240 Bài tập Lượng tử ánh sáng trong đề thi thử Đại học cực hay có lời giải (P4)
- 1Làm xong biết đáp án, phương pháp giải chi tiết.
- 2Học sinh có thể hỏi và trao đổi lại nếu không hiểu.
- 3Xem lại lý thuyết, lưu bài tập và note lại các chú ý
- 4Biết điểm yếu và có hướng giải pháp cải thiện
Một điện cực phẳng làm bằng kim loại có công thoát 3,2.10–19 (J) được chiếu bởi bức xạ photon có năng lượng 4,8.10–19 (J). Cho điện tích của electron là –1,6.10–19 (C). Hỏi electron quang điện có thể rời xa bề mặt một khoảng tối đa bao nhiêu nếu bên ngoài điện cực có một điện trường cản là 5 (V/m)
A. 0,2 m
B. 0,4 m
C. 0,1 m
D. 0,3 m
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôton ứng với bức xạ có tần số f1 . Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số f2. Nếu êlectron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bức xạ có tần số
A. f3 = f1 – f2
B. f3 = f1 + f2
C.
D.
Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,3 μm vào một chất thì chất đó phát quang ánh sáng có bước sóng 0,5 μm. Cho rằng công suất của ánh sáng phát quang chỉ bằng 0,01 công suất của chùm sáng kích thích. Để có một phôtôn ánh sáng phát quang phát ra thì số phôtôn ánh sáng kích thích chiếu vào là
A. 600
B. 60
C. 25
D. 133
Một nguồn sáng có công suất 3,58 W, phát ra ánh sáng tỏa ra đều theo mọi hướng mà mỗi phô tôn có năng lượng 3,975.10–19 J. Một người quan sát đứng cách nguồn sáng 300 km. Bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng bởi khí quyển. Tính số phôtôn lọt vào mắt người quan sát trong mỗi giây. Coi bán kính con ngươi là 2 mm
A. 70
B. 80
C. 90
D. 100
Theo quan điểm của thuyết lượng tử, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Khi ánh sáng truyền đi các phôtôn ánh sáng không đổi, không phụ thuộc khoảng cách đến nguồn sáng
B. Chùm ánh sáng là một dòng hạt, mỗi hạt là một phôtôn mang năng lượng
C. Các phôtôn có năng lượng bằng nhau vì chúng lan truyền với vận tốc bằng nhau
D. Cường độ chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôtôn trong chùm
Một kim loại có công thoát là 2,5 eV. Tính giới hạn quang điện của kim loại đó:
A. 0,4969 μm
B. 0,649 μm
C. 0,325 μm
D. 0,229 μm
Một laze có công suất 10 W làm bốc hơi một lượng nước ở 300C. Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là c = 4,18 kJ/kg.độ, nhiệt hóa hơi của nước L = 2260kJ/kg, khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m3. Thể tích nước bốc hơi được trong khoảng thời gian 1s là
A. 3,9 mm3
B. 4,4 mm3
C. 5,4 mm3
D. 5,6 mm3
Quang điện trở hoạt động dựa vào hiện tượng
A. quang điện ngoài
B. quang – phát quang
C. cảm ứng điện từ
D. quang điện trong
Phát biểu nào sau đây về thuyết lượng tử là sai?
A. Trong các môi trường, photon bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng
B. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon
C. Photon chỉ tồn tại trong trại thái chuyển động. Không có photon đứng yên
D. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau có năng lượng hf
Êlectron trong nguyên tử Hidrô chuyển từ quỹ đạo dừng có mức năng lượng Em sang quỹ đạo dừng có mức năng lượng En thì lực tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân tăng 16 lần. Biết tổng m và n nhỏ hơn 6. Êlectron đã chuyển từ quỹ đạo
A. N sang K
B. K sang L
C. L sang K
D. K sang N
Khi chiếu một chùm tia tử ngoại vào một ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thì thấy dung dịch này phát ra ánh sáng màu lục. Đây là hiện tượng
A. phản xạ ánh sáng
B. hóa - phát quang
C. tán sắc ánh sáng
D. quang - phát quang
Công thoát của êlectron khỏi đồng là 6,625.10-19J. Biết hằng số Plăng là 6,625.10-34J.s, tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108m/s. Giới hạn quang điện của đồng là
A. 0,3μm
B. 0,90μm
C. 0,40μm
D. 0,60μm
Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s. Khi êlectrôn (êlectron) trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có năng lượng Em = - 0,85 eV sang quĩ đạo dừng có năng lượng En = - 13,60 eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng
A. 0,4340 μm
B. 0,4860 μm
C. 0,0974 μm
D. 0,6563 μm
Hai tấm kim loại phẳng A và B đặt song song đối diện nhau và được nối kín bằng một ămpe kế. Chiếu chùm bức xạ công suất là 3 mW mà mỗi phôtôn có năng lượng 9,9.10-19 (J) vào tấm kim loại A, làm bứt các quang electron. Cứ 10000 phôtôn chiếu vào A thì có 94 electron bị bứt ra và chỉ một số đến được bản B. Nếu số chỉ của ampe kế là 3,375 μA thì có bao nhiêu phần trăm electron không đến được bản B?
