240 Bài tập Lượng tử ánh sáng trong đề thi thử Đại học cực hay có lời giải (P3)
40 câu hỏi
Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên hiện tượng
Quang điện trong
giao thoa ánh sáng
quang điện ngoài
tán sắc ánh sáng
Đáp án A
Biết rằng trên các quỹ đạo dừng của nguyên tử hidrô, electron chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện giữ hạt nhân và electron. Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng K lên quỹ đạo dừng N thì tốc độ góc của nó đã
Tăng 64 lần
giảm 27 lần.
giảm 64 lần
tăng 27 lần
Đáp án C
Cách giải: Lực tĩnh điện giữa electron và hạt nhân đóng vai trò lực hướng tâm nên ta có:
Lần lượt chiếu ánh sáng màu tím có bước sóng 0,39µm và ánh sáng màu lam có bước sóng vào một mẫu kim loại có công thoát là 2,48eV. Ánh sáng nào có thể gây ra hiện tượng quang điện?
Chỉ có màu lam
Cả hai đều không
Cả màu tím và màu lam
Chỉ có màu tím
Đáp án C
Cách giải: Giới hạn quang điện của kim loại:
Bước sóng của ánh sáng tím và lam đều nhỏ hơn giới hạn quang điện => khi chiếu vào kim loại đều gây ra hiện tượng quang điện
Khi ta nghiên cứu quang phổ vạch của một vật bị kích thích phát quang, dựa vào vị trí các vạch người ta biết được:
Các nguyên tố hóa học cấu thành vật đó
Phương pháp kích thích vật dẫn đến phát quang
Các hợp chất hóa học tồn tại trong vật đó
Nhiệt độ của vật khi phát quang
Đáp án A
Khi ta nghiên cứu quang phổ vạch của một vật bị kích thích phát quang, dựa vào vị trí các vạch người ta biết được các nguyên tố hóa học cấu thành vật đó
Chiếu một bức xạ có bước sóng 0,48 µm lên một tấm kim loại có công thoát là 2,4.10-19J. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng đi vào không gian có điện trường đều, theo hướng vectơ cường độ điện trường. Biết cường độ điện trường có giá trị 1000V/m. Quãng đường tối đa mà electron chuyển động được theo chiều vectơ cường độ điện trường là:
0,83cm
1,53cm
0,37cm
0,109cm
Đáp án D
Cách giải:
Áp dụng Định luật Anhxtanh về quang điện:
Khi chuyển động trong điện trường do lực cản của điện trường nên electron dừng lại sau khi đi được quãng đường s.
Áp dụng định lí biến thiên động năng có:
Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là đúng?
Năng lượng photon càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏ
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon
Photon có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên
Năng lượng của photon càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với photon đó càng nhỏ
Đáp án B
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon
Công thoát của kẽm là 3,5eV. Biết độ lớn điện tích nguyên tố là e = 1,6.10-19C; hằng số Plang h = 6,625.10-34 Js; vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Chiếu lần lượt vào bản kẽm ba bức xạ có bước sóng λ1 = 0,38µm; λ2 = 0,35µm; λ3 = 0,30µm. Bức xạ nào có thể gây ra hiện tượng quang điện trên bản kẽm?
không có bức xạ
hai bức xạ λ2 và λ3
cả ba bức xạ
chỉ một bức xạ λ3
Đáp án B
Giới hạn quang điện của kẽm là:
Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện λ ≤ λ0 => Hai bức xạ λ2 và λ3 có thể gây ra hiện tượng quang điện trên bản kẽm.
Trong nguyên tử hidro, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11 m. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hidro, electron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính r = 1,325.10-9 m. Quỹ đạo đó là
O
N
L
M
Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo công thức (n = 1; 2; 3;...). Khi chiếu lần lượt hai photon có năng lượng 10,2eV và 12,75eV vào đám nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản thì đám nguyên tử
chỉ hấp thụ được 1 photon có năng lượng 10,2eV
hấp thụ được cả hai photon
không hấp thụ được photon nào
chỉ hấp thụ được 1 photon có năng lượng 12,75eV
Đáp án B
Khi nguyên tử Hidro ở trạng thái cơ bản:
Khi chiếu lần lượt hai photon có năng lượng 10,2eV và 12,75eV vào đám nguyên tử Hidro ở trạng thái cơ bản thì đám nguyên tử này hấp thụ được 2 photon trên nếu thoả mãn: ∆E = En – E1
Hồ quang điện không thể phát ra bức xạ nào trong các bức xạ sau:
Tia gamma
Tia tử ngoại
Tia hồng ngoại
Ánh sáng nhìn thấy
Đáp án A
Giới hạn quang điện của canxi là λ0 = 0,45μm . Tìm công thoát electron ra khỏi bề mặt canxi
3,12.10-19 J
4,5.10-19 J
4,42.10-19 J
5,51.10-19 J
Khi bị đốt nóng, các hạt mang điện tự do trong không khí :
Chỉ là ion dương
Chỉ là ion âm
là electron, ion dương và ion âm
chỉ là electron
Đáp án C
Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng vạch và vị trí các vạch
Phụ thuộc vào nhiệt độ
Phụ thuộc vào áp suất
Phụ thuộc vào cách kích thích
Chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất khí
Đáp án D
Giới hạn quang điện của một kim loại là 200 nm. Công thoát của kim loại có giá trị là
0,0621 eV
62,1 eV
6,21 eV
0,621 eV.
