第4章 4.第1课时 氢原子光谱和玻尔的原子模型（课时跟踪检测）（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

第1课时　氢原子光谱和玻尔的原子模型 知识点一　光谱 1.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.地球表面大气层中存在着相应元素 2.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 3.以下说法中正确的是（　　） A.进行光谱分析可以用连续谱，也可以用吸收光谱 B.光谱分析的优点是非常灵敏而迅速 C.分析某种物质的化学组成可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析 D.摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素 知识点二　氢原子光谱的实验规律 4.下列对氢原子光谱实验规律的认识正确的是（　　） 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 5.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中的可见光部分光的波长 C.巴耳末公式确定了氢原子发光中的一个线系的波长，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光的波长 知识点三　经典理论的困难　玻尔原子理论的基本假设 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 7.（2025·浙江乐清市月考）氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中（　　） A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子能量增大 B.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子能量增大 C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，原子能量减小 D.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，原子能量减小 8.〔多选〕根据玻尔的原子理论，下列说法中正确的是（　　） A.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，原子的能量减小 B.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，原子吸收一定频率的光子 C.核外电子绕核运动的轨道是任意的，绕核运动是稳定的，不产生电磁辐射 D.当氢原子的核外电子吸收光子时，会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的定态轨道 9.与原子光谱有关的物理知识，下列说法正确的是（　　） A.有些原子的发射光谱是线状谱，有些原子的发射光谱是连续谱 B.太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的元素的特征谱线相对应 C.巴耳末发现氢原子的可见光谱有分立特征，但氢原子的不可见光谱有连续特征 D.有些电子绕原子核运动的变化是连续的，所以我们看到了原子的连续光谱 10.若用｜E1｜表示氢原子处于基态时能量的绝对值，处于第n能级的能量为En＝，则在下列各能量值中，可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出来的能量的是（　　） A.｜E1｜ B.｜E1｜ C.｜E1｜ D.｜E1｜ 11.已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En＝，其中n＝2，3，4，…巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，得到巴尔末公式＝R∞，n＝3，4，5，…式中R∞叫作里德伯常量，则里德伯常量R∞可以表示为（　　） A.－ B. C.－ D. 12.氢原子光谱的巴耳末系中波长最长的谱线的波长为λ1，其次为λ2。（里德伯常量R∞＝1.10×107 m－1，光速c＝3×108 m/s） （1）的值等于多少？ （2）其中波长最长的光子频率是多少？ 13.图甲为a、b、c、d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 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.氢原子光谱和玻尔的原子模型 第1课时　氢原子光谱和玻尔的原子模型 1.C　太阳是高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，某些特定频率的光会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，因此，选项C正确，A、B、D错误。 2.C　每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同，故A、B错误，C正确；两种不同的原子发光的线状谱不可能相同，故D错误。 3.B　进行光谱分析不能用连续谱，只能用线状谱或吸收光谱；光谱分析的优点是灵敏而迅速；分析某种物质的组成，可用白光照射其低温蒸气产生的吸收光谱进行分析；月球不能发光，只能反射太阳光，故其光谱是太阳光谱，不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素，故选B。 4.B　氢原子光谱是线状谱，是一系列波长不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B正确，A、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的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错误。 5.C　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光的波长，也不能描述其他原子发光中的光的波长，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。 6.BC　根据经典电磁理论，电子在绕核运动的过程中，要向外辐射电磁波，因此能量要减少，电子的轨道半径要减小，最终会落到原子核上，因而原子是不稳定的。电子在转动过程中，随着转动半径不断减小，转动频率不断增大，辐射电磁波的频率不断变化，因而大量原子发光的光谱应该是连续谱。事实上，原子是稳定的，原子光谱也不是连续谱，而是线状谱，故选项A错误，B、C正确；原子的核式结构模型认为电子绕核做圆周运动，并没有彻底否定经典电磁理论，故选项D错误。 7.B　氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子需要吸收光子，总能量增大，电子的速率减小，则动能减小，所以电势能增大，故B正确，A、C、D错误。 8.AD　根据玻尔理论，核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，原子的能量减小，减小的能量以光子的形式辐射出去，故A正确，B错误；电子只能在特定轨道上运动，绕核运动是稳定的，不产生电磁辐射，故C错误；当氢原子的核外电子吸收光子时，会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的定态轨道，故D正确。 9.B　各种原子的发射光谱都是线状谱，A错误；因为太阳光谱中的许多暗线与太阳大气中存在的元素的特征谱线相对应，所以可知太阳大气中存在哪些元素，B正确；可见光谱与不可见光谱都有分立特征，没有连续特征，C错误；电子绕原子核运动的变化都是不连续的，我们看到的原子光谱都是线状谱，D错误。 10.B　处于第2能级的能量E2=，则向基态跃迁时辐射的能量ΔE=|E1|，处于第3能级的能量E3=，则向基态跃迁时辐射的能量ΔE′=|E1|，处于第4能级的能量为E4=，向基态跃迁时辐射的能量ΔE″=|E1|，故B正确。 11.A　若n大于m，由n向m跃迁，释放光子，有－=hν，根据ν=，则有E1=h，由h=hcR∞，解得－E1=hcR∞，解得里德伯常量R∞=－，故选A。 12.（1）　（2）4.6×1014 Hz 解析：（1）由巴耳末公式可得=R∞，=R∞， 解得=。 （2）当n=3时，对应的波长最长，代入巴耳末公式，有=1.10×107×m－1， 解得λ1≈6.5×10－7 m。 光子频率为ν== Hz≈4.6×1014 Hz。 13.B　由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的特征谱线在该线状谱中不存在，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $