26 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Lượng tử ánh sáng - Năm học 2019 - Nguyễn Thành Nam (Có đáp án)

Nội dung text: 26 Câu trắc nghiệm tách từ đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lí - Lượng tử ánh sáng - Năm học 2019 - Nguyễn Thành Nam (Có đáp án)

1. Câu 1: Catốt của một tế bào quang điện có công thoát electron bằng 4 eV. Giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt là o o o o A. 310,5 A B. 402,8 A C. 4028 A D. 3105 A Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I - âng: khoảng cách S1S2 = a = 4mm, khoảng cách từ S1 và S2 đến màn quan sát D = 2 m. Giữa hai điểm P, Q đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm có 11 vân sáng, tại P và Q là hai vân sáng. Biết PQ là 3mm. Bước sóng do nguồn phát ra nhận giá trị: A. λ= 0,65μmB. λ= 0,50μmC. λ= 0,67μmD. λ= 0,60μm Câu 3: Trong các nguồn bức xạ đang hoạt động: hồ quang điện, màn hình máy vô tuyến, lò sưởi điện, lò vi sóng; nguồn phát ra tia tử ngoại mạnh nhất là A. lò vi sóngB. lò sưởi điệnC. hồ quang điệnD. màn hình máy vô tuyến Câu 4: Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa khe Yâng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe là a = 1,20 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến màn D = 1,60 ± 0,05 (m) và độ rộng của 10 khoảng vân L = 8,00 ± 0,16 (mm). Sai số tương đối của phép đo là A. 0,96 %B. 7,63 %C. 1,60 %D. 5,83 % Câu 5: Trong thí nghiệm của Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát lúc đầu là 2 m. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 750 nm. Truyền cho màn vận tốc ban đầu hướng lại gần mặt phẳng hai khe để màn dao động điều hòa theo phương vuông góc với mặt phẳng hai khe với biên độ 40 cm và chu kì 6 s. Thời gian kể từ lúc màn dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm 19,8 mm cho vân sáng lần thứ 8 bằng A. 3,5 sB. 2 sC. 3 sD. 3,375 s
2. Câu 6: Gọi nd ,n t ,n v lần lượt là chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, tím và vàng. Sắp xếp nào sau đây là đúng? A. n t nd n v B. nd n v n t C. nd n t n v D. n v nd n t Câu 7: Theo thuyết lượng từ ánh sáng thì năng lượng của A. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau B. một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đó tới nguồn phát ra nó C. một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn D. một phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phôtôn đó Câu 8: Nguyên tử hiđrô ở trạng thái kích thích ứng với quỹ đạo N. Tổng số vạch quang phổ mà nguyên tử có thể phát ra là A. 1B. 3C. 6D. 9 Câu 9: Tiến hành thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm; khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 0,8 m. Biết khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 3 nằm về hai phía vân trung tâm bằng 5,4 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là A. 0,625m B. 0,675m C. 0,525m D. 0,575m E Câu 10: Năng lượng của nguyên tử Hiđrô được xác định bởi công thức E 0 với E là hằng n n2 0 số (khi n=1,2,3 thì quỹ đạo tương ứng của electrôn trong nguyên tử Hiđrô lần lượt là K, L, M, ). Khi electrôn ở quỹ đạo K, bán kính quỹ đạo là r0 . Khi electrôn di chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo L thì nguyên tử Hiđrô hấp thụ phôtôn có tần số f1 . Khi electrôn chuyển từ quỹ đạo có bán kính 16r0 về quỹ đạo có bán kính 4r0 thì nguyên tử phát ra phôtôn có tần số f2 . Mối liện hệ giữa f1 và f2 là A. f2 12 f2 B. f1 2 f2 C. f1 4 f2 D. f1 8 f2 Câu 11: Trong thí nghiệm I – âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng bậc k. Lần lượt tăng rồi giảm khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn Δa (sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi) thì tại M có vân sáng lần lượt bậc k 1 và k2. Ta có A. k k1 k2 B. 2k k1 k2 C. k k2 k1 D. 2k k1 k2