A. 74%
B. 30%.
C. 26%.
D. 19%.
Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện. Giả sử một êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó. Nếu tàn số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đó là
A. K – A
B. K + A
C. 2K – A
D. 2K + A
Dùng chùm tia laze có công suất P = 10 W để nấu chảy khối thép có khối lượng 1 kg. Nhiệt độ ban đầu của khối thép t0 = 300, nhiệt dung riêng của thép c = 448J/kg.độ, nhiệt nóng chảy của thép L = 270 kJ/kg, điểm nóng chảy của thép Tc = 15350C. Coi rằng không bị mất nhiệt lượng ra môi trường. Thời gian làm nóng chảy hoàn toàn khối thép là
A. 26 h
B. 0,94 h
C. 100 h
D. 94 h.
Công thoát êlectrôn ra khỏi một kim loại là A = 1,88 eV. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10–34 J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s và 1 eV = 1,6.10–19 J. Giới hạn quang điện của kim loại đó là
A. 0,33 μm
B. 0,66.10–19 μm
C. 0,22 μm
D. 0,66 μm
Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dùng có năng lượng EM = –1,51eV sang trạng thái dùng có năng lượng EK = –13,6 eV thì nguyên tử phát ra một phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng:
A. 0,1210 μm
B. 0,1027 μm
C. 0,6563 μm
D. 0,4861 μm
Một chất bán dẫn có giới hạn quang dẫn là 5 μm. Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là 3.108 m/s và hằng số Plank là 6,625.10-34 Js. Tính năng lượng kích hoạt của chất đó.
A. 4.10-19 J
B. 3,97 eV
C. 0,35 eV
D. 0,25 eV
Phát biểu nào dưới đây không đúng? Bán dẫn tinh khiết khác bán dẫn pha lẫn tạp chất ở chỗ
A. bán dẫn tinh khiết có mật độ electron và lỗ trống gần như nhau
B. cùng một nhiệt độ, mật độ hạt mang điện tự do trong bán dẫn tinh khiết ít hơn trong bán dẫn có pha tạp chất
C. điện trở của bán dẫn tinh khiết tăng khi nhiệt độ tăng
D. khi thay đổi nhiệt độ điện trở của bán dẫn tinh khiết thay đổi nhanh hơn điện trở của bán dẫn có pha tạp chất
Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 μm. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10–34 Js, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Công thoát êlectron khỏi kim loại này là
A. 26,5.10–19 J
B. 26,5.10–32 J
C. 2,65.10–19 J
D. 2,65.10–32 J
Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En= –1,5 eV sang trạng thái dừng có năng lượng Em = –3,4 eV. Bước sóng của bức xạ mà nguyên tử hiđrô phát ra xấp xỉ bằng
A. 0,654.10–7m
B. 0,654.10–6m
C. 0,654.10–5m
D. 0,654.10–4m
Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11 m. Bán kính quỹ đạo dừng O là
A. 47,7.10-11 m
B. 21,2.10–11 m
C. 84,8.10–11 m
D. 132,5.10–11 m
Một bộ pin quang điện gồm nhiều pin mắc nối tiếp. Diện tích tổng cộng của các pin là 0,4 m2. Dòng ánh sáng chiếu vào bộ pin có cường độ 1000 W/m2. Khi cường độ dòng điện mà bộ pin cung cấp cho mạch ngoài là 2,5A thì điện áp đo được hai cực của bộ pin là 20 V. Hiệu suất của bộ pin là
