250 Bài tập Lượng tử ánh sáng ôn thi THPT Quốc gia cực hay có lời giải (P5)

  • 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:

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 quỹ đạo K

C. tất cả electron đều chuyển động trên cùng một quỹ đạo dừng

D. mỗi electron của nguyên tử chuyển động trên một quỹ đạo có bán kính xác định

Câu 2:

Tia laze không có đặc điểm nào sau đây ?

A. Công suất lớn   

B. Độ định hướng cao

C. Cường độ lớn 

D. Độ đơn sắc cao

Câu 3:

Biết hằng số Plăng h = 6,625.10−34 J.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. 6,5421012 Hz

B. 3,8791014 Hz 

C. 4,5721014 Hz     

D. 2,571.1013 Hz

Câu 4:

Một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 μm và công suất bức xạ 2 W. Cho hằng số Plank h = 6,625.10−34 Js và tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Tổng số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một phút xấp xỉ bằng

A. 2,9.1034             

B. 5.1018  

C. 4,8.1034

D. 3.1020

Câu 5:

Sự phát sáng của nguồn sáng nào dưới đây gọi là sự phát quang ?

A. Ngôi sao băng   

B. Ngọn nến          

C. Đèn pin             

D. Con đom đóm

Câu 6:

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. 3,75r 

B. 2,25r

C. 3r  

D. 5r

Câu 7:

Phát biểu nào là sai?

A. Có một số tế bào quang điện hoạt động khi được kích thích bằng ánh sáng nhìn thấy

B. Điện trở của quang trở giảm mạnh khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào

C. Nguyên tắc hoạt động của tất cả các tế bào quang điện đều dựa trên hiện tượng quang dẫn

D. Trong pin quang điện, quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng

Câu 8:

Giới hạn quang điện của kim loại có công thoát A=6,625.10-19J là

A. 0,275 μ

B. 0,30 μm

C. 0,25 μm   

D. 0,375 μm

Câu 9:

Mức năng lượng trong các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định En=-13,6n2 (trong đó n nguyên dương, Elà 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/27

B. 27λ/5

C. λ/15  

D. 5λ/7

Câu 10:

Phát biểu nào dưới đây là sai ? Trong hiện tượng quang dẫn

A. 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

B. mỗi photon ánh sáng bị hấp thụ sẽ giải phóng một electron liên kết để nó trở thành một electron 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 11:

Nguyên tử hydro bị kích thích ở trạng thái dừng ứng với quỹ đạo N sau đó chuyển về các quỹ đạo bên trong thì phát ra tối đa bao nhiêu photon ?

A. 6 

B. 1

C. 4

D. 3

Câu 12:

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

C. Tấm kẽm vẫn tích điện dương, tấm đồng dần trở nên trung hoà về điện

D. Tấm kẽm và tấm đồng đều dần trở nên trung hoà về điện

Câu 13:

Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hidro được xác định bằng biểu thức En=-13,6n2 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. 4,35.10−7 m

B. 0,0913 μm

C. 4,87.10−8 m

D. 0,951 nm

Câu 14:

Một kim loại có giới hạn quang điện là λ0 và công thoát electron A0. Khi chiếu vào bề mặt kim loại đó chùm bức xạ có bước sóng λ=λ03 thì động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bằng

A. 3A0 

B. A0

C.A0/3

D. 2A0

Câu 15:

Biểu hiện nào sau đây không phải là đặc trưng của tính chất hạt của ánh sáng?

A. Tác dụng phát quang

B. Khả năng đâm xuyên và ion hóa

C. Tác dụng quang điện

D. Khả năng phản xạ, khúc xạ và giao thoa

Câu 16:

Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 8.1014 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. 0,37.1019 

B. 3,77.1020 

C. 3,24.1019  

D. 3,77.1019

Câu 17:

Để gây ra hiện tượng quang điện, bức xạ chiếu vào kim loại phải có

A. năng lượng phôtôn nhỏ hơn công thoát electrôn của kim loại.

B. bước sóng nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện của kim loại Natri.

C. bước sóng lớn hơn giới hạn quang điện của kim loại.

D. năng lượng phôtôn lớn hơn hoặc bằng công thoát electrôn của kim loại.

Câu 18:

Theo mẫu nguyên tử Bohr, năng lượng ở quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử Hyđrô được tính bởi công thức En=-13,6n2 eV (n = 1, 2, 3…). Cho các hằng số h = 6,625.10−34 Js và c = 3.3.108 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

A. 2,46.1015Hz          

B. 2,05.1034Hz       

C. 1,52.1034Hz       

D. 3,28.1015Hz

Câu 19:

Theo mẫu nguyên tử Bo thì trong nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng của electron trên các quỹ đạo là rn=n2.r0, với r0= 0,53.10−10 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

A. 3v 

B. v3 

C. v9

D. v3

Câu 20:

Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng K. Khi nguyên tử nhận một năng lượng ε= EN-EK thì

