250 Bài tập Lượng tử ánh sáng ôn thi THPT Quốc gia 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

Câu 1:

Pin quang điện là hệ thống biến đổi

A. hóa năng thành điện năng 

B. quang năng thành điện năng

C. nhiệt năng thành điện năng  

D. cơ năng thành điện năng

Câu 2:

Gọi λ12 lần lượt là bước sóng trong chân không của các ánh sáng đơn sắc (1) và (2). Nếu λ12 thì

A. ánh sáng (1) có tần số lớn hơn

B. photon của ánh sáng (1) có năng lượng lớn hơn

C. trong nước, ánh sáng (1) có vận tốc lan truyền lớn hơn

D. chiết suất của nước đối với ánh sáng (1) lớn hơn

Câu 3:

Theo thuyết lượng từ ánh sáng thì năng lượng của

A. một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn

B. một phôtôn tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với phôtôn đó

C. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau

D. một phôtôn phụ thuộc vào khoảng cách từ phôtôn đó tới nguồn phát ra nó

Câu 4:

Năng lượng của nguyên tử Hiđrô được xác định bởi công thức En=-E0n2 với E0 là hằng 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

A. f1=2f2

B.  f1=4f2   

C.  f1=8f2 

D.  f1=12f2

Câu 5:

Trong sơ đồ hình vẽ bên: R là quang trở, AS là ánh sáng kích thích; A là ampe kế; V là vôn kế. Số chỉ của ampe kế và vôn kế sẽ thay đổi như thế nào nếu tắt chùm sáng AS ?

A. Số chỉ của cả A và V đều giảm

B. Số chỉ của V tăng còn số chỉ của A giảm

C. Số chỉ của cả A và V đều tăng

D. Số chỉ của V giảm còn số chỉ của A tăng

Câu 6:

Phát biểu nào sau đây sai khi nói về ánh sáng ?

A. Vì ánh sáng có tính chất hạt nên gây ra được hiện tượng quang điện đối với mọi kim loại

B. Thuyết sóng ánh sáng không giải thích được các định luật quang điện

C. Ánh sáng có tính chất hạt, mỗi hạt được gọi là một phôtôn

D. Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ

Câu 7:

Giới hạn quang điện của bạc (Ag) là λ0 = 0,26 µm. Công thoát êlectron của bạc có giá trị là

A. 4,78 eV

B. 3,12 eV   

C. 1,88 eV

D. 2,64 eV

Câu 8:

Khi elêctrôn ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi hệ thức En=-13,6n2 eV. Một đám khí hiđrô hấp thụ năng lượng và chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao nhất là E3 (ứng với quỹ đạo M). Tỉ số giữa bước sóng dài nhất và bước sóng ngắn nhất mà đám khí trên có thể phát ra bằng

A. 32/27                 

B. 27/8                   

C. 32/5  

D. 32/3

Câu 9:

Khi electrôn ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử Hiđrô được xác định bởi công thức En=-13,6n2eV (với n=1,2,3...). Khi electrôn trong nguyên tử Hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n=3 về quỹ đạo dừng n=2 thì nguyên tử Hiđrô

A. phát ra phôtôn có tần số 4,56.1014 Hz

B. hấp thụ phôtôn có bước sóng 0,66μm

C. hấp thụ phôtôn có năng lượng 1,89eV

D. hấp thụ phôtôn có tần số 4,56.1014 Hz

Câu 10:

Chùm tia laze được tạo bởi các hạt là photon, các photon trong chùm có

A. khác tần số, cùng pha 

B. cùng tần số, ngược pha

C. cùng tần số, cùng pha 

D. khác tần số, ngược pha

Câu 11:

Chọn phát biểu sai khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng ?

A. Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt,đứt quãng

B. Chùm ánh sáng là dòng hạt,mỗi hạt gọi là một phôtôn

C. Khi ánh sáng truyền đi,các lượng tử ánh sáng không bị thay đổi,không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng

D. Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau,không phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng

Câu 12:

Cho bước sóng vạch quang phổ khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng N về L là 0,487 μm. Trong nguyên tử hiđrô, electron chuyển từ quỹ đạo L (n = 2) lên quỹ đạo N (n = 4) là do

A. nguyên tử bức xạ phôtôn có năng lượng 2,55 eV

B. nguyên tử hấp thụ phôtôn có năng lượng 2,55 eV

C. nguyên tử hấp thụ phôtôn có năng lượng 0,85 eV

D. nguyên tử bức xạ phôtôn có năng lượng 0,85 eV

Câu 13:

Nhận xét nào dưới đây là đúng ? Ánh sáng huỳnh quang

A. hầu như tắt ngay sau khi tắt ánh sáng kích thích

B. tồn tại một thời gian sau khi tắt ánh sáng kích thích

C. do các tinh thể phát ra, sau khi được kích thích bằng ánh sáng thích hợp

D. có bước sóng nhỉnh hơn bước sóng ánh sáng kích thích

Câu 14:

