2023年新教材高中物理4.4氢原子光谱和玻尔的原子模型基础练新人教版选择性必修第三册

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4.4　氢原子光谱和玻尔的原子模型一、选择题(本题共9小题，每题6分，共54分)1．下列关于光谱的说法，正确的是(　C　)A．太阳光谱是连续谱B．日光灯产生的光谱是连续谱C．钠盐在酒精灯火焰上汽化后所产生的光谱是线状谱D．白光通过钠蒸气，所产生的光谱是线状谱解析：太阳发出的白光本来是连续谱，但在穿过太阳表面温度比较低的太阳大气层时，被大气层内存在着的从太阳蒸发出来的多种元素的气体吸收，到达地球时形成吸收光谱，故A错误；日光灯是低压蒸气发光，所以产生的是线状谱，故B错误；钠盐在酒精灯火焰上汽化后产生线状谱，故C正确；白光通过钠蒸气产生的光谱是钠的吸收光谱，故D错误。2．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式＝R(n＝3,4,5…)，对此，下列说法正确的是(　C　)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分立性，其波长的分立值并不是人为规定的解析：巴耳末公式是依据对氢光谱的分析得出的，而不是依据核式结构总结出的，A错、C对；巴耳末公式只确定了氢原子发光中的一个线系波长，不能描述氢原子发出的各种光的波长，此公式反映出氢原子发光是不连续的，B、D错。3．太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于(　C　)A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素解析：太阳光谱是太阳内部发出的光在经过太阳大气的时候，被太阳大气层中的某些元素吸收而产生的，是一种吸收光谱。所以太阳光的光谱中有许多暗线，它们对应着太阳大气层中的某些元素的特征谱线，故C正确，A、B、D错误。4．关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是(　D　)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解析：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粒子散射实验是原子具有核式结构的有力证据，故选项D错误。5．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则(　D　)A．电子轨道半径越小 B．核外电子运动速度越大C．原子能级的能量越小 D．电子的电势能越大解析：在氢原子中，量子数n越大，电子的轨道半径越大，根据k＝m知，r越大，v越小，则电子的动能减小，因为量子数增大，原子能级的能量增大，动能减小，则电势能增大，故D正确，A、B、C错误。6．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子(　B　)A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少解析：一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，即从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少，故选项B正确。7．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是(　D　)A．当氢原子从n＝3状态跃迁到n＝4状态时，辐射出0.66 eV的光子B．玻尔理论认为原子的能量是不连续的，电子的轨道半径是连续的C．玻尔理论也能很好地解释复杂原子的光谱D．大量处在n＝1能级的氢原子可以被13 eV的电子碰撞而发生跃迁解析：从低能级跃迁到高能级需吸收光子，故A错误；玻尔理论认为电子的轨道半径是不连续的，故B错误；玻尔理论不能很好地解释复杂原子的光谱，C错误；处于基态的氢原子可以被13 eV的电子碰撞跃迁到n<5的激发态，故D正确。8．(多选)下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是(　AB　)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解析：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，选项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。9．(多选)若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线。内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)。214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0＝1.416 MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，以K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离。实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为Ek＝1.323 MeV，EL＝1.399 MeV，EM＝1.412 MeV。则可能发射的特征X射线的能量为(　AC　)A．0.013 MeV B．0.017 MeVC．0.076 MeV  D．0.093 MeV解析：当发生能级跃迁时，释放的X射线的能量可能值为EL－EK＝0.076 MeV，EM－EL＝0.013 MeV，EM－EK＝0.089 MeV，选项A、C正确。二、非选择题(共6分)10．(6分)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？答案：n＝3时，λ＝6.5×10－7 m，n＝4时，λ＝4.8×10－7 m解析：据公式＝R　n＝3,4,5，……当n＝3时，波长λ最大，其次是n＝4时，当n＝3时，＝1.10×107×解得λ1＝6.5×10－7 m当n＝4时，＝1.10×107×解得λ2＝4.8×10－7 m氢原子光谱是由一系列不连续的谱线组成的线状谱。