第4章 第3,4节 光谱与氢原子光谱（作业）-2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册【精讲精练】鲁科版

[课下作业] [合格训练] 1．(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。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。 答案　BC 2．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. 解析　由＝R得，当n＝3时，波长最长，＝R， 当n＝4时，波长次之，＝R， 解得＝，由E＝h得 ＝＝。 答案　A 3．根据玻尔的氢原子理论，电子在各条可能轨道上运动的能量是指(　　) A．电子的动能 B．电子的电势能 C．电子的电势能与动能之和 D．电子的动能、电势能和原子核能之和 答案　C 4．(多选)一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射了ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1>ν2>ν3，则(　　) A．被氢原子吸收的光子的能量为hν1 B．被氢原子吸收的光子的能量为hν2 C．ν1＝ν2＋ν3 D．hν1＝hν2＋hν3 答案　ACD 5．(多选)已知氢原子的能级图如图所示，现用光子能量介于10～12.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法中正确的是(　　) A．在照射光中可能被吸收的光子能量有无数种 B．在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种 C．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种 D．照射后可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种 解析　根据跃迁规律hν＝Em－En和能级图，可知A错，B对；氢原子吸收光子后能跃迁到最高为n＝4的能级，能发射的光子的波长有C＝6种，故C对，D错。 答案　BC 6．已知氢原子处于基态时能量为E1，处于激发态时能量为En＝，其中n＝2,3,4，…。处于n＝3能级的氢原子吸收频率为ν的光子恰好能被电离，则氢原子由n＝4能级向低能级跃迁时放出光子的最小频率为(　　) A.ν B.ν C.ν D.ν 解析　n＝3能级的氢原子恰好电离，吸收的光子的频率hν＝E1；氢原子由n＝4跃迁到n＝3能级时放出的光子频率最小hν′＝E1－E1，由以上两式得ν′＝ν，故B正确。 答案　BC 7．已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，如图中能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是(　　) 解析　根据玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，根据氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁，选项A正确。 答案　A 8．(多选)有关氢原子光谱的说法中正确的是(　　) A．氢原子的发射光谱是连续光谱 B．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关 C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 答案　BCD [等级过关] 9．(多选)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(　　) 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 nm B．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 解析　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|En－Em|＝hν和ν＝可知，|En－Em|＝h，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|En－Em|＝h，选项D正确。故正确答案为C、D。 答案　CD 10．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光谱是线状谱 C．进行光谱分析时，可以利用线状谱，也可用连续谱 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，月亮是反射的太阳光，它的光谱是太阳光谱，煤气灯火焰中钠蒸气属稀薄气体发光，是线状谱，进行光谱分析可以用线状谱而不能用连续谱。故正确答案为B。 答案　B 11．氢原子能级的示意图如图