物理鲁科版 (2019)第4章 原子结构第3节 光谱与氢原子光谱课时练习

4.3光谱与氢原子光谱同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列事实中能够作为“原子核可再分”依据的是（　　）

A．电子的发现 B．天然放射现象

C．α粒子散射实验 D．原子发光现象

2．以下说法符合物理学史的是（　　）

A．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性

B．为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的

C．汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构

D．普朗克将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征

3．氢原子光谱巴耳末系是指氢原子从n＝3、4、5、6……能级跃迁到n＝2能级时发出的光子光谱线系，因瑞士数学教师巴耳末于1885年总结出其波长公式（巴耳末公式）而得名．巴耳末公式为：，其中λ为谱线波长，R为里德伯常量，n为量子数．则氢原子光谱巴耳末系谱线最小波长与最大波长之比为

A． B． C． D．

4．以下说法中正确的是

A．如甲图是a粒子散射实验示意图，当显微镜在A，B，C，D中的A位置时荧光屏上接收到的a粒子数最多

B．如乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从n=4能级跃迁到n=l能级时吸收了一定频率的光子能量

C．如丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时验电器的指针发生了偏转，则此时验电器的金属杆带的是负电荷

D．如丁图是爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图

5．关于光谱，下列说法正确的是（       ）

A．大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光是线状谱

B．线状谱由不连续的若干波长的光组成

C．做光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱

D．做光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱

6．下列说法正确的是（　　）

A．衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的

B．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变

C．的半衰期是5天，100克经过10天后还剩下50克

D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的

7．下列说法正确的　　

A．我们能通过光谱分析来鉴别月球的物质成分

B．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其发射频率

C．衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

D．的半衰期为天，若有，经过天后还剩下

8．处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，称为氢光谱。氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末一里德伯公式来表示=R，n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数，k=1、2、3、…，对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，…，R称为里德伯常量，是一个已知量。对于k=1的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；k=2的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1；当用巴耳末系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U2.已知电子电量的大小为e。则该种金属的逸出功等于（　　）

A．e（U1-3U2） B．（U1-3U2） C．e（U1-U2） D．（U1-U2）

9．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

10．有关原子结构,下列说法正确的是　(　　)

A．玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律

B．卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性

C．卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子

D．卢瑟福的α粒子散射实验否定了玻尔原子模型

11．关于下面几幅教材插图的说法中正确的是（　　）

A．图1是汤姆逊研究阴极射线的装置，他利用这个装置发现了质子

B．图2是a粒子散射实验的装置，汤姆逊提出的“原子的核式结构”解释了这个实验

C．图3是氢原子的光谱，玻尔提出的玻尔模型成功的解释了氢原子光谱

D．图4是工业上利用a射线来对钢板的厚度进行自动控制

12．原子从高能级向低能级跃迁产生光子，将频率相同的光子汇聚可形成激光。下列说法正确的是（　　）

A．频率相同的光子能量相同

B．原子跃迁发射的光子频率连续

C．原子跃迁只产生单一频率的光子

D．激光照射金属板不可能发生光电效应

13．氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为E1，其次为E2，则为（   ）

A． B． C． D．

14．对原子光谱，下列说法中错误的是（　　）

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．分析物质的明线光谱和暗线谱，都可以鉴别物质中含哪些元素

15．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

二、填空题（共4题）

16．关于氢光谱，判断下列说法的正误。

（1）各种原子的发射光谱都是线状谱。(      )

（2）各种原子的发射光谱都是线状谱，并且只能发出几种特定频率的光。(      )

（3）线状谱和连续谱都可以用来鉴别物质。(      )

（4）可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分。(      )

（5）巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数。(      )

（6）经典物理学很好地解释了原子的稳定性。(      )

17．巴耳末公式中的正整数n和2正好代表能级跃迁之前和跃迁之后所处的______的量子数n和2。

18．氢原子光谱的实验规律

（1）许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱是探索_______的一条重要途径。

（2）氢原子光谱的实验规律满足

巴耳末公式：（n=3，4，5，…）

式中R为______，R∞=1.10×107 m-1，n取整数。

（3）巴耳末公式的意义：以简洁的形式反映了氢原子的_____光谱的特征。

19．人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程．请按要求回答下列问题．卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献．请选择其中的两位，指出他们的主要成绩．

（1）___________________________________________________

（2）___________________________________________________

三、综合题（共4题）

20．用分光镜观察洒有食盐的酒精灯火焰的光谱，会看到什么现象？

21．在氢原子光谱的紫外区的谱线系中有多条谱线，试利用莱曼系的公式，n＝2，3，4……，其中，计算紫外线的最长波和最短波的波长。

22．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系，帕邢系等，其中赖曼系的表达式为，求赖曼系中波长最长的波对应的频率．

23．描述氢原子光谱的简洁而又优美的公式称为广义巴耳末公式，即，式中R为里德伯常量.已知氢原子光谱中最短的谱线波长为，求R.

参考答案：

1．B

2．A

3．C

4．A

5．B

6．B

7．D

8．B

9．D

10．A

11．C

12．A

13．A

14．B

15．B

16．     正确     正确     错误     正确     错误     错误

17．定态轨道

18．     原子结构     里德伯常量     线状

19．     卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）     玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）

20．钠的两条黄色的线状谱

21．1.22×10－7 m；9.12×10－8 m

22．

23．