3. Câu 12: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng với hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ và màu lục đồng thời thì khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là 1,5 mm và 1,1 mm. Hai điểm M, N nằm hai bên vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6,4 mm và 26,5 mm. Trên đoạn MN, số vân sáng màu đỏ quan sát được là A. 28B. 20C. 2D. 22 Câu 13: Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của A. phôtôn giảm dần khi nó đi xa dần khỏi nguồn sáng phát ra nó B. phôtôn không thady đổi khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt C. một phôtôn tăng lên khi bước sóng ánh sáng giảm xuống D. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc có thể khác nhau Câu 14: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng cách nhau 1mm và cách màn quan sát 2m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai thành phần đơn sắc đỏ và lục có bước sóng lần lượt là 750nm và 550nm. Biết rằng khi hai vân sáng của hai ánh sáng đơn sắc chồng chập lên nhau sẽ cho vân màu vàng. Hai điểm M và N nằm hai bên vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6,4mm và 26,5mm. Trên đoạn MN, số vân màu vàng quan sát được là A. 2B. 1C. 4D. 3 Câu 15: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y - âng. Sử dụng ánh sáng trắng với bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 3 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Độ rộng quang phổ bậc ba trong trường giao thoa là A. 0,57 mmB. 0,27 mmC. 0,36 mmD. 0,18 mm Câu 16: Các mức năng lượng của trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu 13,6 thức E eV (n = 1, 2, 3, ). Nếu nguyên tử hidro hấp thụ một phôtôn có năng lượng n n2 2,55 eV thì bước sóng lớn nhất của bức xạ nguyên tử hidro có thể phát ra là A. 1,46.10 8 m B. 9,74.10 8 m C. 1,22.10 8 m D. 4,87.10 7 m Câu 17: Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng chiếu vào hai khe là một ánh sáng tạp sắc được tạo ra từ 4 ánh sáng đơn sắc. Trên màn, sẽ quan sát thấy tối đa bao nhiêu vân ánh sáng khác màu ? A. 13 vânB. 10 vânC. 15 vânD. 11 vân
4. Câu 18: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m. Hai khe được chiếu bằng bằng bức xạ có bước sóng 0,6 µm. Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm một khoảng 5,4 mm có A. vân tối thứ 3B. vân sáng bậc 3C. vân sáng bậc 6D. vân sáng bậc 2 Câu 19: “Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photon”. Đây là nội dung của A. Tiên đề BohrB. Lý thuyết sóng ánh sángC. Thuyết lượng tư năng lượng D. Thuyết lượng tử ánh sáng Câu 20: Nguồn sáng A phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,40 μm , trong 1 phút phát ra ngăng lượng E1 . Nguồn sáng B phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60 μm trong 5 phút phát năng lượng E2 . Trong cùng 1 giây, tí số giữa số phôtôn A phát ra với số phôtôn B phát ra là 2. Tỉ số E1 / E2 bằng A. 4 / 5B. 5 / 6C. 5 / 4D. 3 / 5 Câu 21: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khi nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,64 µm thì trên