高中物理 3.4光谱分析在科学技术中的应用自我小测 沪科版选修3-5(2021年最新整理)

高中物理3.4光谱分析在科学技术中的应用自我小测沪科版选修3-5 编辑整理：
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光谱分析在科学技术中的应用
1关于光谱和光谱分析的下列说法中，正确的是( ）
A．日光灯产生的光谱是连续光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素
C．我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分
D．连续光谱是不能用来作光谱分析的
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光谱
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状光谱
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有关氢原子光谱的说法正确的是( ）
A．氢原子的发射光谱是连续谱
B．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关
4如图甲所示的abcd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
5如图所示分光镜是用来观察光谱的仪器，现有红、绿、紫三种单色光组成的复色光由小孔S进入平行光管,那么在光屏MN上的P处是______光，Q处是______光、R处是______光。

6氢原子的谱线系间接地反映了__________.
7在①白炽灯、②蜡烛、③霓虹灯、④酒精灯火焰中烧钠或钾的盐所产生的光谱中,能产生连续光谱的有__________,能产生明线光谱的有____________。

8在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末系。

若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴耳末线系,则这群氢原子自发跃迁时最多可发出____________条不同频率的谱线。

9试从原子核式结构出发，解释氢原子光谱。

10已知钠的极限频率为6。

00×1014Hz,今用一群n＝4的激发态的氢原子的发射光谱照射钠，试通过计算说明，氢光谱中有几条谱线可使钠发生光电效应？(1 eV＝1.6×10－19 J)
参考答案
1解析：日光灯是低压水银蒸气导电发光,产生明线光谱，故A不正确；太阳光谱中的暗线是太阳发出的连续光谱经过太阳大气层时产生吸收的光谱，正是太阳中存在的某种元素发出的光谱被太阳大气层中存在的对应元素吸收，故B也不正确；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，C是错误的；光谱分析只能是明线光谱和吸收光谱，连续光谱是不能用来做光谱分析的，所以D正确。

答案：D
2解析:由于通常看到的吸收盘中的暗线比线状光谱中的明线要少一些,所以B不对;而气体发光时，若是高压气体发光形成连续光谱,若是稀薄气体发光形成线状谱，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,故D不对；所以只有A 正确。

答案：A
3答案：BC
4解析：由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：B
5解析：分光镜是根据光的色散现象制成的，复色光通过三棱镜后，其偏折角不同，频率大的色光，偏折角大,故紫光的偏折角最大,而红光最小.
答案：见解析
6解析：由于光谱是原子受激发而发出的，不同原子受激发，发出的光谱不同，所以氢原子谱线系间接反映了氢原子的内部结构。

答案：氢原子的内部结构
7解析:白炽灯是炽热物体,是连续光谱；蜡烛是光学反应,燃烧发光也是连续光谱；霓虹灯是稀薄气体发光，是明线光谱；在酒精灯火焰上烧钠或钾的盐，会使钠或钾的盐分解为钠离子或钾离子，使钠或钾处于电离态，当它们向基态跃迁时，会放出光子形成钠或钾的特征谱线，所以题中①和②属于连续光谱，③和④属于明线光谱。

答案：①和②③和④
8答案：6
9解析:根据卢瑟福提出的核式结构，带负电的电子在核外空间运动，由于电子绕核旋转，当原子受到激发发光时，其自身能量会减少,轨道半径会减小，最终会落到核上，因此这种核
式结构是不稳定的,与实际情况不符，可见卢瑟福模型不能解释氢原子光谱的谱线结构。

答案：卢瑟福的核式结构模型不能解释氢原子光谱的谱线结构，可见此模型与实际情况不符。

10解析：钠的逸出功W＝hν＝6.63×10－34×6。

00×1014 J＝2.49 eV
氢原子n＝1至n＝4的能量级：
n＝1，E1＝－13.6 eV
n＝2，E2＝错误!＝－3。

4 eV
n＝3，E3＝错误!＝－1.51 eV
n＝4，E4＝错误!＝－0.85 eV
由n＝4跃迁到n＝1放出的光子的能量：
E4,1＝－0。

85 eV－(－13。

6） eV＝12.75 eV＞2。

49 eV
同理，E3,1＝－1。

51 eV－(－13。

6） eV＝12.09 eV＞2.49 eV
E2，1＝－3。

4 eV－（－13。

6） eV＝10。

2 eV＞2。

49 eV
E4，2＝－0.85 eV－(－3.4） eV＝2.55 eV＞2.49 eV
E3,2＝－1。

51 eV－(－3.4) eV＝1.89 eV＜2。

49 eV
E4，3＝－0。

85 eV－（－1.51) eV＝0。

66 eV＜2。

49 eV
所以，处于n＝4的激发态的氢原子的光谱中，只有E4，1、E3，1、E2,1、E4，2四条谱线可使钠发生光电效应。

答案：四条。