Pin quang điện là nguồn điện, trong đó
quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
Đáp án A
Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được chuyển hóa trực tiếp thành điện năng
Hạt tải điện trong chất điện phân là
ê lectron dẫn và lỗ trống
ion dương, ion âm và ê lectron
ê lectron tự do
ion dương và ion âm
Đáp án D
Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm
Trong quang phổ vạch của Hidro: Khi ê lectron từ quỹ đạo N chuyển về L thì phát ra phô tôn có bước sóng λ1, khi electron từ quỹ đạo L chuyển về quỹ đạo K thì phát ra phô tôn có bước sóng λ2. Khi ê lectron từ quỹ đạo N chuyển về quỹ đạo K thì phát ra phô tôn có bước sóng là
Đáp án A
+ Khi electron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L ta có
+ Khi electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K ta có
+ Khi electron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo K ta có
Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo. Khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo tròn thì tương đương như một dòng điện tròn. Tỉ số cường độ dòng điện tròn của êlectron khi nguyên tử ở quỹ đạo dừng M và K là
1/3
1/9
1/27
1/81
Đáp án A
Các electron chuyển động tròn dưới tác dụng của lực Culong
Khi ta coi chuyển động của electron giống như một dòng điện tròn thì cường độ dòng điện tròn được tính theo công thức
Do đó ta có tỉ số cường độ dòng điện khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng M (n = 1)và K(n = 1) là
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về phôtôn ánh sáng?
mỗi phôtôn có một năng lượng xác định
năng lượng của phôtôn ánh sáng tím lớn hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng màu đỏ
năng lượng phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau
phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động
Đáp án C
Câu C sai do năng lượng của các phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau chứ không phải bằng nhau
Pin quang điện là nguồn điện hoạt động dựa trên hiện tượng
quang điện trong
quang - phát quang
tán sắc ánh sáng
huỳnh quang
Đáp án A
Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong
Công thoát của êlectron khỏi đồng là 6,625.10-19 J. Cho h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108 m / s,giới hạn quang điện của đồng là
0,30μ m
0,65 μ m
0,15 μm
0,55 μ m
Đáp án A
Giới hạn quang điện của đồng được xác định bởi biểu thức:
Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được tính theo biểu thức (E0 là hằng số dương, n = 1,2,3,...). Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần sốf1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 = 0,8f1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa là
10 bức xạ
6 bức xạ
4 bức xạ
15 bức xạ
Đáp án A
Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào vào đám nguyên tử thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ:
Khi chiếu bức xạ có tần số f2 = 1,08f1 thì: hf2 = Ex – E1 (2)
=> Phát ra tối đa: 10 bức xạ
Hiện tượng quang điện là
Hiện tượng electron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị chiếu sáng
Hiện tượng electron bị bứt ra khỏi kim loại khi bị nung nóng
Hiện tượng tia catốt làm phát quang một số chất
Hiện tượng phát xạ tia catốt trong ống phát tia catốt
Đáp án A
Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng
Công thoát electron của một kim loại có giá trị 6,21eV, giới hạn quang điện của kim loại đó
0,12μm
0,42μm
0,32μm
0,20μm
Đáp án D
Theo thứ tự các bán kính quỹ đạo tên K, L , M ứng với 1,2,3.
Vậy
Trong mô hình nguyên tử Hiđrô của Bo, với r0 là bán kính Bo thì bán kính quỹ đạo dừng của êlectrôn tương ứng với trạng thái của M là
12r0
9r0
16r0
3r0
Đáp án B
Phát biểu nào sau đây về pin quang điện là đúng
Điện trường tiếp xúc hướng từ n sang p
Điện cực dương của pin quang điện ở bán dẫn n
Dòng điện chạy qua pin quang điện theo chiều từ p sang n
Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện ngoài
Đáp án A
Trong nguyên tử Hiđrô, bán kính Bo là r0 =5,3.10-11m. Bán kính quỹ đạo dừng của trạng thái kích thích thứ 3 là
132,5.10-11m
21,2.10-11 m
84,8.10-11 m
47,7.10-11
Đáp án C
Trạng thái kích thích thứ 3 ứng với quỹ đạo dừng N (K,L,M,N).