màn quan sát ta thấy tại M và N là 2 vân sáng, trong khoảng giữa MN còn có 9 vân sáng khác nữa. Khi nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 và λ2 thì trên đoạn MN ta thấy có 21 vạch sáng, trong đó có 3 vạch sáng có màu giống màu vạch sáng trung tâm và 2 trong 3 vạch này nằm tại M và N. Bước sóng λ2 có giá trị bằng A. 0,62 µmB. 0,51 µmC. 0,53 µmD. 0,43 µm LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu1: Chọn đáp án D 34 8 o hc hc 6,625.10 .3.10 7 Công thoát A λo 19 3,105.10 m 3105 A λo A 4.1,6.10 Câu 2: Chọn đáp án B Có PQ = 12i = 3 mm → i = 0,25mm λD Mà i λ 0,5μm . a
5. Câu 3: Chọn đáp án C Những vật được nung nóng đến nhiệt độ cao trên 2000o C đều phát tia tử ngoại. Hồ quang điện có nhiệt độ trên 3000o C phát ra tia tử ngoại mạnh nhất trong các nguồn kể trên. Câu4: Chọn đáp án B λD ai Ta có bước sóng i λ a D 0,16 Δλ Δi ΔD Δa 0,05 0,03 Sai số tỉ đối (tương đối) 10 0,07625 7,625% λ i D a 8 1,6 1,2 10 Câu 5: Chọn đáp án A Xét đường tròn D, vtcb lức D = 2m. 0,75.10 9.2 x 19,8 Tại D = 2m → i 1,5mm thì kM = M 13,2 10 3 i 1,5 Khi sang biên âm: D âm = 2 – 0,4 =1,6 m → kM 16,5 Khi sang biên dương: D dương = 2 + 0,4 =2.4 m → kM = 11. Từ vtcb ra biên âm, điểm M có 3 lần sáng: 14, 15, 16. Từ biên âm vào vtcb, điểm M có 3 lần sáng nữa, ứng với k = 16,15,14. Để M có 8 lần sáng → đi từ vtcb thêm 2 lần sáng nữa: k = 13,12. x a 19,8.10 3.10 3 Đến khi k = 12 thì sáng đủ 8 lần → khi đó, D = M 2,2m kλ 12.750.10 9 Δ = 210o → Δt = 7T/12 = 3,5s.
6. Câu 6: Chọn đáp án B Ta có nd nc nv nlu nla nch nt . Câu 7: Chọn đáp án A Chùm ánh sáng đơn sắc có cùng tần số nên năng lượng bằng nhau. ɛ = hf. Câu 8: Chọn đáp án C Quỹ đạo N ứng với n = 4. 2 → Số vạch quang phổ là C4 6 . Câu 19: Chọn đáp án B Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 3 là x 3i – 3i 6i 5,4 mm i 0,9mm. D ai Khoảng vân i  0,675 µm. a D Câu 10: Chọn đáp án C Theo mẫu Bo, rn n2r0 , ở quỹ đạo K n 1 r1 r0. Khi e từ K lên L, từ n = 1 lên n 2 hf1 E2 – E1 3 hf E 1 ;r 16r n 4;r 4r 1 4 0 0 0 Câu 11: Chọn đáp án B λD λD λD Ta có x k k k M a 1 a Δa 2 a Δa ax k M D a a xM k1 2k k1 k2 D a a xM k1 D Câu 12: Chọn đáp án B + Số vân sáng màu đỏ trên đoạn MN là số các giá trị k1 nguyên thỏa mãn điều kiện 6,4 k1i1 1,5.i1 26,5. 4,3 k1 17,6 Có 22 giá trị k1 thỏa mãn điều kiện → có 22 vân sáng đỏ. + Xác định số vân trùng.
7. k1 11 k1 11n Vị trí vân trùng xT k1i1 k2i2 . k2 15 k2 15n → xT k1i1 11n.1,5 16,5n. Vì xM xT xN 6,4 16,5n 26,5 0,4 n 1,6 Có 2 giá trị n nguyên → có 2 vân trùng trong khoảng MN. → Số vân sáng màu đỏ thực tế quan sát được là 22 – 2 = 20 vân sáng Câu 12: Chọn đáp án B Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của phôtôn không thay đổi khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Câu 14: Chọn đáp án A λ D λ D Ta có: x k 1 ; x k 2 1 1 a 2 2 a k1 λ2 11 11n Khi 2 vân sáng trùng nhau thì x x1 x2 k1λ1 k2 λ2 k2 λ1 15 15n k1 11n a với n 0; 1; 2 k2 15n k λ D 11n.0,75.2 x 1 1 16,5n(mm) a 1 Do M, N nằm về hai phía của vân trung tâm nên ta có: 6,4 16,5n 26,5 0,38 n 1,6 k 0;1 → trên đoạn MN có hai vân sáng màu vàng. Câu 15: Chọn đáp án A (λ λ )D Độ rộng quang phổ bậc k là d t a (0,76 0,38).1,5 → Độ rộng quang phổ bậc ba trong trường giao thoa là d 3. 0,57mm 3 Câu 16: Chọn đáp án D 13,6 Ta có E (eV) → E 13,6eV; E 1,51eV; E 3,4eV; E 0,85eV n n2 1 2 3 4 Thấy rằng E4 E2 0,85 3,44 2,55eV → nguyên tử hidro hấp thụ năng lượng 2,55 eV và nhảy từ mức 2 lên mức 4.