A. 43,6%.
B. 14,25%.
C. 12,5%.
D. 28,5%
Dùng laze CO2 có công suất P = 10 W để làm dao mổ. Khi tia laze được chiếu vào vị trí cần mổ sẽ làm cho nước ở phần mô chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt. Biết chùm laze có bán kính r = 0,1 mm và di chuyển với vận tốc v = 0,5cm/s trên bề mặt của mô mềm. Biết thể tích nước bốc hơi trong 1 s là 3,5 mm3. Chiều sâu cực đại của vết cắt là
A. 1 mm
B. 2 mm
C. 3,5 mm
D. 4 mm
Tia laze có tính đơn sắc rất cao vì các photon do laze phát ra có:
A. độ sai lệch có tần số là rất nhỏ
B. độ sai lệch năng lượng là rất lớn
C. độ sai lệch bước sóng là rất lớn
D. độ sai lệch tần số là rất lớn
Hãy chọn phát biểu đúng. Khi chiếu tia tử ngoại vào một tấm kẽm nhiễm điện dương thì điện tích của tấm kẽm không bị thay đổi. Đó là do
A. tia tử ngoại không làm bật được các êlectrôn ra khỏi tấm kẽm
B. tia tử ngoại làm bật đồng thời êlectrônvà ion dương khỏi tấm kẽm
C. tia tử ngoại không làm bật cả êlectrôn và ion dương khỏi tấm kẽm
D. tia tử ngoại làm bật các êlectrôn ra khỏi tấm kẽm nhưng êlectrôn này lại bị bản kẽm nhiễm điện dương hút lại
Một laze có công suất 8 W làm bốc hơi một lượng nước ở 300C. Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là c = 4,18 kJ/kg.độ, nhiệt hóa hơi của nước L = 2260kJ/kg, khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m3. Thể tích nước bốc hơi được trong khoảng thời gian 1s là
A. 3,9 mm3
B. 3,1 mm3
C. 5,4 mm3
D. 5,6 mm3
Người ta dùng một laze hoạt động dưới chế độ liên tục để khoan một tấm thép. Công suất của chùm laze là P = 10 W. Đường kính của một chùm sáng là d = 1 mm. Bề dày của tấm thép là e = 2 mm. Nhiệt độ ban đầu là t0 = 30oC. Khối lượng riêng của thép: ρ = 7 800 kg/m3. Nhiệt dung riêng của thép: c = 448 J/kg.độ. Nhiệt nóng chảy riêng của thép: λ = 270 kJ/kg. Điểm nóng chảy của thép: Tc = 1 535oC. Bỏ qua mọi hao phí. Tính thời gian khoan thép
A. 2,16 s
B. 1,16 s
C. 1,18 s
D. 1,26 s
Trong hiện tượng quang - phát quang, sự hấp thụ một photon dẫn đến sự giải phóng
A. một electron
B. một cặp electron và lỗ trống
C. một cặp electron và ion dương
D. một photon khác
Tia laze không được ứng dụng trong
A. kích thích phản ứng nhiệt hạch
B. nội soi dạ dày
C. điều khiển con tàu vũ trụ
D. khoan, cắt kim loại
Trong chân không, bức xạ đơn sắc màu vàng có bước sóng 0,589 μm. Năng lượng của phôtôn ứng với bức xạ này là
A. 0,21 eV
B. 2,11 eV
C. 4,22 eV
D. 0,42 eV
Ở trạng thái cơ bản electron trong nguyên tử Hidro chuyển động trên quỹ đạo K có bán kính r0 = 5,3.10–11 (m). Tính cường độ dòng điện do chuyển động đó gây ra
A. 0,05 mA
B. 0,95 mA
C. 1,05 mA
D. 1,55 mA
Biết công thoát êlectron của các kim loại: canxi, kali, bạc và đồng lần lượt là: 2,89 eV; 2,26 eV; 4,78 eV và 4,14 eV. Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,33 μm vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện không xảy ra với các kim loại nào sau đây?
A. Kali và đồng
B. Canxi và bạc
C. Bạc và đồng
D. Kali và canxi
Có một đám nguyên tử của một nguyên tố mà mỗi nguyên tử có ba mức năng lượng EK, EM và EL. Chiếu vào đám nguyên tử này một chùm ánh sáng đơn sắc mà mỗi phôtôn trong chùm có năng lượng là ε = EM – EK. Sau đó nghiên cứu quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử trên. Ta sẽ thu được bao nhiêu vạch quang phổ?
A. Một vạch
B. Hai vạch
C. Ba vạch
D. Bốn vạch
Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu thức En = –13,6/n2 (eV) (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:
A. 9,74.10–8 m
B. 9,51.10–8 m
C. 1,22.10–8 m
D. 4,87.10–8 m
Một nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng 662,5 nm với công suất phát sáng là 1,5.10–4 W. Lấy h = 6,625.10–34 J.s; c = 3.108 m/s. Số phôtôn được nguồn phát ra trong 1 s là
A. 5.1014
B. 6.1014
C. 4.1014
D. 3.1014
Theo tiên đề Bo, khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng EM = – 1,51 eV sang trạng thái dừng có năng lượng EK = –13,6 eV thì nó phát ra một phôtôn có tần số bằng:
A. 2.92.1015 Hz
B. 2.28.1015 Hz
C. 4.56.1015 Hz
D. 0,22.1015 Hz
Một kim loại có giới hạn quang điện λ0. Chiếu lần lượt các bức xạ điện từ 1, 2, 3 và 4 có bước sóng tương ứng là 2λ0; 1,5λ0; 1,2λ0 và 0,5λ0. Bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện là
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
Trong chân không, một ánh sáng có bước sóng là 0,60 μm. Năng lượng của phôtôn ánh sáng này bằng
A. 4,07 eV
B. 5,14 eV
C. 3,34 eV
D. 2,07 eV
Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là photon
B. Năng lượng photon càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏ
C. Photon có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên
C. Photon có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên