R ，所以只能准确反映了氢原子发光的实际。其它原子的电子轨道较为复杂，所以它并不适合其他的原子的光谱特点。 下列说法不正确的是 ( ) A巴耳末线系光谱线的条数只有 4条 B巴耳末线系光谱线有无数多条 C当电子从 n大于 2的轨道跃迁到 n等于 2的轨道时，所得到的谱线都属于巴耳末线系 D巴耳末线系在可见光范围内只有 4条 答案： A 试题分析：由巴耳末公式 R 知 当
9、电子从 n大于 2的轨道跃迁到 n等于 2的轨道时，所得到的谱线都属于巴耳末线系所得到的线系可以有无数条但在可见光区域只有 4条光谱线故正确的是 B、 C、 D. 考点：巴尔末公式 氢原子光谱 点评：氢原子跃迁时。有高能级向低能级跃迁辐射出光子，利用巴尔末公式可以直接计算从各个能级向基态跃迁时释放的光子所对应的波长。 以下说法正确的是 ( ) A进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸收光谱 B光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速 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的吸收光谱进行分析 D摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素 答案： B 试题分析：进行光谱
10、分析不能用连续光谱，只能用线状光谱或吸收光谱；光谱分析的优点是灵敏而迅速；分析某种物质的组成，可用白光照射其低压蒸气产生的吸收光谱进行；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其光谱是太阳光谱，不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素故答案：为 B. 考点：光谱分析 特征谱线 点评：线状谱和暗线谱都 对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，并且光谱分析的特点是灵敏迅速，所以在物质成分鉴定时经常用。 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
11、发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素 答案： B 试题分析：原子光谱为线状谱；各种原子都有自己的特证谱线；据各种原子的特证谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，由此知 A、 C、 D说法正确，故选 B. 考点：原子光谱 特征谱线 点评：各种原子都有自己的特证谱线；据各种原子的特证谱线进行光谱分析可鉴别物质组成，线状谱和暗线谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析 关于光谱，下列说法正确的是 ( ) A一切光源发出的光谱都是连续谱 B一切光源发出的光谱都是线状谱 C稀薄气体发出的光谱是线状谱 D做光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学组成 答案： C 试题分析：炽热固体发
12、出的是连续谱，稀薄气体发光产生线状谱，所以并不是所有的光源发出的光谱都是连续光谱或线状谱，线状谱和 暗线谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，故只有 C对。 考点：光谱 连续光谱 线状谱 点评：熟记各种谱线的产生机理及区别是解题关键 对于巴耳末公式下列说法正确的是 ( ) A所有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 答案： C 试题分析：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各种波长，也不
13、能描述其他原子的发光， 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， B错误， C正确 考点：氢原子光谱 巴尔末公式 点评：对巴尔末公式的理解应该正确，其实就是氢原子能级间跳跃时释放出的谱线，因为氢原子能级是不连续的，所以跃迁时释放的谱线也是不连续的，当然属于线状光谱。 下列关于特征谱线的几种说法，正确的有 ( ) 明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线 都是特征谱线； 明线光谱中的明线是特征谱线，吸收光谱中的暗线不是特征谱线； 明线光谱中的明线不是特征谱线，吸收光谱中的暗线是特征谱线； 同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱
14、的暗线是相对应的 A只有 B只有 C只有 D只有 答案： C 试题分析：明线光谱中的明线与吸收光谱中的暗线均为特征谱线并且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所以 、 是正确的正确选项应为 C. 考点：光谱 明线光谱 吸收光谱 点评：学生们容易在什么是明线光谱什么是吸收 光谱处弄混，应重点强调，明线光谱是指原子发出的，吸收光谱是指经过吸收之后剩下的谱线，其中的暗线是被原子吸收掉了，所以两种谱线均可以用作特征谱线。 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不同 C每种原子在任何
15、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 答案： C 试题分析：每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变， C正确 考点：光谱 线状光谱 点评：线状光谱可以用来进行成分鉴定，每种原子的线状光谱都不同，所以根据这种特征不用进行化学实验就可以鉴别物体的成分。 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 R ， n 4,5,6， ， R 1.10107 m-1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求： (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？
16、 答案： (1)1.0910-6 m (2)3108 m/s 2.751014 Hz 试题分析： (1)因帕邢系公式 R ，得当 n 6时， 1.0910-6 m. (2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波速为光速 c 3108 m/s，由 v ，得 Hz2.751014 Hz 考点：巴尔末公式 波长、频率、波速之间的关系 点评：高中物理中有一种属于阅读能力的题型。这种题其实很简单，只要明白题干所给的信息，直接利用即可，此题就是属于信息题，类似于巴尔末公式，其实就是公式的直接应用，较简单。 计算题 在可见光范围内波长最长的 2条谱线所对应的 n及它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？ 答案： n 3时， 6.510-7 m n 4时， 4.810-7 m 特点见 试题分析： 据公式 R n 3,4,5， 当 n 3时，波长 最大，其次是 n 4时， 当 n 3时， 1.10107 解得 16.510-7 m. 当 n 4时， 1.10107 解得 24.810-7 m. 氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状谱 考点：波长 氢原子光谱 点评：波长和能量之间的关系应该熟记，波长长意味着频率小，能量小。巴尔末公式的直接应用属于基础问题，应熟练掌握。