8. Nguyên tử Hidro có thể phát ra bước sóng lớn nhất khi nó chuyển từ mức 4 xuống mức 3. 34 8 hc 6,625.10 .3.10 7 → λ43 19 4,87.10 m . E4 E3 ( 0,85 3,4).1,6.10 Câu 17: Chọn đáp án C 1 2 3 4 Quan sát được số vân sáng khác màu tối đa là 4 C 4 C 4 C 4 C = 4 + 6 + 4 + 1 = 15 vân. Câu 18: Chọn đáp án C λD 0,6.10 6.1,5 Ta có i = 1,8.10 3 m = 1,8 mm. a 0,5.10 3 → x/i = 5,4/1,8 = 3 → x = 3i. Vậy tại M là vân sáng bậc 3. Câu 19: Chọn đáp án A Thuyết lượng tử ánh sáng cho rằng ánh sáng là chùm các photon và khi nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng thì chúng hấp thụ ha phát xạ photon. Câu 20: Chọn đáp án B Gọi P là công suất của nguồn phát. E Pt Ptλ Ta có n ε ε hc Trong cùng 1 giây, tí số giữa số phôtôn A phát ra với số phôtôn B phát ra là 2 → P λ P 1 1 2 1 3 P2 λ2 P2 E Pt 1 3 → Tỉ số 1 1 1 3. E2 P2t2 5 5 Câu 21: Chọn đáp án A λ D Vì giữa M, N có 9 vân sáng và M, N là 2 vân sáng nên MN 10 1 (1) a Ta có N1 N2 Ntrung 21 → N2 21 3 11 13 vân λ D Suy ra MN 12 2 (2) a 10λ 10.0,64 Từ (1) và (2), ta có: 10λ 12λ λ 1 0,533 μm 1 2 2 12 12
9. I. LÝ THUYẾT. Câu 1: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo E E dừng K. Khi nguyên tử nhận một năng lượng ε = N K thì A. eletron chuyển thẳng từ quỹ đạo dừng K lên quỹ đạo dừng N B. không xác định được cụ thể sự chuyển quỹ đạo của electron C. electron chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo L đến quỹ đạo M sau đó lên quỹ đạo N D. electron chuyển lên quỹ đạo L rồi sau đó chuyển thẳng lên quỹ đạo N Câu 2: Đơn vị nào sau đây không phải đơn vị khối lượng ? A. uB. KgC. MeV/c 2 D. MeV/c Câu 3: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về pin quang điện? A. Pin quang điện hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong B. Pin quang điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng C. Pin quang điện trực tiếp tạo ra dòng điện xoay chiều công suất nhỏ D. Pin quang điện là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng Câu 4: Biểu hiện nào sau đây không phải là đặc trưng của tính chất hạt của ánh sáng? A. Khả năng đâm xuyên và ion hóaB. Khả năng phản xạ, khúc xạ và giao thoa C. Tác dụng quang điệnD. Tác dụng phát quang Câu 5: Phát biểu nào dưới đây là sai ? Trong hiện tượng quang dẫn A. mỗi photon ánh sáng bị hấp thụ sẽ giải phóng một electron liên kết để nó trở thành một electron dẫn B. năng lượng cần để bứt electron ra khỏi liên kết trong bán dẫn thường lớn nên chỉ các photon trong vùng tử ngoại mới có thể gây ra hiện tượng quang dẫn C. là hiện tượng giảm mạnh điện trở của bán dẫn khi bị chiếu sáng D. các lỗ trống tham gia vào quá trình dẫn điện Câu 6: Giới hạn quang điện của kẽm là 0,350 μm, của đồng là 0,300 μm. Nếu lần lượt chiếu bức xạ có bước sóng 0,320 μm vào một tấm kẽm tích điện dương và một tấm đồng tích điện âm đặt cô lập thì A. Tấm kẽm vẫn tích điện dương, tấm đồng vẫn tích điện âm như trước B. Điện tích dương của tấm kẽm càng lớn dần, tấm đồng sẽ mất dần điện tích âm
