高中物理：氢原子光谱练习
高中物理(六)氢原子光谱与能级结构高中物理试题
德钝市安静阳光实验学校氢原子光谱与能级结构1．关于原子光谱，下列说法中正确的是( )A．每种原子处在不同温度下发光的光谱不同B．每种原子处在不同的物质中的光谱不同C．每种原子在任何条件下发光的光谱都相同D．两种不同的原子发光的光谱可能相同解析：选C 每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，C正确。
2．巴尔末公式简洁显示了氢原子光谱的( )A．分立特征B．连续特征C．既连续又分立D．既不连续又不分立解析：选A 巴尔末公式中的n只能取一些整数，得到的波长是一些分立的值。
3．下列氢原子的线系中对波长进行比较，其值最小的是( )A．巴尔末系B．赖曼系C．帕邢系D．布喇开系解析：选B 在氢原子的线系中，赖曼系在紫外区，其波长最短。
4．对于巴尔末公式，下列说法正确的是( )A．所有氢原子光谱的波长都与巴尔末公式相对应B．巴尔末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长C．巴尔末公式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．巴尔末公式确定了各种原子发光中的光的波长解析：选C 巴尔末公式只确定了氢原子发光中一个线系波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A、D错误；巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴尔末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确。
5．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正确的是( )A．利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B．利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分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．同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系解析：选B 由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；某种物质发射的线状谱中的亮线与某种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱线对照，即可确定物质的组成成分，B正确；高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与通过的物质有关，C错误；某种物质发出某种频率的光，当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光，因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应，D错误。
氢原子光谱练习
第三节氢原子光谱课前预习题1、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正确的是( )A.利用高温物体的连续谱就能鉴别其组成成分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物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D.同一物质的线状谱和吸收光谱上的暗线由于光谱不同,它们没有关系2、关于原子光谱,下列说法正确的是( )A.原子光谱是不连续的,是由若干频率的光组成B.大量原子发光的光谱是连续的,少量原子发光的光谱是不连续的C.由于原子都是由原子核和核外电子组成的,所以各种原子的原子光谱是相同的D.由于各种原子结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相同3.对于线状谱,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.每种原子在不同物质中的线状谱不同C.每种原子在任何条件下发光的线状谱相同D.两种不同的原子发光的线状谱可能相同4.通过光栅和棱镜获得物质发光的光谱,光谱( )A.按光的频率顺序排列B.按光子的质量大小排列C.按光子的速度大小排列D.按照光子的能量大小排列5.太阳的光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线是由于( )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6.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都是连续光谱B.霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱C.做光谱分析可以用线状谱,也可以用吸收光谱D.我们观察月亮的光谱可以确定月亮的化学组成7.对巴耳末公式下列说法正确的是( )A.所有氢原子的光谱的波长都与巴耳末公式相对应B.巴耳末公式只能确定氢原子发光的可见光部分的光的波长C.巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长,其中既有可见光,又有紫外线D.巴耳末公式确定了各种原子发光中的波长8.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9.关于光谱,下列说法中正确的是( )A.太阳光谱是连续光谱B.稀薄的氢气发光产生的光谱是线状谱C.煤气灯上燃烧的钠盐汽化后的钠蒸气产生的光谱是线状谱D.白光通过钠蒸气产生的光谱是线状谱10.关于巴耳末公式的理解,正确的是( )22111()2Rnλ=-A.此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的B.公式中n可取任意值,故氢光谱是连续谱C.公式中n只能取整数值,故氢光谱是线状谱D.公式不但适用于氢光谱的分析,也适用于其他原子的光谱11.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.线状谱和吸收光谱都可以对物质进行分析D.摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素12:氢原子发光,发出一系列不连续的光线,在可见光范围内满足巴耳末公式,那氢原子发射的波长最长的光的波长是多少?氢原子光谱的特点是什么?(R=1.10×107 m-1)13:根据巴耳末公式,指出氢原子光谱在可见光的范围内波长为484.85×10-9 m的谱线,所对应的n值.(R=1.10×107 m-1)。
人教版高中物理(选修3-5)氢原子光谱同步练习题(含答案)
课时作业12 氢原子光谱1．关于光谱，下列说法正确的是( )A．炽热的液体发射连续谱B．发射光谱一定是连续谱C．线状谱和吸收光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解析：由光谱的概念和分类知A、D选项正确，而B选项错误。
由光谱分析的原理知C选项正确。
答案：A、C、D2．对于光谱，下面的说法中正确的是( )A．大量原子发生的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是线状谱B．线状谱是由不连续的若干波长的光所组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱解析：原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论多少发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故A错。
B项是线状谱的特征，正确。
太阳光周围的元素的低温蒸气吸收了相应频率的光，故太阳光谱是吸收光谱，故C、D错。
答案：B3．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解析：每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，C正确。
答案：C4．关于光谱分析，下列说法中不正确的是( )A．进行光谱分析，既可以利用连续谱，也可以利用线状谱B．进行光谱分析，必须利用线状谱或吸收光谱C．利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分D．利用光谱分析可以深入了解原子的内部结构解析：进行光谱分析，必须利用线状谱或吸收光谱，它们能够反映原子的特征，A错误，B正确；利用光谱分析可以确定物质中含有哪些元素，C正确；光是由原子内部电子的运动产生的，利用光谱分析可以确定电子的运动情况，即原子的内部结构，D 正确。
答案：A5．要得到钠元素的特征谱线，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汽C．使炽热固体发出的白光通过低温钠蒸汽D．使炽热固体发出的白光通过高温钠蒸汽解析：炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特征谱线，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。
最新人教版高中物理选修3-5：18.3 氢原子光谱 知识点总结及课时练习
3氢原子光谱记一记氢原子光谱知识体系1个公式——巴耳末公式2种谱线——线状谱、连续谱1个实验规律——氢原子光谱实验规律辨一辨1.各种原子的发射光谱都是线状谱，并且只能发出几个特定的频率．(√)2．可以利用光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分．(√) 3．光是由原子核内部的电子运动产生的，光谱研究是探索原子核内部结构的一条重要途径．(×)4．稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光．(√) 5．巴耳末公式中的n既可以取整数也可以取小数．(×)想一想1.什么是光谱？研究光谱对了解原子结构有什么作用？提示：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长和强度分布记录．许多情况下光是由原子内部电子运动产生的，因此光研究是探索原子结构的一条重要途径．2．经典理论在解释氢原子光谱时遇到了什么困难？提示：经典物理学无法解释原子的稳定性，又无法解释原子光谱的分立特征．3．仔细观察，氢原子光谱具有什么特点？氢原子光谱的谱线波长具有什么规律？提示：氢原子光谱从左向右谱线间的距离越来越大．氢原子光谱的谱线波长符合巴耳末公式．思考感悟：练一练1.(多选)下列物质中产生线状谱的是()A．炽热的钢水B．发光的日光灯管C．点燃的蜡烛D．极光解析：炽热的钢水、点燃的蜡烛能产生连续谱，发光的日光灯管能产生水银蒸气的线状谱，极光是宇宙射线激发的气体发光，能产生线状谱，选项B、D正确．答案：BD2．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．作光谱分析时，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解析：不同光源发出的光谱有连续谱，也有线状谱，故A、B 错误；稀薄气体发出的光谱是线状谱，C正确；只有应用线状谱才可以进行光谱分析，D错误．答案：C3．(多选)要得到钠元素的特征谱线，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解析：炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特征谱线，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气时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱，C 正确，D错误．