A. không xác định được cụ thể sự chuyển quỹ đạo của electron

B. electron chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo L đến quỹ đạo M sau đó lên quỹ đạo N

C. electron chuyển lên quỹ đạo L rồi sau đó chuyển thẳng lên quỹ đạo N

D. eletron chuyển thẳng từ quỹ đạo dừng K lên quỹ đạo dừng N 

Câu 21:

Gọi λv,λl,λt lần lượt là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, phôtôn ánh sáng lam và phôtôn ánh sáng tím. Ta có

A. λt>λv>λl  

B. λv>λl>λt

C. λl>λt>λv

D. λt>λl>λv

Câu 22:

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 là pin chạy bằng năng lượng ánh sáng

C. Pin quang điện biến đổi trực tiếp quang năng thành điện năng

D. Pin quang điện trực tiếp tạo ra dòng điện xoay chiều công suất nhỏ 

Câu 23:

Một chất quang dẫn có giới hạn quang dẫn là 0,78μm. Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số  f1=4,5.1014Hz; f2=5.1013Hz, f3=6,5.1013Hz  f4=6.1014Hz  Biết hằng số Plăng h=6,625.10-34Js;e=1,6.10-19C; tốc độ ánh sáng trong chân không c=3.108m/s. Hiện tượng quang dẫn sẽ xảy ra với các chùm bức xạ có tần số

A. f1 và f2 

B. f2 và f3

C. f3và f4 

D. f1và f4

Câu 24:

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. Gọi vLvà vO lần lượt là tốc độ của êlectron khi nó chuyển động trên quỹ đạo L và O. Tỉ số vLvO bằng 

A. 2,5 

B. 1,58        

C. 0,4 

D. 0,63

Câu 25:

Khi nói về nội dung giả thuyết của Bo, phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Khi nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp sang trạng thái dừng có năng lượng cao, nguyên tử sẽ phát ra phôtôn

B. Nguyên tử có năng lượng xác định khi nguyên tố đó ở trạng thái dừng

C. Trong các trạng thái dừng,nguyên tử không hấp thụ hay bức xạ năng lượng

D. Ở trạng thái dừng khác nhau năng lượng của nguyên tử có giá trị khác nhau 

Câu 26:

Một đám nguyên tử Hidro đang ở trạng thái kích thích mà electron chuyển động trên quỹ đạo dừng O. Khi electron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử này có bao nhiêu vạch ?

A. 3 

B. 6  

C. 4  

D. 10 

Câu 27:

Giới hạn quang điện tuỳ thuộc vào

A. điện trường giữa anôt cà catôt

B. bước sóng của anh sáng chiếu vào catôt

C. điện áp giữa anôt cà catôt của tế bào quang điện

D. bản chất của kim loại

Câu 28:

Biết mức năng lượng ứng với quỹ đạo dùng n trong nguyên tử Hyđrô En=-13,6n2 (eV); n = 1,2,3.... Khi hiđrô ở trạng thái có bán kính quỹ đạo tăng lên 9 lần. Khi chuyển dời về mức cơ bản thì phát ra bước sống của bức xạ có năng lượng lớn nhất là

A. 0,203 μm 

B. 0,103 μm 

C. 0,23 μm

D. 0,13 μm 

Câu 29:

Người ta chiếu ánh sáng có bước sóng 3500 Ǻ lên mặt một tấm kim loại. Các electron bứt ra với động năng ban đầu cực đại sẽ chuyển động theo quỹ đạo tròn bán kính 9,1 cm trong một từ trường đều có B = 1,5.10−5 T. Công thoát của kim loại có giá trị là bao nhiêu ? Biết khối lượng của electron là me = 9,1.10−31kg

A. 2,90 eV  

B. 1,50 eV 

C. 4,00 eV 

D. 3,38 eV

Câu 30:

Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng K là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng M, lực này sẽ là

A. F/9

B. F/16

C. F/81

D. F/25     

Câu 31:

Muốn quang phổ vạch do một khối khí hidro loãng phát ra chỉ có hai vạch trong vùng nhìn thấy thì phải kích thích các nguyên tử hidro đến mức năng lượng ứng với quỹ đạo nào của electron ?

A. N 

B. P

C. O

D. M 

Câu 32:

Theo thuyết lượng từ ánh sáng thì năng lượng của

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

B. một phôtôn bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn

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

D. các phôtôn trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau 

Câu 33:

Chiếu bức xạ có tần số f1 vào quả cầu kim loại đặt cô lập thì xãy ra hiện tượng quang điện với điện thế cực đại của quả cầu là V1 và động năng ban đầu cực đại của e quang điện đúng bằng một nửa công thoát của kim loại. Chiếu tiếp bức xạ có tần số f2=f1+fF vào quả cầu đó thì điện thế cực đại của quả cầu là 5V1. Hỏi chiếu riêng bức xạ có tần số f vào quả cầu trên (đang trung hòa về điện) thì điện thế cực đại của quả cầu là