Trạng thái dừng của nguyên tử là

A. trạng thái trong đó mọi electron của nguyên tử đều không chuyển động đối với hạt nhân

B. một trong số các trạng thái có năng lượng xác định mà nguyên tử có thể tồn tại

C. trạng thái đứng yên của nguyên tử

D. trạng thái chuyển động đều của nguyên tử

Câu 15:

Một tấm nhôm có công thoát electron là A = 3,7 eV. Khi chiếu vào tấm nhôm bức xạ ánh sáng có λ = 0,085 μm rồi hướng các electron quang điện dọc theo đường sức của điện trường có chiều trùng với chiều chuyển động của electron. Nếu cường độ điện trường có độ lớn E = 500 V/m thì quãng đường tối đa electron đi được là

A. 72,5 mm 

B. 2,18 cm

C. 7,25 dm

D. 0,725 mm

Câu 16:

Hiện tượng quang điện trong là hiện tượng

A. bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại khi chiếu vào kim loại ánh sáng có bước sóng thích hợp.

B. electron bị bắn ra khỏi kim loại khi kim loại bị đốt nóng

C. electron liên kết được giải phóng thành electron dẫn khi chất bán dẫn được chiếu bằng bức xạ thích hợp.

D. điện trở của vật dẫn kim loại tăng lên khi chiếu ánh sáng vào kim loại.

Câu 17:

Một chùm ánh sáng đơn sắc tác dụng lên bề mặt một kim loại và làm bứt các êlectrôn ra khỏi kim loại này. Giả sử mỗi photon trong chùm sáng chiếu tới kim loại làm bật ra một êlectrôn. Nếu tăng cường độ chùm sáng đó lên ba lần th

A. công thoát của êlectrôn giảm ba lần

B. động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng ba lần

C. số lượng êlectrôn thoát ra khỏi bề mặt kim loại đó trong mỗi giây tăng ba lần

D. động năng ban đầu cực đại của êlectrôn quang điện tăng chín lần

Câu 18:

Chiếu đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là 0,224 µm; 0,265 µm; và 0,280 µm lên bề mặt một tấm kim loại cô lập về điện có giới hạn quang điện là 0,30 µm. Tốc độ cực đại của electron quang điện thoát ra khỏi bề mặt kim loại là

A. 1,12.106 m/s      

B. 0,70.106 m/s      

C. 1,24.106 m/s 

D. 1,08.106 m/s

Câu 19:

Khi elêctrôn ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi En=--13,6n2 eV với Một đám khí hiđrô hấp thụ năng lượng chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao nhất là E3 (ứng với quỹ đạo M). Tỉ số giữa bước sóng dài nhất và ngắn nhất mà đám khí trên có thể phát ra là

A. 32/3  

B. 27/8

C. 32/27

D. 32/5

Câu 20:

Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r0. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ đạo giảm bớt một lượng bằng

A. 16ro 

B. 9ro

C. 12ro

D. 4ro

Câu 21:

Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Chùm ánh sáng là một chùm hạt, hạt ánh sáng gọi là phôton

B. Năng lượng của phôton càng lớn thì tần số của ánh sáng càng nhỏ

C. Năng lượng của phôton càng nhỏ thì cường độ của chùm sáng càng nhỏ

D. Phôton có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào môi trường truyền sáng

Câu 22:

Tìm phát biểu sai về hiện tượng quang dẫn và hiện tượng quang điện.

A. Tế bào quang điện có catốt làm bằng kim loại kiềm hoạt động được với ánh sáng nhìn thấy

B. Công thoát của kim loại lớn hơn công cần thiết để bứt electron liên kết trong bán dẫn

C. Phần lớn tế bào quang điện hoạt động được với bức xạ hồng ngoại

D. Các quang trở hoạt động được với ánh sáng nhìn thấy và có thể thay thế tế bào quang điện trong các mạch tự động

Câu 23:

Trong nguyên tử Hidro, xét các mức năng lượng từ K đến P, có bao nhiêu khả năng kích thích electron làm giảm tốc độ góc của electron 8 lần ?

A. 2 

B. 4

C. 5 

D. 3

Câu 24:

Cho 1eV=1,6.10-19J, h=6,625.10-34Js,  c=3.108 m/s . Khi êlectrôn trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng lượng -0,85 eV sang quĩ đạo dừng có năng lượng -13,60 eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng

A. 0,0974 m           

B. 0,4340 m           

C. 0,6563 m           

D. 0,4860 m

Câu 25:

“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 Bohr

B. Thuyết lượng tư năng lượng

C. Thuyết lượng tử ánh sáng

D. Lý thuyết sóng ánh sáng

Câu 26:

Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây ?