答案：BC4．根据巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)讨论，随着n的增大，氢原子所发出的光的波长如何变化？光子的能量如何变化？解析：随着n的增大，由巴耳末公式可得波长越小，再由波长与频率的关系，频率与光子能量的关系，可得随着n的增大，光子的能量越大．答案：见解析要点一对光谱和光谱分析的理解1.(多选)关于光谱，下列说法正确的是()A．炽热的液体发射连续谱B．发射光谱一定是连续谱C．线状谱和吸收光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解析：炽热的液体发射的光谱为连续谱，选项A正确．发射光谱可以是连续谱也可以是线状谱，选项B错误．线状谱和吸收光谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，选项C 正确．霓虹灯发光形成的光谱是线状谱，选项D正确．答案：ACD2．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解析：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，所以A正确，B错误；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，所以C错误；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，所以D错误，综上所述，应选A.答案：A3．[2019·江苏期末](多选)对原子光谱，下列说法正确的是()A．线状谱和吸收光谱可用于光谱分析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．发射光谱可以用来鉴别物质中含哪些元素解析：线状谱和吸收光谱都含有原子的特征谱线，因此可用于光谱分析，A正确；各种原子都有自己的特征谱线，故B错误，C正确；发射光谱分为线状谱和连续谱，对线状谱进行光谱分析可鉴别物质组成，连续谱不能用于光谱分析，D错误．答案：AC4．(多选)通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱，光谱() A．按光的波长顺序排列B．按光的频率顺序排列C．按光子质量的大小排列D．按光子能量的大小排列解析：由于光谱是将光按波长展开，而波长与频率相对应，故A、B正确；光子没有质量，故C错误；由爱因斯坦的光子说可知，光子的能量与光子频率相对应，D正确．答案：ABD要点二氢原子光谱的规律应用5.[2019·通州月考]氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的波长为λ1，波长次之为λ2，则λ1λ2为()A.2027 B.2720C.23 D.32解析：由1λ＝R(122－1n2)得：当n＝3时，波长最长，1λ1＝R(122－132)．当n＝4时，波长次之，1λ2＝R(122－142)，解得λ1λ2＝2720.答案：B6．(多选)下列关于巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)的理解，正确的是()A．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B．公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C．公式中n只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱解析：此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的四条谱线中得到的，只适用于氢原子光谱的分析，A对，D错；公式中n只能取大于等于3的整数，λ不能连续取值，故氢原子光谱是线状谱，B错，C对．答案：AC7．[2019·湛江检测]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元素解析：把矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b 元素的谱线在该线状谱中不存在，故选项B正确，与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中缺少该元素．答案：B8．根据巴耳末公式，指出氢原子光谱巴耳末线系的最长波长和最短波长所对应的n，并计算其波长．解析：对应的n越小，波长越长，故当n＝3时，氢原子发光所对应的波长最长．当n＝3时，1λ1＝1.10×107×(122－132) m－1解得λ1＝6.55×10－7 m.当n＝∞时，波长最短，1λ2＝R(122－1n2)＝R×14，λ2＝4R＝41.1×107m＝3.64×10－7 m.答案：当n＝3时，波长最长为6.55×10－7 m 当n＝∞时，波长最短为3.64×10－7 m基础达标1.白炽灯发光产生的光谱是()A．连续光谱B．明线光谱C．原子光谱D．吸收光谱解析：白炽灯发光是由于灯丝在炽热状态下发出光，是连续光谱．A正确，B、C、D错误．答案：A2．[2019·万州检测](多选)对于光谱，下面的说法中正确的是()A．连续光谱和线状光谱都是发射光谱B．线状谱由不连续的若干波长的光组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱解析：吸收光谱也是线状谱，原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论多少，发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故A错；B项是线状谱的特征，故B正确；太阳周围的低温蒸气吸收了相应频率的光，故太阳光谱是线状谱，故D对，C错．答案：BD3．(多选)关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是() A．光谱包括连续谱和线状谱B．太阳光谱是连续谱，氢光谱是线状谱C．线状谱和吸收光谱都可用作光谱分析D．光谱分析帮助人们发现了许多新元素解析：光谱包括连续谱和线状谱，线状谱可用作光谱分析，太阳光谱是吸收光谱，光谱分析可以发现新元素和鉴定物质成分．故正确答案为A、C、D.答案：ACD4．氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为()A.59 B.49C.79 D.29解析：由巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)，n＝3,4,5，…当n＝∞时，最小波长1λ1＝R 122，当n＝3时，最大波长1λ2＝R(122－132)，得λ1λ2＝59，选项A正确．答案：A5．(多选)关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法正确的是()A．经典电磁理论可以解释原子的稳定性B．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断地释放能量，最后被吸附到原子核上C．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的D．对氢原子光谱的分析彻底否定了经典电磁理论解析：根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断地释放能量，最后被吸附到原子核上，原子不应该是稳定的，并且发射的光谱应该是连续的．对氢原子光谱的分析只是证明经典电磁理论不适用于对微观现象的解释，并没有完全否定经典电磁理论．综上，选项B、C正确．答案：BC6．太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线．产生这些暗线是由于()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：太阳光谱中的暗线是由于太阳内部发出的强光经过温度较低的太阳大气层时产生的，表明太阳大气层中含有与这些特征谱线相对应的元素，故选项C正确．答案：C7．[2019·河南周口月考]下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是()A．因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光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气放电管放电强弱有关解析：氢原子发射的光的波长取决于光子的能量E，由于氢原子发射的光子的能量E＝E n－E m(下一节将学到)，所以发射的光子的能量是不连续的，故氢原子只能产生特定波长的光，即氢原子产生的光谱是一系列不连续的谱线，故A、D错误，B正确．光谱是不连续的，与亮度无关，故C错误．答案：B8．(多选)关于巴耳末公式，下列说法正确的是()A．巴耳末依据原子的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．巴耳末依据氢原子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光谱在可见光区的实际情况，其波长的分立值并不是人为规定的解析：巴耳末是利用当时已知的、在可见光区的4条谱线分析总结出来的巴耳末公式，并不是依据原子的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发出若干特定频率的光，由此可知C、D正确．答案：CD9．[2019·湖南岳阳模拟]关于巴耳末公式：1λ＝R(122－1n2)(n＝3,4,5，…)，理解正确的是()A．式中n只能取整数，R称为巴耳末常量B．巴耳末系的4条谱线位于红外区C．在巴耳末系中n值越大，对应的波长λ越短D．巴耳末系的4条谱线是氢原子从n＝2的能级向n＝3、4、5、6能级跃迁时辐射产生的解析：巴耳末公式中n为量子数，不可以取任意值，只能取整数，且n≥3，式中R叫做里德伯常量，故A错误；巴耳末系的4条谱线位于可见光区，故B错误；根据巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)，可知n值越大，对应的波长λ越短，故C正确；公式只适用于氢原子从n≥3的能级向n＝2的能级跃迁时发出的光谱，故D错误．答案：C10．(多选)下列关于特征谱线的几种说法，正确的有()A．明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线B．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C．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D．同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的E．每种原子都有自己的特征谱线，可以用其来鉴别物质解析：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，A 、D 正确，每种原子都有自己的特征谱线，可以用其来鉴别物质，E 正确．答案：ADE能力达标11.可见光的波长范围为400～700 nm ，根据巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，当n 取何值时氢原子所发出的光用肉眼能直接观察到？(R ＝1.10×107 m －1)解析：把波长等于400 nm ，代入巴耳末公式可得，n ＝6.7，把波长等于700 nm ，代入巴耳末公式可得，n ＝2.9，而n 只能取整数，所以n ＝3,4,5,6时氢原子发出的光用肉眼直接观察的到．答案：3,4,5,612．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R (132－1n 2)(n ＝4,5,6，…)，R ＝1.10×107 m－1.