A. 4V1

B. 2,5V1  

C. 2V1

D. 3V1

Câu 34:

Một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản, hấp thụ một phôtôn có năng lượng ε0 và chuyển lên trạng thái dừng ứng với quỹ đạo N của êlectron. Từ trạng thái này, nguyên tử chuyển về các trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hơn thì có thể phát ra phôtôn có năng lượng lớn nhất là

A. 0 

B. 0

C. ε0

D. 0

Câu 35:

Phôtôn của một bức xạ có năng lượng 6,625.10−19J. Bức xạ này thuộc miền

A. ánh sáng nhìn thấy 

B. hồng ngoại

C. sóng vô tuyến   

D. tử ngoại

Câu 36:

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 tần số của bức xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đó là

A. 2K + A 

B. K – A

C. 2K – A

D. K + A

Câu 37:

Cho một bản kim loại phẳng, rộng, trung hòa về điện, có công thoát electron là 8,3.10−19 J. Đặt một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ song song với bề mặt kim loại và có độ lớn 0,1 mT. Chiếu sáng bề mặt tấm kim loại bằng bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,075 μm. Bán quỹ đạo của electron quang điện có giá trị cực đại là

A. 11,375 cm 

B. 25,27 mm

C. 13,175 mm

D. 22,75 cm

Câu 38:

Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0=5,3.10-11. Ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là r=2,12.10-10 m. Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng

A. M. 

B. N.

C. O. 

D. L.

Câu 39:

Mẫu nguyên tử Borh khác mẫu nguyên tử Rutherford ở điểm nào sau đây ?

A. Trạng thái có năng lượng ổn định.

B. Mô hình nguyên tử có hạt nhân.

C. Hình dạng quỹ đạo của electron.

D. Biểu thức lực hút giữa hạt nhân và electron.

Câu 40:

Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức En=-13,6n2(eV) (với n = 1, 2, 3,…). Khi electron trong nguyên tử Hidro chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ1. Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ2. Mối liên hệ giữa λ1,λ2  là

A.λ1=4λ2.

B. λ2=5λ1.

C. 198λ2=800λ1. 

D. 27λ2=128λ1.

Câu 41:

Khi chiếu bức xạ λ1=320 nm và λ2=520 nm vào một tấm kim loại ta thấy tỉ số các vận tốc ban đầu cực đại là 2. Công thoát của kim loại làm catot là

A. 2,89 eV. 

B. 4,89 eV.

C. 1,89 eV.

D. 3,89 eV.

Câu 42:

Mẫu nguyên tử Bo (Bohr) khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho (Rutherford) ở nội dung nào dưới đây ?

A. Mô hình nguyên tử có hạt nhân.

B. Bản chất lực tương tác giữa electron và hạt nhân nguyên tử.

C. Hình dạng quỹ đạo của các electron.

D. Trạng thái dừng có năng lượng xác định.

Câu 43:

Một kim loại có giới hạn quang điện là λ0Chiếu bức xạ có bước sóng bằng λ04vào kim loại này. Cho rằng năng lượng mà eelectron quang điện hấp thụ từ photon của bức xạ trên, một phần dùng để giải phóng nó, phần còn lại biến hoàn toàn thành động năng của nó. Giá trị động năng này là

A. 2hcλ0. 

B. 3hcλ0.

C. hc3λ0.  

D. hc2λ0.

Câu 44:

Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng L là 2F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N, lực này sẽ là

A. F/8. 

B. F/16. 

C. F/4. 

D. F/9.

Câu 45:

Mức năng lượng của các quỹ đạo dừng của nguyên tử hiđrô lần lượt từ trong ra ngoài là E1=-13,6eV, E2=-3,4eV, E3-1,5eV, E4=-0,85eV. Nguyên tử ở trạng thái cơ bản có khả năng hấp thụ các phôtôn có năng lượng nào dưới đây, để nhảy lên một trong các mức trên

A. 12,2 eV.

B. 3,4 eV. 

C. 10,2 eV. 

D. 1,9 eV.

Câu 46:

Nguồn sáng A có công suất phát xạ P phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 450 nm. Nguồn sáng B có công suất phát xạ P’ phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 750 nm. Trong cùng một khoảng thời gian, tỉ số giữa photon mà nguồn sáng A phát ra so với photon mà nguồn sáng B phát ra là 9 : 5. Tỉ số P và P’ là

A. 2.  

B. 1,25. 

C. 3.

D. 1,2.

Câu 47:

Khi chiếu lần lượt hai bức xạ điện từ có bước sóng λ1 và λ2 với λ2=2λ1 vào một tấm kim loại có giới hạn quang điện của kim loại là λ0 thì tỉ số động năng ban đầu cực đại của quang electron bứt ra khỏi kim loại là 9. Mối quan hệ giữa bước sóng λ1 và giới hạn quang điện λ0 

A. λ1=716λ0.   

B. λ1=57λ0.

C. λ1=35λ0. 

D. λ1=516λ0.