10. C. Tấm kẽm và tấm đồng đều dần trở nên trung hoà về điện D. Tấm kẽm vẫn tích điện dương, tấm đồng dần trở nên trung hoà về điện Câu 7: Khi so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong, nhận định nào dưới đây là sai ? A. Mở ra khả năng biến năng lượng ánh sáng thành điện năng B. Bước sóng giới hạn ở hiện tượng quang điện ngoài thường nhỏ hơn bước sóng giới hạn ở hiện tượng quang điện trong C. Phải có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện hoặc giới hạn quang dẫn D. Đều làm bứt electron ra khỏi chất bị chiếu sáng Câu 8: Theo mẫu nguyên tử Bohr, khi nguyên tử ở trong một trạng thái dừng thì A. có ít nhất một electron chuyển động trên quỹ đạo dừng B. tất cả electron đều chuyển động trên cùng một quỹ đạo dừng C. mỗi electron của nguyên tử chuyển động trên một quỹ đạo có bán kính xác định D. tất cả electron đều chuyển động trên quỹ đạo K Câu 9: Tia laze không có đặc điểm nào sau đây ? A. Độ đơn sắc caoB. Độ định hướng caoC. Cường độ lớnD. Công suất lớn Câu 10: Trong mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng là trạng thái A. mà năng lượng của nguyên tử không thể thay đổi được B. nguyên tử không hấp thụ năng lượng C. trong đó nguyên tử có năng lượng xác định và không bức xạ D. mà ta có thể tính được chính xác năng lượng của nó II. BÀI TẬP. Câu 11: Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 0,78μm . Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt f 4,5.1014 Hz;f 5,0.1013 Hz; f 6,5.1013 Hz các chùm bức xạ đơn sắc có tần số 1 2 3 và f 6,0.1014 Hz. 34 e 1,6.10 19 C 4 Biết hằng số Plăng h 6,625.10 Js ; ; tốc độ ánh sáng trong chân 8 không 3.10 m / s . Hiện tượng quang dẫn sẽ xảy ra với các chùm bức xạ có tần số f f f f f f f f A. 1 và 2 B. 1 và 4 C. 3 và 4 D. 2 và 3
11. Câu 12: Theo mẫu nguyên tử Bo về nguyên tử hiđrô coi êlectron chuyển động tròn đều quanh hạt v v nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân. Gọi L và O lần lượt là tốc độ của vL v êlectron khi nó chuyển động trên quỹ đạo L và O. Tỉ số O bằng A. 0,4B. 1,58C. 0,63D. 2,5 Câu 13: Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 8.10 14 Hz. Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 20 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng A. 0,37.10 19 B. 3,77.10 19 C. 3,77.10 20 D. 3,24.10 19 Câu 14: Theo mẫu nguyên tử Bo thì trong nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng của electron trên r n2 r r 10 các quỹ đạo là n 0 , với 0 = 0,53.10 m; n = 1, 2, 3, là các số nguyên dương tương ứng với các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử. Gọi v là tốc độ của electron trên quỹ đạo K. Khi nhảy lên quỹ đạo M, electron có tốc độ bằng v v v A. 9 B. 3 C. 3v D. 3 Câu 15: Theo mẫu nguyên tử Bohr, năng lượng ở quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử 13,6 En 2 34 Hyđrô được tính bởi công thức n eV (n = 1, 2, 3 ). Cho các hằng số h = 6,625. 