已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域．(1)n ＝6时，对应的波长为多少？(2)帕邢系的氢原子光谱谱线对应的波在真空中的波速为多少？n ＝6时，传播频率为多大？解析：(1)根据帕邢系公式1λ＝R (132－1n 2)当n ＝6时，有λ≈1.09×10－6 m.(2)帕邢系形成的谱线在红外线区域，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 ＝3×108 m/sν＝c λ＝3×1081.09×10－6 Hz ≈2.75×1014 Hz. 答案：(1)1.09×10－6 m(2)3×108 m/s 2.75×1014 Hz13．在可见光范围内氢原子发光的波长最长的2条谱线所对应的n .(1)它们的波长各是多少？(2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少？(3)氢原子光谱有什么特点？解析：(1)设当n＝3,4时，氢原子发光所对应的波长分别为λ1、λ2，由巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)(n＝3,4,5…)知当n＝3时，1λ1＝1.10×107×(122－132) m－1，解得λ1＝6.5×10－7 m当n＝4时，1λ2＝1.10×107×(122－142) m－1，解得λ2＝4.8×10－7 m.(2)当n＝3时，对应着氢原子巴耳末系中的波长最长，即为λ1，因此ε1＝h cλ1＝6.63×10－34×3×1086.5×10－7J＝3.06×10－19 J.(3)除巴耳末系外，在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式，即1λ＝R(1a2－1n2)，其中a分别为1,3,4…对应不同的线系，由此可知氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱．答案：(1)6.5×10－7 m 4.8×10－7 m(2)3.06×10－19 J(3)由一系列线系组成的不连续的线状谱。
高中物理 第1单元原子结构氢原子光谱测试题
第七模块 第16章 第1单元一、选择题图81．在做光电效应实验中，某金属被光照射发生了光电效应，实验测出了光电子的最大初动能E K 与入射光的频率ν的关系如图8所示，由实验图象可求出( )A ．该金属的逸出功B ．该金属的极限频率C ．单位时间内逸出的光电子数D ．普朗克常量解析：根据爱因斯坦光电效应方程E K ＝hr －W ，任何一种金属的逸出功W 一定，说明E K 随r 的变化而变化，且是线性关系(与y ＝ax ＋b 类似)，直线的斜率等于普朗克常量，直线与横轴的截距QA 表示E K ＝0时的频率r 0，即为金属的极限频率，还可由波速公式C ＝r 0λ0.求该金属发生光电效应照射光的极限波长．E K ＝hν－W ，E K ＝0时，有hν0－W ＝0，r 0＝W h ，又由波速公式，得C ＝r 0λ0，λ0＝hCW.答案：ABD图92．(2009年四川卷)氢原子能级的示意图如图9所示，大量氢原子从n ＝4的能级向n ＝2的能级跃迁时辐射出可见光a ，从n ＝3的能级向n ＝2的能级跃迁时辐射出可见光b ，则( )A ．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C．在水中传播时，a光较b光的速度小D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离解析：由题意a光光子能量大于b光光子能量，a光频率大于b光频率，由v水＝cn，可知C正确．γ射线是原子核衰变而产生的，A错．E43<E32，而紫外线光子的能量大于可见光，故B错．能量大于或等于3.40 eV的光才能使氢原子在n＝2的能级时发生电离，故D错．答案：C3．(2009年广东卷)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件．下列表述正确的是() A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应解析：电池是把其他形式的能转化成电能的装置．而硅光电池即是把光能转变成电能的一种装置．答案：A4．(2009年浙江卷)氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是() A．核力、万有引力、库仑力B．万有引力、库仑力、核力C．库仑力、核力、万有引力D．核力、库仑力、万有引力解析：核力是强相互作用力，氦原子核内的2个质子是靠核力结合在一起的．可见核力远大于库仑力；微观粒子的质量非常小，万有引力小于库仑力．故D选项正确．答案：D二、计算题5．已知钠原子在A、B、C、D、E几个能级间跃迁时辐射的波长分别为：589 nm(B―→A),330 nm(C―→A),285 nm(D―→A),514 nm(E―→B)．试作出钠原子在这几个能量范围的能级图．作图时注意，表示能级的横线间的距离和相应能级差成正比，并在线旁以电子伏为单位标出这个能级的值(设最高能级为0)．图10解析：根据ΔE ＝hcλ可以由辐射的波长得到几个能级差；E B －E A ＝2.1 eV ；E C －E A ＝3.8 eV ； E D －E A ＝4.4 eV ；E E －E B ＝2.4 eV ；根据以上能级差所作能级图如答案图10所示． 答案：如图10所示6．根据巴尔末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内最长波长与最短波长所对应的n ，并计算其波长．解析：当n ＝3时，波长最长，1λ＝R (122－132)λ＝1R ×365 m ＝11.1×107×365 m ＝6.55×10－7m 当n ＝∞时，波长最短，1λ＝R (122－1n 2)＝R ×14λ＝4R m ＝41.1×107m ＝3.64×10－7 m 答案：n ＝3时，波长最长 6.55×10－7 m n ＝∞时，波长最短 3.64×10－7 m 7．波长为λ＝0.17 μm 的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子，光电子在磁感应强度为B 的匀强磁场中，做最大半径为r 的匀速圆周运动时，已知r ·B ＝5.6×10－6 T·m ，光电子质量m ＝9.1×10－31kg ，电荷量e ＝1.6×10－19C ，求：(1)光电子的最大动能； (2)金属筒的逸出功．解析：光电子做半径最大的匀速圆周运动时，它的动能即是最大动能． (1)由eB v ＝m v 2r 得v ＝eBrm所以12m v 2＝12m ·(eBr m )2＝(eBr )22m代入数据得12m v 2≈4.41×10－19 J(2)由爱因斯坦光电效应方程得 W ＝hν－12m v 2＝h c λ－12m v 2代入数据得W ≈7.3×10－19 J.答案：(1)4.41×10－19 J (2)7.3×10－19 J8．已知原子的基态能量为－13.6 eV ，核外电子的第一轨道半径为0.53×10－10m ，电子质量m e ＝9.1×10－31kg ，电量为1.6×10－19C ，求：电子跃迁到第三轨道时，氢原子的能量、电子的动能和电子的电势能各多大？解析：本题考查了氢原子的核外电子绕核运动时相关的物理量与轨道半径的关系． 氢原子能量E 3＝E 1/32＝－13.6 eV/32＝－1.51 eV . 电子在第3轨道时半径为r 3＝n 2r 1＝32r 1① 电子绕核做圆周运动向心力即库仑力，所以ke 2/r 23＝m v 23/r 3②由①②可得电子动能为 E k 3＝12m v 23＝ke 22×32r 1＝9×109×(1.6×10－19)22×9×0.53×10－10×(1.60×10－19)eV＝1.51 eV由于E 3＝E k 3＋E p 3，故电子的电势能为： E p 3＝E 3－E k 3＝－1.51 eV －1.51 eV ＝－3.02 eV 答案：－1.51 eV 1.51 eV －3.02 eV 9．氢原子在基态时轨道半径r 1＝0.53×10－10m ，能量E 1＝－13.6 eV.求氢原子处于基态时：(1)电子的动能． (2)原子的电势能．(3)用波长是多少的光照射可使其电离？解析：(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v 1，则：k ·e 2r 21＝m v 21r 1∴电子动能E k 1＝12m v 21＝ke 22r 1＝9×109×(1.6×10－19)22×0.53×10－10×1.6×10－19eV＝13.6 eV (2)E 1＝E k 1＋E p 1∴E p 1＝E 1－E k 1＝－13.6 eV －13.6 eV ＝－27.2 eV (3)设用波长λ的光照射可使氢原子电离：hcλ＝0－E 1∴λ＝－hc E 1＝－6.63×10－34×3×108－13.6×1.6×10－19m＝0.9141×10－7m答案：(1)13.6 eV (2)－27.2 eV (3)0.9141×10－7m10．(2009年江苏卷)在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测.1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H 的核反应，间接地证实了中微子的存在．(1)中微子与水中的11H 发生核反应，产生中子(10n)和正电子(0＋1e)，即中微子＋11H ―→10n ＋0＋1e可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．(填写选项前的字母) A ．0和0 B ．0和1 C ．1和0D ．1和1(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即＋1e ＋0－1e ―→2γ 已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31kg ，反应中产生的每个光子的能量约为________J ．正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小． 解析：(1)由核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知A 正确．(2)由能量守恒有2E ＝2m e c 2，所以E ＝m e c 2＝9.1×10－31×(3.0×108)2J ＝8.2×10－14J. 反应过程中动量守恒且总动量为零． (3)粒子的动量p ＝2mE k ，物质波的波长λ＝hp由m n >m e ，知p n >p e ，则λn <λe .答案：(1)A (2)8.2×10－14 遵循动量守恒 (3)λn <λe11．(2010年济宁模拟)根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的两条谱线所对应的n ，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？解析：根据巴耳末公式1λ＝R (122－1n 2)，得当n ＝3,4时氢原子发光所对应的波长最长 当n ＝3时有1λ1＝1.10×107×(122－132)解得λ1＝6.5×10－7m当n ＝4时有1λ2＝1.10×107×(122－142)解得λ2＝4.8×10－7 m.除巴耳末系外，在红外和紫外光区的其他谱线也都是满足与巴耳末公式类似的关系式，即1λ＝R (1a 2－1n 2)．其中a 分别为1,3,4，…对应不同的线系，由此可知氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱．答案：6.5×10－7 m 4.8×10－7 m 不连续的线状谱图1112．原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)．一个具有13.6 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰．(1)是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图11所示)?(2)若上述碰撞中可以使基态氢原子发生电离，则氢原子的初动能至少为多少？ 解析：(1)设运动氢原子的速度为v 0，完全非弹性碰撞后两者的速度为v ，损失的动能ΔE 被基态氢原子吸收．若ΔE ＝10.2 eV ，则基态氢原子可由n ＝1跃迁到n ＝2.由动量守恒和能量守恒有：m v 0＝2m v ①12m v 20＝12m v 2＋12m v 2＋ΔE ② 12m v 2＝E k ③ E k ＝13.6 eV ④解①②③④得，ΔE ＝12·12m v 20＝6.8 eV因为ΔE ＝6.8 eV<10.2 eV .所以不能使基态氢原子发生跃迁．(2)若使基态氢原子电离，则ΔE ＝13.6 eV ，代入①②③得E k ＝27.2 eV . 答案：(1)不能 (2)27.2 eV。