Tức là n = 4. Vậy bán kính là :
giới hạn quang điện của canxi là λ0 =0,45μm. Lấy h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108m/s. Công thoát electrôn ra khỏi bề mặt canxi là
5,51.10-19J
4,42.10-19J
3,12.10-19J
4,53.10-19J
Pin quang điện là nguồn điện, trong đó
Quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
Cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng
Đáp án A
Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4μm vào chất phát quang thì ánh sáng phát quang phát ra có bước sóng 0,6μm. Biết rằng cứ 100photôn chiếu vào thì có 5 photôn phát quang bật ra. Tỉ số giữa công suất của chùm sáng phát quang và công suất của chùm sáng kích thích bằng
0,013
0,067
0,033
0,075
Đáp án C
Hiện tượng quang – phát quang là
sự hấp thụ điện năng chuyển hóa thành quang năng
hiện tượng ánh sáng giải phóng các electron liên kết trong khối bán dẫn
sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác
hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi bề mặt kim loại
Đáp án C
Hiện tượng quang phát quang là sự hấp thu ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác
Một kim loại có công thoát 4,14 eV. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có bước sóng λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21 μm, λ3 = 0,32 μm và λ4 = 0,35 μm. Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện ở kim loại này có bước sóng là
λ1, λ2 và λ3
λ1 và λ2
λ2, λ3 và λ4
λ3 và λ4
Đáp án B
Giới hạn quang điện:
.
Để xảy hiện tượng quang điện thì:λ ≤ λ0
=> bức xạ gây ra hiện tượng quang điện là λ1 và λ2
Cho các bộ phận sau:(1) micro; (2) loa; (3) anten thu; (4) anten phát; (5) mạch biến điệu; (6) mạch tách sóng.Bộ phận có trong sơ đồ khối của một máy phát thanh đơn giản là
(1), (4), (5)
(2), (3), (6)
(1), (3), (5)
(2), (4), (6)
Đáp án A
Biết năng lượng tương ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được tính theo biểu thức . Cho một chùm electron bắn phá các nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản để kích thích chúng chuyển lên trạng thái M. Vận tốc tối thiểu của chùm electron là
1,55.106 m/s
1,79.106 m/s
1,89.106 m/s
2,06.106 m/s
Đáp án D
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái cơ bản ( n = 1) lên trạng thái kích thích M (n = 2) thì nguyên tử hấp thụ một năng lượng:
Hoạt động của quang điện trở dựa vào hiện tượng
ion hóa
quang điện ngoài
quang điện trong
phát quang của các chất rắn
Đáp án C
Trường hợp nào sau đây khônggây ra hiệu ứng quang điện đối với canxi
(có giới hạn quang điện )?
108 photon của bước sóng 400 nm (màu tím)
105 photon của bước sóng 2 nm (tia X)
106 photon của bước sóng 5 mm (tia hồng ngoại)
102 photon của bước sóng 1 pm (tia gamma)
Đáp án C
Theo mẫu nguyên tử Bo về nguyên tử hiđrô, coi êlectron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân. Các mức năng lượng trong nguyên tử hiđrô được xác định theo công thức (n = 1,2,3…). Trong đó năng lượng E là tổng động năng Eđ và thế năng tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân Et. Biết Eđ = –Et / 2. Khi đang ở trạng thái cơ bản, nguyên tử hấp thụ một photon và chuyển lên trạng thái kích thích nên động năng giảm đi 10,2 eV. Photon nó đã hấp thụ có năng lượng bằng
3,4 eV
10,2eV
12,09 eV
1,51eV
Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45 μm với công suất 0,8W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,60 μm với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là
1
20/9
2
3/4
Đáp án A
Biết hằng số Plăng là 6,625.10–34 Js, tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108 m/s. Năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng 0,6625 µm là
3.10–18 J
3.10–20 J
3.10–17 J
3.10–19 J
Nguyên tử hiđrô chuyển từ một trạng thái kích thích về trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn phát ra bức xạ có bước sóng 486 nm. Độ giảm năng lượng của nguyên tử hiđrô khi phát ra bức xạ này là
4,09.10–15 J
4,86.10–19 J
4,09.10–19 J
3,08.10–20 J