10 Js 8 và c = 3.3.10 m/s. Tần số lớn nhất của bức xạ sinh ra khi electron chuyển động từ quỹ đạo dừng bên ngoài vào quỹ đạo dừng bên trong là 34 34 15 15 A. 2,05.10 Hz B. 1,52.10 Hz C. 2,46.10 Hz D. 3,28.10 Hz Câu 16: Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu 13,6 En 2 eV thức n (n = 1,2,3 ). Nếu nguyên tử hidro hấp thụ một photon có năng lượng 2,856 eV thì bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hidro có thể phát ra là 8 7 A. 4,87. 10 mB. 4,35.10 mC. 0,951 nmD. 0,0913 μm λ A Câu 17: Một kim loại có giới hạn quang điện là 0 và công thoát electron 0 . Khi chiếu vào bề mặt λ λ 0 kim loại đó chùm bức xạ có bước sóng 3 thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng
12. A0 A A A A. 0 B. 2 0 C. 3 D. 3 0 Câu 18: Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo L của êlêctrôn trong nguyên tử Hiđrô là r. Khi êlêctrôn chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo N thì bán kính quỹ đạo tăng lên thêm A. 2,25rB. 5rC. 3rD. 3,75r Câu 19: Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng 0,452 µm và 0,243 µm vào một tấm kim loại cô lập và trung hòa về điện đặt trong chân không. Tấm kim loại có giới hạn quang điện bằng 0,5 µm. Lấy 34 8 19 h = 6,625.10 J.s; c = 3.10 m/s; e = 1,6.10 C. Nếu lấy mốc tính điện thế ở xa vô cùng thì điện thế cực đại mà tấm kim loại có thể đạt được xấp xỉ bằng A. 0,264 VB. 2,891 VC. 2,628 VD. 1,446 V E0 En 2 Câu 20: Mức năng lượng trong các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định n E (trong đó n nguyên dương, 0 là năng lượng tương ứng với trạng thái cơ bản). Khi electron nhảy từ quỹ đạo thứ ba về quỹ đạo thứ hai thì nguyên tử Hidro phát ra bức xạ có bước sóng λ. Nếu electron nhảy từ quỹ đạo thứ hai về quỹ đạo thứ nhất thì bước sóng của bức xạ phát ra sẽ là A. 5λ/27B. λ/15C. 27λ/5D. 5λ/7 P Câu 21: Nguồn sáng đơn sắc thứ nhất có công suất 1 phát ra ánh sáng có bước sóng 400 nm và P nguồn sáng đơn sắc thứ hai có công suất 2 phát ra ánh sáng có bước sóng 600 nm. Trong cùng một khoảng thời gian, nếu tỉ số giữa số photon do nguồn thứ nhất phát ra so với nguồn thứ hai bằng 3/4 P / P thì tỉ số công suất 1 2 bằng A. 3/4B. 4/3C. 9/8D. 1/2 Câu 22: Biết hằng số Plăng h = 6,625.10 −34J.s và độ lớn cảu điện tích nguyên tố là 1,6.10 −19C. Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trạng thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số A. 3,8791014 HzB. 4,57210 14 Hz C. 6,5421012 HzD. 2,571.10 13 Hz Câu 23: Một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 μm và công suất bức xạ 2 W. Cho hằng số Plank 34 8 h = 6,625. 10 Js và tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.10 m/s. Tổng số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một phút xấp xỉ bằng