人教版高二物理选修3-5课时练习氢原子光谱
课时3氢原子光谱P43一、选择题1．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于稀薄气体发光，产生的是线状谱B．正常发光的霓虹灯属于稀薄气体发光，产生的是连续谱C．炽热的铁块发出的光是原子光谱D．高压气体发出的光是线状谱答案A解析稀薄气体发光是线状谱，A正确、B错误；炽热的固体、液体和高压气体的发射光谱是连续谱，C、D错误。
2．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．分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素答案B解析原子光谱为线状谱，各种原子都有自己的特征谱线；据各种原子的特征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。
3．关于特征谱线的说法正确的是()①明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线'②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'③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'④同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的A．只有①B．只有③C．只有①④D．只有②④答案C解析明线光谱和吸收光谱都是原子的特征谱线，且明线与暗线是一一对应关系。
故都可用来进行光谱分析，只有C正确。
4．(多选)关于巴耳末公式，下列说法正确的是()A．所有氢原子光谱都遵循这一规律B．n只能取整数不能取分数C．巴耳末公式能解释氢原子的光谱是线状谱D．以上说法都错误答案BC解析由巴耳末公式1λ＝R⎝⎛⎭⎪⎫122－1n2可以看出，n只能取整数，不能连续取值，波长也只会是分立的值。
所以通过巴耳末公式求出的是线状光谱。
故选B、C。
5．(多选)关于巴耳末公式1λ＝R⎝⎛⎭⎪⎫122－1n2的理解，正确的是()A．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B．公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C．公式中n只能取大于或等于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱答案AC解析此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的4条谱线时得到的，只适用于氢原子光谱的分析，且n只能取大于等于3的整数，因此λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱，选A、C。
人教版高中物理选修3-5课时练习-氢原子光谱
第十八章第三节请同学们认真完成[练案9]基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子核结构的正确图景，解决的问题有(A) A．解释了α粒子散射现象B．原子中存在电子C．结合经典电磁理论解释原子的稳定性D．结合经典电磁理论解释氢光谱解析：通过α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，而经典电磁理论并不能解释原子的稳定性和氢原子光谱，A正确，B、C、D错误。
2．下列关于光谱的说法正确的是(C)A．月光是连续光谱B．日光灯产生的光谱是连续光谱C．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱是线状谱D．白光通过温度较低的钠蒸气，所产生的光谱是线状谱解析：月光是反射的太阳光，是吸收光谱，故选项A错。
日光灯是低压蒸气发光，所以产生的是线光谱，故选项B错。
酒精灯中燃烧的钠蒸气属于低压气体发光产生线状谱，故选项C正确，选项D错。
3．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)(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。
4．关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法正确的是(BC)A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上 C ．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的 D ．氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论 解析： 根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量最后被吸附到原子核上，原子不应该是稳定的，并且发射的光谱应该是连续的。
高中物理新高考考点复习47 原子结构 氢原子光谱
考点规范练47原子结构氢原子光谱一、单项选择题1.下列说法正确的是()A.α粒子散射实验揭示了原子不是组成物质的最小微粒B.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子的分立光谱,因此玻尔的原子结构理论已完全揭示了微观粒子运动的规律C.阴极射线的实质是电子流D.玻尔原子理论中的轨道量子化和能量量子化的假说,启发了普朗克将量子化的理论用于黑体辐射的研究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,下列关于光谱分析的说法正确的是()A.利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B.利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分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.同一种物质的线状谱的亮线与吸收光谱上的暗线由于光谱的不同,它们没有关系3.(2021·四川仪陇宏德中学高三模拟)氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。
已知基态的氦离子能量E1=-54.4 eV,氦离子的能级示意图如图所示。
在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A.40.8 eVB.51.0 eVC.43.2 eVD.48.4 eV4.下图为氢原子的能级示意图。
现有大量的氢原子从n=4的激发态向低能级跃迁,辐射出若干种不同频率的光,下列说法正确的是()A.从n=4的激发态向基态跃迁时,只能辐射出3种特定频率的光B.氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时,辐射出的光频率最小C.氢原子由n=4能级跃迁到n=1能级时,电子的动能增加D.氢原子由n=3能级跃迁到n=1能级时,辐射出的光子能量为10.2 eV二、多项选择题5.氢原子的能级图如图所示,a 和b 是从高能级向低能级跃迁时辐射出的两种可见光,则( )A.a 光子的能量高于b 光子的能量B.a 光的波长大于b 光的波长C.a 光与b 光在空间叠加时可以发生干涉现象D.同一玻璃对a 光的折射率大于对b 光的折射率6.已知氢原子的基态能量为E 1,n=2、3能级所对应的能量分别为E 2和E 3,大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子。
2017粤教版高中物理选修33《氢原子光谱》一课三练
第三节氢原子光谱1.某种原子的气体通电后可以发光并产生固定不变的光谱,这种光谱称为__________.2.在可见光区内，氢原子光谱有四条谱线，这四条谱线满足________公式，公式表达式为________________________，(n＝3,4，5……），R称为里德伯常量,实验值为R＝1、097×107 m－1、除了巴耳末系,发现氢光谱在紫外区、红外区及近红外区有其他线系，它们分别是______系、______系、________系、普丰德系。
3。
每种原子都有自己的光谱线,这种原子光谱称为______光谱，这种谱线具有原子自己的特征,利用原子光谱可以______原子,确定物体的____________，发现__________。
【概念规律练】知识点一原子光谱1。
（双选)关于原子光谱,下列说法正确的是()A.每种元素都有自己的原子光谱,谱线能反映它们各自的特征B.几种元素能够发射出完全相同的光谱线C。
利用原子光谱能够鉴别物质的组成是因为各种元素都有自己的特征谱线D。
由于原子光谱的谱线条数太多，因而不能利用原子光谱来鉴别物质2。
(双选)下列关于光谱和光谱分析的说法中,正确的是(）A.太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱B。
煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是明线光谱C。
进行光谱分析时,可以用明线光谱，不能用连续光谱D。
我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分3。
(双选）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，是太阳光经过太阳的高层大气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知识点二氢原子光谱的实验规律4.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。
巴耳末公式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5。
人教版 高中物理 选修3-5 18.3氢原子光谱 同步练习习题(含答案解析)
人教版 高中物理 选修3-5 18.3氢原子光谱 同步练习习题（含答案解析）一、 选择题1、关于光谱，下列说法中正确的是( )A 、炽热的液体发射连续光谱B 、明线光谱和暗线光谱都可以对物质进行分析C 、太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元素D 、发射光谱一定是连续光谱2、我们观察到的太阳光谱是（ ）A 、明线光谱B 、吸收光谱C 、连续光谱D 、氢原子光谱3、对于巴耳末公式)121(122n R -=λ的理解，下列说法正确的是（ ）A 、此公式是巴耳末在研究氢光谱特征时发现的B 、此公式中n 可以取任意值，所以氢原子光谱是连续的C 、此公式中n 只能取整数，故氢原子光谱是线状谱D 、此公式不但适用于氢原子光谱，还适用于其他原子光谱4、下列说法正确的是（ ）A 、所有氢原子光谱的波长都可以有巴耳末公式求出B 、根据巴耳末公式可知，只要n 取不同的值，氢原子光谱的普贤就可以有无数条C 、巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分D 、氢原子光谱是线状谱一个例证5、对于原子光谱，下列说法正确是（ ）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，所以各种原子的光谱也是不同的D 、分析物质发光体的光谱，可以鉴别物质中含那种元素6、太阳光谱中有许多暗线，他们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于（）A 、太阳表面大气中缺少相应的元素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元素D 、太阳内部存在相应元素7、光谱分析所用的光谱是（ ）A 、连续光谱B 、明线光谱C 、太阳光谱D 、以上都可以 二、填空题8、氢原子光谱中，有一条谱线在真空中的波长为656.3nm,这条谱线的频率为 Hz 对应于这条谱线的光子能量为 J,合 eV三、计算题9、根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的两条谱线所对应的n,这两条谱线的波长各是多少？氢原子光谱有何特点？参考答案1、AB 2.B 3.AC 4.B 5.ACD 6.C 7.BC 8.4.57ⅹ1014 Hz3.03 ⅹ10-19 1.89 9、3=n 时，m 7105.6-⨯=λ n=4时， m 7108.4-⨯=λ，氢原子在可见光范围内的谱线为不连续的明线。
高中物理-氢原子光谱达标练习
高中物理-氢原子光谱达标练习1．(多选)下列说法正确的是( )A．发射光谱一定是连续谱B．线状谱和暗线谱都可以对物质成分进行分析C．霓虹灯发光形成的光谱是连续谱D．巴耳末公式只适用于氢原子发光答案：BD2．(多选)下列关于光谱的说法正确的是( )A．连续光谱就是由连续发光的物体产生的光谱,线状谱是线状光源产生的光谱B．通过对连续谱的光谱分析,可鉴定物质成分C．连续光谱包括一切波长的光,线状谱只包括某些特定波长的光D．通过对线状谱的明线光谱分析或对吸收光谱的暗线分析,可鉴定物质成分解析：连续谱是指光谱由连续分布的一切波长的光组成的,而不是指光源是连续的,连续谱是由炽热固体、液体及高压气体发光产生的,同理线状谱是指光谱是由一些不连续的亮线组成的,由稀薄气体或金属蒸气所发出的光产生的,而不是指光源是线状的,A错,C对；光谱分析是根据不同原子都有自己的特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分的方法,连续谱含有一切波长的光,不是原子的特征谱线,不能用来进行光谱分析,而线状谱和吸收光谱都是原子自身的特征谱线,所以可以用来进行光谱分析,鉴定物质成分,其优点是灵敏度很高,在发现和鉴定元素上有着重大的意义,B错,D对.答案：CD3．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正确的是( )A．利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B．利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分C．高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D．同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线,由于光谱的不同,它们没有关系解析：由于高温物体的光谱包括了各种频率的光,与其组成成分无关,故A错误；某种物质发光的线状谱中的亮线与某种原子发出的某频率的光有关,通过这些亮线与原子的特征谱对照,即可确定物质的组成成分,B正确；高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线,这些暗线与所经物质有关,C错误；某种物质发出某种频率的光,当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光,因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应,D错误．答案：B4．氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为( ) A.59 B.49 C.79 D.29解析：由巴耳末公式1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2,n ＝3,4,5,…. 当n ＝∞时,最小波长1λ1＝R 122；① 当n ＝3时,最大波长1λ2＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－132.② 由①②得λ1λ2＝59. 答案：AA 级 抓基础1．(多选)下列光谱中属于原子光谱的是( )A ．太阳光谱B ．放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱C ．白炽灯的光谱D ．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱解析：放电管中稀薄汞蒸气产生的光谱,燃烧的钠蒸气产生的光谱分别是由汞蒸气、钠蒸气发光产生的,均是原子光谱,故选项B 、D 对．答案：BD2．(多选)关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是( )A ．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱B ．霓虹灯产生的是明线光谱C ．进行光谱分析时,只能用明线光谱D ．同一元素吸收光谱的暗线与明线光谱的位置是一一对应的解析：太阳光谱是吸收光谱,可进行光谱分析；白炽灯光产生的是连续谱；霓虹灯管内充有稀薄气体,产生的光谱为明线光谱,故选B 、D.答案：BD3．(多选)地球上接收到的太阳光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线.下列说法正确的是( )A ．太阳光谱是连续光谱B．太阳表面大气层中存在着相应的元素C．这些暗线是由于太阳光通过太阳大气层中温度较低的气体时被气体吸收形成的D．这些暗线是由于太阳光通过太阳大气层中温度较低的气体时发射的解析：太阳光谱是线状谱,A错误；地球上接收到的太阳光谱中有许多暗线,是因为太阳表面大气层中存在相应的元素,B正确；这些暗线是由于太阳光通过太阳大气层中温度较低的气体时被气体吸收形成的,C正确D错误.答案：BCB级提能力4．(多选)下列说法正确的是( )A．所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B．据巴耳末公式可知,只要n取不同的值,氢原子光谱的谱线可以有无数条C．巴耳末系中的一部分谱线是氢原子光谱中的可见光部分D．氢原子光谱是线状谱的一个例证解析：氢原子的谱系有好几个,巴耳末系是可见光区中的一个,仅十四条谱线,故A、B 不正确,C正确．氢原子光谱是线状谱,故D正确．答案：CD5．(多选)关于原子光谱,下列说法正确的是( )A．原子光谱是不连续的,是由若干频率的光组成的B．大量原子发光的光谱是连续的,少量原子发光的光谱是不连续的C．由于原子都是由原子核和核外电子组成,所以各种原子的原子光谱是相同的D．由于各种原子结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相同解析：原子光谱是线状谱,光谱是一系列不连续的亮线,每条亮线对应一个频率,原子光谱是由若干频率的光组成的,故A对、B错；各种原子都有自己的特征谱线,不同元素的原子特征谱线不同,故D对、C错．答案：AD6．(多选)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( )A．a元素B．b元素C．c元素D．d元素解析：将甲中的线状谱与乙中的谱线相对照,没有的谱线即是该矿物质中缺少的．答案：BD7．可见光的波长范围为400～700 nm,根据巴耳末公式1λ＝R⎝⎛⎭⎪⎫122－1n2,当n取何值时氢原子所发出的光能用肉眼直接观察到(R＝1.10×107 m－1)?解析：把波长等于400 nm,代入巴耳末公式,得n＝6.7,把波长等于700 nm,代入巴耳末公式,可得n＝2.9,而n只能取整数,所以n＝3、4、5、6时氢原子发出的光用肉眼能直接观察到．答案：3、4、5、6。
人教版物理高二选修3-5 18.3氢原子光谱同步训练
人教版物理高二选修3-5 18.3氢原子光谱同步训练姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）(2019·成都模拟) 下图为氢原子的能级图．现有两束光，a光由图中跃迁①发出的光子组成，b 光由图中跃迁②发出的光子组成，已知a光照射x金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是（）A . x金属的逸出功为2.86 eVB . a光的频率大于b光的频率C . 氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4 eVD . 用b光照射x金属，打出的光电子的最大初动能为10.2 eV【考点】2. （2分） (2017高二下·钦州港期中) 汞原子的能级图如图所示．现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光．那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是（）A . 可能大于或等于7.7 eVB . 可能大于或等于8.8 eVC . 一定等于7.7 eVD . 包含2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三种【考点】3. （2分） (2017高二下·钦州港期中) 如图所示为氢原子的能级图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2 的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是（）A . 光子a的能量大于光子b的能量B . 光子a的波长小于光子b的波长C . b光比a光更容易发生衍射现象D . 若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应【考点】4. （2分） (2020高二下·内蒙古月考) 如图所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是（）A . 若己知可见光的光子能量范围为1.61~3.10 eV，则处于第4能级状态的氢原子，发射光的谱线在可见光范围内的有2条B . 当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动能增加C . 处于第3能级状态的氢原子，发射出的三种波长分别为λ1、λ2、λ3（λ1>λ2>λ3）的三条谱线，则λ1=λ2＋λ3D . 若处于第2能级状态的氢原子发射出的光能使某金属板发生光电效应，则从第5能级跃迁到第2能级时发射出的光也一定能使此金属板发生光电效应【考点】5. （2分）下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是（）A . 因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光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气放电管放电强弱有关【考点】6. （2分）(2019·临沂模拟) 氢原子的能级图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示．一群处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内只有1条，其颜色为（）A . 红色B . 黄色C . 绿色D . 蓝靛【考点】7. （2分） (2019高二下·南阳月考) 如图所示为氢原子的能级示意图，则关于氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征，下列说法中正确的是（）A . 