A. Công suất lớn   

B. Độ định hướng cao 

C. Độ đơn sắc cao

D. Cường độ lớn

Câu 27:

Theo mẫu nguyên tử Borh, khi electron trong nguyên tử Hydro chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo L thì động năng của electron

A. tăng 3 lần          

B. tăng 9 lần.         

C. tăng 4 lần          

D. giảm 3 lần

Câu 28:

Lần lượt chiếu vào catot của một tế bào quang điện các bức xạ điện từ có bước sóng λ1=0,5λ0λ2=0,25λ0 với λ0 là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catot. Ti số hiệu điện thế hãm U1U2 tương ứng với các bước sóng λ1λ2 bằng

A. 2 

B. 3

C. 1/3 

D. 1/2

Câu 29:

Ba kim loại đồng, kẽm và natri có công thoát êlectron lần lượt là 4,14 eV, 3,55 eV và 2,48 eV. Cho các bức xạ có bước sóng λ1 = 0,18 µm, λ2 = 0,31 µm, λ3 = 0,5 µm và λ4 = 0,34 µm. Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện cho kẽm và natri nhưng không thể gây ra hiện tượng quang điện cho đồng là

A. λ1 và λ2 

B. λ1 và λ3   

C. λ3 và λ4 

D. λ2 và λ4

Câu 30:

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. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc có thể khác nhau

C. một phôtôn tăng lên khi bước sóng ánh sáng giảm xuống

D. phôtôn không thady đổi khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt

Câu 31:

Trong thí nghiệm về hiện tượng quang điện, người ta cho quang êlectron bay vào một từ trường đều theo phương vuông góc với các véctơ cảm ứng từ. Khi đó bán kính lớn nhất của các quỹ đạo êlectron sẽ tăng khi

A. tăng cường độ chùm sáng kích thích 

B. giảm bước sóng của ánh sáng kích thích

C. tăng bước sóng của ánh sáng kích thích

D. giảm cường độ chùm sáng kích thích

Câu 32:

Các mức năng lượng của trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu thức En=-13,6n2eV (n = 1, 2, 3,…). Nếu nguyên tử hidro hấp thụ một phôtôn có năng lượng 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. 4,87.10−7 m        

C. 9,74.10−8 m        

D. 1,22.10−8 m

Câu 33:

Nguồn sáng điểm có công suất 2 W, phát ra bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,579 μm tỏa theo mọi hướng. Biết rằng mắt người chỉ có thể nhìn thấy nguồn sáng khi có ít nhất 80 photon lọt vào mắt trong một giây. Biết con ngươi hình tròn có đường kính 4 mm và bỏ qua sự hấp thụ photon của môi trường. Khoảng cách xa nhất mà mắt người vẫn có thể trông thấy nguồn sáng này xấp xỉ là

A. 374 m

B. 3,74.108 m  

C. 374 km

D. 270 km

Câu 34:

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 h = 6,625.10−34 J.s; c = 3.108 m/s; e = 1,6.10−19 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 V

B. 2,891 V

C. 2,628 V 

D. 1,446 V

Câu 35:

Pin quang điện là hệ thống biến đổi

A. quang năng ra điện năng.  

B. cơ năng ra điện năng.

C. nhiệt năng ra điện năng.  

D. hóa năng ra điện năng.

Câu 36:

Công thoát của mỗi kim loại là

A. bước sóng dài nhất của kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện

B. công lớn nhất dùng để bứt khỏi electron ra khỏi bề mặt kim loại đó

C. năng lượng nhỏ nhất dùng để bứt khỏi electron ra khỏi bề mặt kim loại đó

D. bước sóng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện

Câu 37:

Chiếu một bức xạ có bước sóng 533 nm lên một tấm kim loại có công thoát bằng 1,875 eV. Dùng một màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng bay vào một từ trường đều có B = 10−4 T, theo hướng vuông góc với các đường sức từ. Biết c = 3.108 m/s; h = 6,625.10−34 J.s; e = 1,6.10−19 C và khối lượng electron m = 9,1.10−31 kg. Bán kính lớn nhất của quỹ đạo của các electron là

A. 22,75 mm         

B. 24,5 mm            

C. 12,5 mm            

D. 11,38 mm

Câu 38:

Biết mức năng lượng ứng với quỹ đạo dừng n trong nguyên tử Hidro En=-13,6n2; n = 1, 2, 3, … Khi hidro ở trạng thái cơ bản được kích thích chuyển lên trạng thái có bán kính quỹ đạo tăng lên 9 lần. Khi chuyển dời về mức cơ bản thì phát ra bước sóng của bức xạ có năng lượng lớn nhất là

A. 0,23µm             

B. 0,13µm              

C. 0,103µm            

D. 0,203µm

Câu 39:

Năng lượng 1 photon ánh sáng

A. giảm khi truyền trong môi trường hấp thụ

B. không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn

C. giảm dần theo thời gian

D. giảm khi khoảng cách tới nguồn tăng lên

Câu 40:

Hiđrô có 3 đồng vị là

A. H01, H12, H13

B. H11, H12, H13  

C.H11, H22, H33  

D. H11, H12, H14

Câu 41:

Chiếu một chùm ánh sáng có hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là λ1 và λ2 vào một tấm kim loại có giới hạn quang điện λ0. Biết λ1=5λ2=λ02. Tỉ số tốc độ ban đầu cực đại của các quang êlectron tương ứng với  bước sóng λ2 và λ1

A. 13  

B. 3 

C. 3       

D. 13

Câu 42:

Muốn quang phổ vạch của nguyên tử Hidro chỉ có ba vạch nhìn thấy thì phải kích thích nguyên tử Hidro đến mức năng lượng ứng với quỹ đạo nào của electron

A. P

B. M 

C. O 

D. N

Câu 43:

Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm, thì tấm kẽm

A. mất dần điện tích âm 

B. có điện tích âm không đổi

C. mất dần điện tích dương

D. trở nên trung hoà về điện

Câu 44:

Một bề mặt kim loại nhận một chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,38μm nhỏ hơn giới hạn quang điện của kim loại. Trong khoảng một giây, số electrôn trung bình bật ra là 3,75.1012 electrôn. Hiệu suất lượng tử (tỉ lệ giữa số electrôn bật ra và số phôtôn tới bề mặt kim loại trong một đơn vị thời gian) của quá trình này là 0,01%. Công suất trung bình bề mặt kim loại nhận được từ chùm sáng là

A. 27,3 mW           

B. 273 mW            

C. 19,6 mW  

D. 196 mW

Câu 45:

Trong nguyên tử hyđrô, bán kính các quỹ đạo dừng của electron được tính theo công thức rn = ro.n2 ; trong đó ro = 0,53 Ao , n là số tự nhiên 1, 2, 3,... Vận tốc của electron trên quỹ đạo L là

A. v = 1,1.104 m/s   

B. v = 1,1.105 m/s   

C. v = 1,1.106 m/s   

D. v = 2,2.106 m/s

Câu 46:

Một kim loại có giới hạn quang điện 0,27μm. Chiếu lần lượt vào kim loại này các bức xạ có năng lượng phôtôn ε1 =3,11eV, ε2= 3,81eV,ε3 =6,3eV và ε4=7,14eV. Những bức xạ có thể gây ra hiện tượng quang điện cho kim loại này có năng lượng là

A. ε1  ε2               

B. ε12  ε3           

C. ε1  ε4

D. ε3  ε4

Câu 47:

Trong mẫu nguyên tử Bo, trạng thái dừng  trạng thái

A.  năng lượng của nguyên tử không thể thay đổi được

B.  ta  thể tính được chính xác năng lượng của 

C. nguyên tử không hấp thụ năng lượng

D. trong đó nguyên tử  năng lượng xác định  không bức xạ

Câu 48:

Một quả cầu kim loại đặt cô lập và trung hòa về điện. Khi chiếu liên tục bức xạ có tần số f1 lên bề mặt quả cầu thì điện thế cực đại đạt được là V1 . Nếu chiếu liên tục bức xạ có tần số f2 < f1 lên bề mặt quả cầu thì điện thế cực đại đạt được là V2. Vậy nếu chiếu đồng thời hai bức xạ trên vào quả cầu này thì điện thế cực đại của nó là

A. |V1 -V2 |               

B. V1                      

C.V1 + V2  

D. V2

Câu 49:

Theo tiên đề Bo, trong nguyên tử Hidro khi các electron chuyển quỹ đạo dừng từ bên ngoài về quỹ đạo dừng L thì nguyên tử phát ra các vạch quang phổ thuộc dãy Ban – me. Biết rằng khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử Hidro được tính theo công thức En=-13,6n2 (eV). Gọi λmax và λmin là bước sóng lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của các vạch quang phổ Ban – me. Giá trị λ=λmax-λminbằng bao nhiêu ?

A. 0,292 nm           

B. 0,266 nm           

C. 0,333 nm

D. 292 nm

Câu 50:

Khi so sánh hiện tượng quang điện ngoài và hiện tượng quang điện trong, nhận định nào dưới đây là sai ?

A. Đều làm bứt electron ra khỏi chất bị chiếu sáng

B. Mở ra khả năng biến năng lượng ánh sáng thành điện năng

C. Bước sóng giới hạn ở hiện tượng quang điện ngoài thường nhỏ hơn bước sóng giới hạn ở hiện tượng quang điện trong

D. Phải có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện hoặc giới hạn quang dẫn