13. 34 18 34 20 A. 2,9.10 B. 5.10 C. 4,8.10 D. 3.10 Câu 24: Trong nguyên tử hyđrô, bán kính các quỹ đạo dừng của electron được tính theo công thức r 2 n = r o .n ; trong đó r o = 0,53 Ǻ , n là số tự nhiên 1, 2, 3, Vận tốc của electron trên quỹ đạo L là A. v = 1,1.10 5 m/sB. v = 1,1.10 6 m/sC. v = 1,1.10 4 m/sD. v = 2,2.10 6 m/s Câu 25: Một kim loại có giới hạn quang điện 0,27μm. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ ε 3,11eV ,ε 3,81eV ,ε 6,3eV ε 7,14eV. có năng lượng phôtôn 1 2 3 và 4 Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện cho kim loại này có năng lượng là ε ,ε ε ε ε ε ε ε ε A. 1 2 và 3 B. 3 và 4 C. 1 và 2 D. 1 và 4 Câu 26: Một quả cầu kim loại đặt cô lập và trung hòa về điện. Khi chiếu liên tục bức xạ có tần số f V f 1 lên bề mặt quả cầu thì điện thế cực đại đạt được là 1 . Nếu chiếu liên tục bức xạ có tần số 2 < f V 1 lên bề mặt quả cầu thì điện thế cực đại đạt được là 2 . Vậy nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là V V V V V V A. 1 B. | 1 − 2 |C. ( 1 + 2 )D. 2 III. LỜI GIẢI. 1. Lý thuyết. Câu 1: Chọn đáp án A E E Khi nguyên tử nhận một năng lượng ε = N K thì eletron chuyển thẳng từ quỹ đạo dừng K lên quỹ đạo dừng N. Câu 2: Chọn đáp án D MeV/c không phải đơn vị khối lượng. Câu 3: Chọn đáp án C Pin quang điện chạy bằng năng lượng ánh sáng, hoạt động dựa vào hiện tượng quang điện trong, nó biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng. Câu 4: Chọn đáp án B Khả năng phản xạ, khúc xạ và giao thoa là đặc trưng của tính chất sóng của ánh sáng. Câu 5: Chọn đáp án B
14. Các photon trong miền hồng ngoại cũng có thể gây ra hiện tượng quang dẫn. Câu 6: Chọn đáp án A λ λ Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện là 0 . +) Tấm đồng sẽ không xảy ra hiện tượng quang điện do bước sóng của ánh sáng chiếu vào nhỏ hơn giới hạn quang điện. +) Tấm kẽm xảy ra hiện tượng quang điện. Nếu ban đầu các điện tích dương "đủ lớn" thì các e sẽ không thể bật ra được khỏi tấm kẽm. Còn nếu tấm kẽm tích điện dương chưa đủ lớn thì các e sẽ bật ra đến khi nào điện tích tấm kẽm "đủ lớn" thì sẽ không bật ra nữa. Tóm lại điện tích tấm kẽm vẫn dương. Câu 7: Chọn đáp án D Quang điện trong chỉ giải phóng electron lên vùng dẫn để chất bán dẫn trở nên dẫn điện chứ không làm bứt electron ra khỏi chất bị chiếu sáng. Câu 8: Chọn đáp án C Theo mẫu nguyên tử Bohr, khi nguyên tử ở trong một trạng thái dừng thì mọi electron của nguyên tử đều chuyển động trên các quỹ đạo dừng. Câu 9: Chọn đáp án D Tia laze có tính đơn sắc cao, là chùm song song, kết hợp và có cường độ lớn. Câu 10: Chọn đáp án C Trong mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng là trạng thái trong đó nguyên tử có năng lượng xác định và không bức xạ. 2. Bài Tập. Câu 11: Chọn đáp án B c 3.108 f 3,846.1014 Hz 0 λ 0,78.10 6 Tần số giới hạn xảy ra quang dẫn 0 λ λ f f Hiện tượng quang dẫn xảy ra khi 0 0 f , f → Hiện tượng quang dẫn xảy ra với chùm bức xạ có tần số 1 4 . Câu 12: Chọn đáp án D