一群处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出5种不同频率的光子B . 一群处于n＝3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子可以跃迁到n＝4能级C . 处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离D . 若氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照在某种金属表面上能发生光电效应，则从n＝5能级跃迁到n＝2能级辐射出的光也一定能使该金属发生光电效应【考点】8. （2分） (2019高三上·葫芦岛期末) 如图所示，氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时，释放光子的波长分别是λa、λb、λc ，下列关系式正确的是（）A . λb=λa+λcB .C .D .【考点】9. （2分） (2017高二下·阳江期末) 按照波尔理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，当一个氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）A . 氢原子可能辐射4种不同波长的光B . 氢原子系统的电势能增加，电子的动能减小C . 氢原子系统的总能量增加，电子的动能增加D . 氢原子系统的电势能减小，电子的动能增加【考点】10. （2分） (2020高一下·宁波期中) 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A . 图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了原子核的内部结构模型B . 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C . 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子特征光谱也是不连续的D . 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构【考点】11. （2分） (2017高二下·北京期末) 下列说法正确的是（）A . 汤姆孙提出了原子核式结构模型B . α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C . 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D . 某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少5个【考点】12. （2分） (2020高二下·铜仁期末) 如图所示为氢原子的能级图，图中a、b、c、d对应氢原子的四次跃迁，已知可见光光子的能量范围为1.61~3.10eV，关于四次跃迁，下列说法正确的是（）A . 经历a跃迁，氢原子吸收的光子能量为0.66eVB . 经历b跃迁，氢原子的轨道半径增大，原子核外电子的动能增大C . 经历c跃迁，氢原子放出的光子是可见光光子D . 经历d跃迁后，再用可见光照射跃迁后的氢原子，可使氢原子发生电离【考点】13. （2分） (2019高二下·西湖月考) 1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成．反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级图如图所示，则下列说法中正确的是（）A . 反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B . 基态反氢原子的电离能是13.6 eVC . 基态反氢原子能吸收11 eV的光子发生跃迁D . 在反氢原子谱线中，从n＝2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长【考点】14. （2分） (2017高二下·钦州港期中) 用光子能量为13.07eV的光子照射一群处在基态的氢原子，则氢原子发射多少种不同波长的光（）A . 15B . 10C . 4D . 1【考点】15. （2分） (2019高二下·黑龙江月考) 如图所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n＝4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光电管，其逸出功为2.29 eV，以下说法正确的是（）A . 氢原子只能发出6种不同频率的光B . 能够让钠光电管发生光电效应现象的有3种光子C . 为了增大钠光电管的光电流，可增大入射光的频率D . 光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时放出的电子都是来源于原子核内部【考点】二、填空题 (共5题；共10分)16. （2分）(2016·新乡模拟) 如图所示是氢原子光谱在可见光区的一组巴尔末谱线系，巴尔末谱线系是氢原子的核外电子从量子数为n=3、4、…能组跃迁到n=2能级时发出的一系列谱线．则图中氢原子的β谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=________的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线；氢原子的γ谱线是氢原子的核外电子从量子数为n=________的能级跃迁到n=2能级时发出的谱线（E1=﹣13.6eV）．【考点】17. （2分）根据氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3能级的激发态，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出三种频率不同的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长________ （填“最长”或“最短”），用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为________ eV ．【考点】18. （2分）(2016·闵行模拟) 对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点．请完成下表：科学家的观点所研究的问题亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢①力与物体运动关系维持物体运动需要力②①________，②________【考点】19. （1分）一群氢原子从n=3的激发态向基态跃迁时，辐射的三条谱线中，波长较长的二条谱线的波长分别为λ1和λ2 ，则最短波长λ3=________．【考点】20. （3分）①如图所示为某原子的能级图，a、b、c这原子跃迁所发出的三种波长的光，在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，测正确的是________②一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为________．该反应放出的能量为Q ，则氘核的比结合能为________．【考点】三、解答题 (共5题；共35分)21. （10分） (2017高二下·巨鹿期中) 氢原子的基态能量E1=﹣13.6eV，电子绕核做圆周运动的半径r1=0.53×10﹣10m．（已知能量关系En= ，半径关系rn=n2r1 ，静电力常量k=9.0×109N•m2/C2 ，e=1.6×10﹣19C，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•S）（1）氢原子处于n=4激发态时：①求原子系统具有的能量；②求电子在n=4轨道上运动的动能（用eV表示，保留两位小数）；（2）若要使处于n=2轨道上的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子（保留两位小数）？【考点】22. （5分）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？【考点】23. （5分）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为﹣3.4eV和﹣1.51eV ，金属钠的截止频率为5.53×1014Hz ，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s ，请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．【考点】24. （5分）一群处于量子数n=3的氢原子向低能级跃迁的过程中能产生多少种不同频率的光子？【考点】25. （10分）有一群氢原子处于n=4的能级上，已知氢原子的基态能量E1=﹣13.6eV ，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s求：（1）这群氢原子的光谱共有几条谱线？（2）这群氢原子发出的光子的最大频率是多少？（结果保留两位有效数字）【考点】参考答案一、选择题 (共15题；共30分)答案：1-1、考点：解析：答案：2-1、考点：解析：答案：3-1、考点：解析：答案：4-1、考点：解析：答案：5-1、考点：解析：答案：6-1、考点：解析：答案：7-1、考点：解析：答案：8-1、考点：解析：答案：9-1、考点：解析：答案：10-1、考点：解析：答案：11-1、考点：解析：答案：12-1、考点：解析：答案：13-1、考点：解析：答案：14-1、考点：解析：答案：15-1、考点：解析：二、填空题 (共5题；共10分)答案：16-1、考点：解析：答案：17-1、考点：解析：答案：18-1、考点：解析：答案：19-1、考点：解析：答案：20-1、考点：解析：三、解答题 (共5题；共35分)答案：21-1、答案：21-2、考点：解析：答案：22-1、考点：解析：答案：23-1、考点：解析：答案：24-1、考点：解析：答案：25-1、答案：25-2、考点：解析：。
高中物理第二章原子结构第3节光谱氢原子光谱练习(含解析)教科版选修3-5
光谱氢原子光谱1．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组成成分解析：物体发光的发射光谱分为连续谱和线状谱，A、B错;做光谱分析可使用吸收光谱，也可以使用线状谱，不可用连续谱，D错．答案：C2．太阳光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于（) 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：太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续光谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的,因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相应的元素，故选项C正确，A、B、D均错误．答案：C3．(多选）巴尔末通过对氢原子光谱的研究总结出巴尔末公式错误!＝R H（错误!－错误!）(n ＝3,4，5,…）．对此，下列说法正确的是( )A．巴尔末依据核式结构理论总结出巴尔末公式B．巴尔末公式反映了氢原子发光的连续性C．巴尔末依据氢原子光谱的分析总结出巴尔末公式D．巴尔末公式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：巴尔末公式是根据氢原子光谱总结出来的．氢原子光谱的不连续性反映了氢原子发光的分立性，即辐射波长的分立特征，选项C、D正确．答案：CD4．(多选)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．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解析：太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是连续谱，选项A错误；煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的是光谱是线状谱，选项B正确;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，选项C正确；月球本身不会发光，靠反射太阳光才能使我们看到它，所以不能通过光谱分析月球的物质成分,选项D错误．答案：BC5．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元素解析:把矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，故选项B正确，与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素．答案:B6．（多选）要得到钠元素的特征谱线，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解析:炽热固体发出的是连续谱，燃烧固体钠不能得到特征谱线,选项A错误；稀薄气体发光产生线状谱，选项B正确;强烈的白光通过低温钠蒸气时，某些波长的光被吸收产生钠的吸收光谱,选项C正确，D错误．答案：BC7．氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为错误!＝R （错误!－错误!）(n＝4,5，6，…)．R＝1。
高中物理人教版选修3-5练习：第十八章 第3节 氢原子光谱 课下作业 含解析
答案：2.475×1015
8．如图1所示，图甲是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________。
解析：将图甲中的a、b、c、d与图乙对比可以看出，a、c中的亮条纹在图乙中已出现，而b、d中的亮条纹在图乙中未出现，故该矿物质中缺乏b、d两种元素。
图1
答案：b元素和d元素
9．在可见光范围内氢原子发光的波长最长的2条谱线所对应的n，求：
(1)它们的波长各是多少？
(2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少？
(3)氢原子光谱有什么特点？
解析：(1)设当n＝3,4时，氢原子发光所对应的波长分别为
λ1，λ2，由巴耳末公式＝R(－)，(n＝3,4,5，…)知。
当n＝3时，＝1.10×107×(－) m－1，
解得λ1＝6.5×10－7 m。
当n＝4时，＝1.10×107×(－) m－1，
解得λ2＝4.8×10－7 m。
(2)n＝3时，对应着氢原子巴耳末系中的波长最长，即为λ1，因此
ε1＝h＝ J
＝3.06×10－19 J。
高中物理-氢原子光谱练习 (3)
高中物理-氢原子光谱练习基础夯实一、选择题(1～3题为单选题,4、5题为多选题)1．卢瑟福的原子核式结构学说初步建立了原子核结构的正确图景,解决的问题有( A )A．解释了α粒子散射现象B．原子中存在电子C．结合经典电磁理论解释原子的稳定性D．结合经典电磁理论解释氢光谱解析：通过α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,而经典电磁理论并不能解释原子的稳定性和氢原子光谱,A正确,B、C、D错误。
2．下列关于光谱的说法正确的是( C )A．月光是连续光谱B．日光灯产生的光谱是连续光谱C．酒精灯中燃烧的钠蒸气所产生的光谱是线状谱D．白光通过温度较低的钠蒸气,所产生的光谱是线状谱解析：月光是反射的太阳光,是吸收光谱,故选项A错。
日光灯是低压蒸气发光,所以产生的是线光谱,故选项B错。
酒精灯中燃烧的钠蒸气属于低压气体发光产生线状谱,故选项C 正确,选项D错。
3．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)(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。
4．关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系,下列说法正确的是( BC )A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性B．根据经典电磁理论,电子绕原子核转动时,电子会不断释放能量,最后被吸附到原子核上C．根据经典电磁理论,原子光谱应该是连续的D．氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论解析：根据经典电磁理论,电子绕原子核转动时,电子会不断释放能量最后被吸附到原子核上,原子不应该是稳定的,并且发射的光谱应该是连续的。
高中物理 氢原子光谱活页规范训练选修
实蹲市安分阳光实验学校氢原子光谱知识点一光谱及光谱分析1．下列物质产生的光谱是线状谱的是 ( )．A．炽热的钢水B．发亮的白炽灯C．炽热的高压气体D．固体或液体汽化成稀薄气体后发光解析炽热的固体、液体和高压气体产生的光谱是连续谱．答案D2．对于线状谱，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．每种原子在任何条件下发光的线状谱相同D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同答案C3．通过光栅或棱镜获得物质发光的光谱，光谱 ( )．A．按光子的频率顺序排列B．按光子的质量大小排列C．按光子的速度大小排列D．按光子的能量大小排列解析由于光谱是将光按波长展开，而波长与频率相对，故A正确。
而光子没有质量，各种色光在真空中传播速度相同，B、C错误；由爱因斯坦的光子说可知光子能量与光子频率相对．D正确．答案AD4．有关原子光谱，下列说法正确的是 ( )．A．原子光谱反映了原子结构特征B．氢原子光谱跟氧原子光谱是不同的C．太阳光谱是连续谱D．鉴别物质的成分可以采用光谱分析解析不同的原子发出的谱线不相同，每一种原子都有自己的特征谱线，利用光谱分析可以用来确元素，原子光谱可以间接反映原子结构的特征，故A、B、D正确．太阳光谱是不连续的，故C不正确．答案ABD5．对于光谱，下面的说法中正确的是 ( )．A．大量原子发生的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱B．线状谱是由不连续的若干波长的光所组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱解析原子光谱体现原子的特征，是线状谱，同一种原子无论多少发光特征都相同，即形成的线状谱都一样，故A错； B项是线状谱的特征，正确；太阳光在经过太阳大气层时某些光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，故太阳光谱是吸收谱，故C、D均错．答案 B6．太阳光谱中有许多暗线，它们对着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于( )．A．太阳表面大气层中缺少相的元素B．太阳内部缺少相的元素C．太阳表面大气层中存在着相的元素D．太阳内部存在着相的元素解析太阳光谱中的暗线是由于太阳发出的连续光谱通过太阳表面大气层时某些光被吸收造成的，因此，太阳光谱中的暗线是由于太阳表面大气层中存在着相的元素，故C正确，A、B、D均错误．答案C7．各种原子的光谱都是________，说明原子只发出几种特频率的光．不同原子的亮线位置不同，说明不同原子的发光频率是________的．因此这些亮线称为原子的________．答案线状谱不一样特征谱线知识点二巴耳末公式的用8．下列说法正确的是 ( )．A．所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B．据巴耳末公式可知，只要n取不同的值，氢原子光谱的谱线可以有无数条C．巴耳末系是氢原子光谱中的可见光D．氢原子光谱是线状谱的一个例证解析氢原子的谱系有好几个，巴耳末系仅是可见光区中的一个，仅十四条谱线．故A、B不正确，C正确．氢原子光谱是线状谱，故D正确．答案CD9．下列对于巴耳末公式的说法正确的是 ( )．A．所有氢原子光谱的波长都与巴耳末公式相对B．巴耳末公式只确了氢原子发光的可见光的光的波长C．巴耳末公式确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．巴耳末公式确了各种原子发光中的光的波长解析巴耳末公式只确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．答案C10．巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式1λ＝R⎝⎛⎭⎪⎫122－1n2n＝3，4，5…，对此，下列说法正确的是 ( )．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的解析 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频率的光，由此可知，C 、D 正确． 答案 CD11．在可见光范围内，氢原子发光的波长最长的两条谱线所对的波长各是多少？ 频率各是多少？ 解析利用巴耳末公式计算波长1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1n 2当n ＝3、4时，氢原子发光所对的两条谱线波长最长 当n ＝3时，1λ1＝1.10×107×⎝ ⎛⎭⎪⎫122－132m －1，解得λ1≈6.54×10－7m当n ＝4时，1λ2＝1.10×107×⎝ ⎛⎭⎪⎫122－142m －1，解得λ2≈4.85×10－7m ，由波速公式c ＝λν得ν1＝c λ1＝ 3.0×1086.54×10－7 Hz ≈4.59×1014Hzν2＝c λ2＝ 3.0×1084.85×10－7 Hz ≈6.19×1014Hz.答案 λ1＝6.54×10－7m ，λ2＝4.85×10－7m ；ν1＝4.59×1014 Hz ，ν2＝6.19×1014Hz12．如图18－3－2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 ( )． 图18－3－2A ．a 元素B ．b 元素C ．c 元素D ．d 元素解析 将的线状谱与乙中的谱线相对照，没有的谱线即是该矿物质中缺少的． 答案 BD13．在氢原子的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1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2，3，4，…，计算紫外线的最长波和最短波的波长．解析 根据莱曼系公式：1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2，n ＝2，3，4，… 可得λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－1n 2.当n ＝2时波长最长，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－122＝134R ＝134×1.10×107 m ＝1.21×10－7m.当n ＝∞时，波长最短，其值为λ＝1R ⎝ ⎛⎭⎪⎫112－0＝1R ＝11.10×107 m ＝9.10×10－8m.答案。
氢原子光谱高考试题整理.doc
氢原子光谱、氢原子的能级结构、能级公式高考试题(2013高考江苏物理第12B题)根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示。
电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____ （选填“近”或“远”）。
当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。