15. Electron chuyển động tròn đêu quanh hạt nhân dưới tác dụng của lực tĩnh điện → Fd đóng vai trò là 2 2 2 e v 2 ke 1 k 2 m v v  lực hướng tâm → r r mr r r nr 2 r 25r ;r 4r Theo mẫu nguyên tử Borh thì n 0 O 0 L 0 v r 5 L O v r 2 → O L . Câu 13: Chọn đáp án B Năng lượng của mỗi photon là W = hf. P N Số photon mà nguồn phát ra trong một giây là W 3,77.10 19 hạt. Câu 14: Chọn đáp án B Khi e chuyển động trên các quỹ đạo thì lực tĩnh điện Culông đóng vai trò là lực hướng tâm 2 q q mv2 e k 1 2 k mv2 r 2 r r ke2 k e k v e mr m.n2 r n m.r ⇔ 0 0 e k e k v v 1 m.r 3 m.r Ở quỹ đạo K thì n = 1 nên 0 ; Ở quỹ đạo M thì n = 3 nên 0 Câu 15: Chọn đáp án D Tần số lớn nhất sinh ra khi electron chuyển động từ quỹ đạo dừng bên ngoài vào quỹ đạo dừng bên trong phát ra khi electron di chuyển từ vô cực vào quỹ đạo dừng thứ nhất. 19 19 13,6.1,6.10 13,6.1,6.10 18 E E E1 2 2 2,176.10 J 1 18 E 2,176.10 15 f 34 3,28.10 Hz E = hf → h 6,625.10 . Câu 16: Chọn đáp án C E 13,6eV; E 3,4eV; E 1,51eV; E 0,85eV; E 0,544eV Ta có 1 2 3 4 5
16. E E 0,544 3,4 2,856 Nhận thấy 5 2 . → Khi nguyên tử hấp thụ photon có năng lượng 2,856 eV sẽ chuyển từ trạng thái L lên trạng thái dừng O. Từ trạng thái O, nguyên tử muốn bức xạ ra photon có bước sóng nhỏ nhất thì nguyên tử phải xuống trạng thái nào đó sao cho hiệu giữa hai mức năng lượng đạt giá trị lớn nhất → nguyên tử chuyển từ trạng thái O về K. Khi đó ta có hc 6,625.10 34.3.108 λ 9,514.10 8 m E E 0,544 13,6 .1,6.10 19 5 1 . Câu 17: Chọn đáp án B hc hc 3 1 2hc Ed max Ed max hc 2A0 . λ λ λ λ λ Ta có 0 0 0 0 Câu 18: Chọn đáp án D Theo mẫu nguyên tử Bo r r 4r0 r0 → 4 . 15r 15r0 3,75r Từ quỹ đạo K lên N thì bán kính tăng 4 . Quỹ đạo K L M N Bán kính r r r r 0 4 0 9 0 16 0 Câu 19: Chọn đáp án C hc A eU Ta có λ → Bước sóng nhỏ hơn gây ra điện thế lớn hơn. → Điện thế cực đại có giá trị: hc 34 8 1 1 A 6,625.10 .3.10 6 6 λ2 0,243.10 0,5.10 Umax 19 e 1,6.10 = 2,628 V. Câu 20: Chọn đáp án A hc hc E0 E0 5E0 36 hc E2 E3  E0 Ta có λ λ 4 9 36 → 5 λ
17. hc E0 3E0 hc 3 36 hc E1 E2 E0 . → λ ↔ 4 4 λ 4 5 λ 5 λ λ. → 27 Câu 21: Chọn đáp án C N ε N hc N ε N hc P 1 1 1 P 2 2 2 1 t tλ 2 t tλ Ta có: 1 , 2 P N λ 3 600 9 1 1 2 . P N λ 4 400 8 → 2 2 1 Câu 22: Chọn đáp án B 19 E E ( 1,514 3,407).1,6.10 14 f 34 4,57.10 h 6,625.10 Hz. Câu 23: Chọn đáp án D hc ε 3,975.10 19 J Ta có λ Pt n 3,01.1020 Số photon nguồn phát ra trong một phút là ε Câu 24: Chọn đáp án B mv2 ke2 ke2 ke2 Fht Fd 2 v r r r.m r .4.m 6 o 1,1.10 m/s. Câu 25: Chọn đáp án B hc A 4,6eV λ .1,6.10 19 Công thoát e của kim loại: 0 . ε ε → Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện cho kim loại này có năng lượng là 3 và 4 . Câu 26: Chọn đáp án A 2 mvmax1 eV1 hf1 A Ta có: 2 mv2 eV max 2 hf A 2 2 2 f f V V Vì 2 < 1 → 2 < 1
18. V → Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là 1