解析：电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近。
当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有3+2+1=6条。
答案为：近6[2014·山东卷] 【物理35】(1)氢原子能级如图所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nmb．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级c．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线d．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级39．(1)cd[解析] (1)由氢原子能级图可知氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级的能级差大于从n＝3跃迁到n＝2的能级的能级差，根据|E n－E m|＝hν和ν＝cλ可知，|E n－E m|＝h cλ，选项a错误；同理从n＝1跃迁到n＝2的能级需要的光子能量大约为从n＝3跃迁到n＝2的能级差的五倍左右，对应光子波长应为从n＝3跃迁到n＝2的能级辐射光波长的五分之一左右，选项b错误；氢原子从n＝3跃迁到n ＝1的能级的能级差最多有三种情况，即对应最多有三种频率的光谱线，选项c正确；氢原子在不同能级间跃迁必须满足|E n－E m|＝h cλ，选项d正确．[2014·浙江卷] (2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV.(电子电荷量e＝1.60×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)n E/eV∞ 06——————－0.385——————－0.544——————－0.853——————－1.512—————— －3.401—————— －13.60图2[答案] (2)6.2×1014Hz 0.3 eV[解析] (2)本题考查能级、光电效应方程等知识．由跃迁条件可知hν＝E 4－E 2＝(3.40－0.85 )eV ＝4.08×10－19 J ，解得辐射出的光子的频率为6.2×1014Hz ，根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W ，计算可得产生电子的最大初动能为0.3 eV.【2015海南-17】17.模块3-5试题（12分）（1）氢原子基态的能量为。
高中物理 18.3 氢原子光谱练习(无答案)新人教版选修3-2(2021年整理)
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18.3氢原子光谱基础夯实：1。
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.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。
分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含哪些元素2.下列关于光谱的说法正确的是（ )A。
炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱B。
各种原子的线光谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应C.气体发出的光只能产生线光谱D。
甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱3.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,少量原子发出的光谱是线状谱B。
线状谱由不连续的若干波长的光组成C.作光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱D.作光谱分析时只能用吸收光谱,不能用发射光谱4。
关于巴耳末公式1λ=R(22112n-）（n=3，4,5,…）的理解,正确的是（）A.此公式只适用于氢原子发光B。
公式中的n可以是任意数，故氢原子发光的波长是任意的C.公式中的n是大于等于3的正整数，所以氢原子光谱不是连续的D.该公式包含了氢原子的所有光谱线5。
（2012·威海高二检测)利用里德伯常量R=1。
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高中物理：氢原子光谱练习
[全员参与·基础练]
1．( ·南京高二检测)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
【解析】每种原子都有自己的结构,只能发出由内部结构决定的特征谱线,不会因温度、物质不同而改变,C正确．
【答案】 C
2．太阳的光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线．产生这些暗线是由于( )
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】太阳光谱中的暗线是由于太阳内部发出的强光经过温度较低的太阳大气层时产生的,表明太阳大气层中含有与这些特征谱线相应的元素．
【答案】 C
3．下列关于光谱的说法正确的是 ( )
A．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱
B．各种原子的线状谱中的明线和它的吸收谱中的暗线必定一一对应
C．气体发出的光只能产生线光谱
D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱
【解析】由于通常看到的吸收光谱中的暗线比线状光谱中的明线要少一些,所以B不对；气体发光时,若是高压气体发光则形成连续光谱,若是稀薄气体发光则形成线光谱,故C也不对；甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后,得到的是乙物质的吸收光谱,所以D错误．答案为A.
【答案】 A
4．(多选)关于物质的吸收光谱和明线光谱之间的关系,下列说法中正确的是( )
A．吸收光谱和明线光谱的产生方法不同,它们的谱线互不相关
B．同种物质吸收光谱中的暗线跟它明线光谱中的明线相对应
C．明线光谱与吸收光谱都是原子光谱,它们的特征谱线相对应
D．明线光谱与吸收光谱都可以用于光谱分析,以鉴别物质和确定化学组成
【解析】明线光谱与吸收光谱都是原子的特征谱线,但是明线光谱是原子光谱,吸收光谱不是原子光谱,C错误；明线光谱和吸收光谱都可以进行光谱分析,D正确；同种物质吸收光谱中的暗线与它明线光谱中的明线相对应,B正确,A错误．
【答案】BD
5．(多选)( ·盐城检测)如图1832甲所示是a、b、c、d四种元素的线状谱,图乙是某矿物质的线状谱,通过光谱分析可以了解到该矿物质中缺乏( )
甲乙
图1832
A．a元素 B．b元素
C．c元素D．d元素
【解析】对比题图甲和题图乙可知,题图乙中没有b、d对应的特征谱线,所以该矿物质中缺乏b、d两种元素．
【答案】BD
6．(多选)关于经典电磁理论与原子的核式结构之间的关系,下列说法正确的是( ) A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性
B．根据经典电磁理论,电子绕原子核转动时,电子会不断释放能量,最后被吸附到原子核上C．根据经典电磁理论,原子光谱应该是连续的
D．原子的核式结构模型彻底否定了经典电磁理论
【解析】根据经典电磁理论,电子绕原子核转动时,电子会不断释放能量最后被吸附到原子核上,原子不应该是稳定的,并且发射的光谱应该是连续的．
【答案】BC
7．( ·广州高二检测)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条
C．巴耳末线系中既有可见光,又有紫外光
D．巴耳末线系在可见光范围内只有4条
【解析】巴耳末线系中的光谱线有无数条,但在可见光区域只有4条光谱线．故正确的是B、C、D,A错误．
【答案】 A
8．(多选)下列关于特征谱线的几种说法,正确的有( )
A．明线光谱中的明线和吸收光谱中的暗线都是特征谱线
B．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
C．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
D．同一元素的明线光谱的明线与吸收光谱的暗线是相对应的
【解析】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A、D正确,B、C 错误．
【答案】AD
[超越自我·提升练]
9．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．巴耳末公式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
【解析】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．【答案】 C
10．氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的光波的光子能量为E
1,其次为E
2
,则
E
1
E
2
为( )
A.20
27
B.
27
20
C.
2
3
D.
3
2
【解析】由
1
λ
＝R
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
1
22
－
1
n2
得：当n＝3时,波长最长,
1
λ
1
＝R
⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
1
22
－
1
32
,当n＝4时,波长次
之,
1λ2＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫
122－142,解得λ1λ2＝2720,由E ＝h c λ得：E 1E 2＝λ2λ1＝2027. 【答案】 A
11．在氢原子的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
1
λ
＝R ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
112－1n 2,n ＝2,3,4,…,计算紫外线的最长波和最短波的波长． 【解析】 根据莱曼系波长倒数公式： 1λ＝R ⎝ ⎛⎭⎪⎫
112－1n 2,n ＝2,3,4,… 可得λ＝
1R （112－1n
2）,n ＝2,3,4,…
当n ＝2时波长最长,其值为
λ＝1R （112－122）＝134R ＝1
34×1.097×107
m
＝1.22×10－7 m.
当n ＝∞时,波长最短,其值为 λ＝
1
R （1
1
2－0）＝1R ＝11.097×10
7 m ＝9.12×10－8 m. 【答案】 1.22×10－7 m 9.12×10－8 m
12．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1
λ＝
R ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
132－1n 2,n ＝4,5,6,…,R ＝1.10×107 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？ 【解析】 (1)帕邢系公式
1λ＝R ⎝ ⎛⎭
⎪⎫
132－1n 2,当n ＝6时,得λ＝1.09×10－6 m. (2)帕邢系形成的谱线在红外线区域,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 ＝3×108 m/s,由v ＝λT ＝λν,得ν＝v λ＝c λ＝3×1081.09×10
－6 Hz ＝2.75×1014
Hz.
【答案】(1)1.09×10－6 m (2)3×108 m/s 2.75×1014 Hz。