Tài liệu 22 câu lượng tử ánh sáng trích từ đề thi thầy trần đức hocmai năm 2018.image.marked.image.marked

Câu 1(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Chọn phát biểu đúng: A. Hiện tượng quang điện chứng tỏ ánh sáng có tính chất hạt. B. Hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng chỉ có tính chất sóng. C. Bước sóng càng dài thì năng lượng của photon tương ứng có năng lượng càng lớn. D. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại không có tính chất hạt. Đáp án A. Câu 2 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Công thoát của một kim loại là 3,68.10‒19 J. Chiếu lên bề mặt kim loại này lần lượt hai bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,45 μm và λ2 = 0,50μm. Hãy cho biết bức xạ nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại này? A. Chỉ có bức xạ λ1 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện. B. Cả hai bức xạ đều có thể gây ra hiện tượng quang điện. C. Cả hai bức xạ đều không thể gây ra hiện tượng quang điện. D. Chỉ có bức xạ λ2 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện. Đáp án B. Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện là :    0 0 = hc = 0,53.10−6 m = 0,53 ( m ) A  Cả hai bức xạ đều có thể gây ra hiện tượng quang điện Câu 3 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Phát biểu nào sau đây không nằm trong nội dung thuyết lượng tử ánh sáng? A. Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon. B. Trong chân không, ánh sáng có vận tốc c = 3.108 m/s. C. Photon của ánh sáng kích thích có năng lượng lớn hơn photon của ánh sáng huỳnh quang. D. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf. Đáp án C + Photon của ánh sang kích thích có năng lượng lớn hơn photon của ánh sang huỳnh quang thuộc hiện tượng Quang – Phát Quang Câu 4 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Ánh sáng huỳnh quang của một chất có bước sóng 0,5 μm. Chiếu vào chất đó bức xạ có bước sóng nào dưới đây sẽ không có sự phát quang? A. 0,2 μm B. 0,3 μm C. 0,4 μm D. 0,6 μm Đáp án D + Chiếu ánh sang kích thích 1 vào một chất thì phát ra ánh sang   2 thuộc vùng ánh sang nhìn thấy ( ánh sang phát quang )  1   2 Câu 5(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Khi chiếu một bức xạ vào bề mặt tấm kim loại, hiện tượng quang điện xảy ra nếu. A. bức xạ có nhiệt độ lớn. B. bức xạ có cường độ lớn. C. bức xạ là ánh sáng nhìn thấy. D. bức xạ có bước sóng thích hợp. Đáp án D Khi chiếu một bức xạ vào bề mặt tấm kim loại, hiện tượng quang điện xảy ra nếu bức xạ có bước sóng thích hợp. Câu 6 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Giới hạn quang điện của nhôm và natri lần luợt là 0,36μm và 0,50μm. Biết h = 6,625.10−34 Js, c = 3.108 m/s, 1eV = 1,6.10‒19 J. Công thoát của nhôm lớn hơn của natri một luợng là. A. 0,140 eV. B. 0,322 eV. C. 0,966 eV. D. 1,546 eV. Đáp án C + Ta có: công thức tính công thoát A =  Công thoát của nhôm là: A = + Công thoát của natri là: A = hc 0 hc hc = = 5,517.10−19 J = 3, 44(eV)  0 0,36.10−6 hc hc = = 3, 972.10−19 J = 2, 48(eV)  0 0, 5.10−6  Công thoát của nhôm lớn hơn công thoát của natri một lượng là: 3,44 – 2,48 = 0,96 Mev. Câu 7 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Electron trong nguyên tử hidro quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo tròn gọi là quỹ đạo dừng. Biết vận tốc của elctron trên quỹ đạo K là 2,186.106 m/ s. Khi electron chuyển động trên quỹ dừng N thì vận tốc của electron là A. 2,732.105 m/s. B. 5,465.105 m/s. Đáp án B Công thức tính vận tốc của electron là: v = ke 2 r2 C. 8,198.105 m/s. D. 10,928.105 m/s. ke 2 rK2 v  K = vN  vN = ke 2 rN2 = rN2 =4 rK2 v K 2,186.106 = = 5, 465.105 m/s 4 4 Câu 8(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Trong các hiện tượng sau, hiện tượng nào là quang phát quang? A. Màn hình tivi sáng. B. Đèn ống sáng. C. Đom đóm nhấp nháy. D. Than đang cháy hồng. Đáp án B + Màn hình ti vi là hiện tượng phát quang ca tốt + Đèn ống là là hiện tượng quang – phát quang + Đom đóm nhấp nháy là hiện tượng hóa phát quang + Than cháy hồng là nguồn sang do phản ứng đốt cháy . Câu 9 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một tấm nhôm ở ngoài không khí có giới hạn quang điện là λ0 = 360 nm, sau đó được đặt chìm hoàn toàn trong một chậu nước. Một chùm bức xạ truyền trong nước có bước sóng λ = 300 nm chiếu vào tấm nhôm. Biết chiết suất của nước bằng 4/3, chiết suất của không khí bằng 1. Hãy chọn phương án đúng. A. Không xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm. B. Có xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm. C. Ban đầu không xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm, nhưng sau đó thì xảy ra. D. Ban đầu xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm, sau đó thì không xảy ra nữa. Đáp án B + Để xảy ra hiện tượng quang điện thì :    0 hoặc   A ' =  300 = = 247,5 nm  0 = 360nm  có xảy ra hiện tượng quang điện đối với tấm nhôm . 4 n 3 Câu 10 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hidro được tính theo công thức E n = A (A là một hằng số). Nguyên tử hidro bị n2 kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo thứ n, khi chuyển về trạng thái cơ bản thì nguyên tử phát ra photon có buớc sóng ngắn nhất 1 và photon có buớc sóng dài nhất  2 = 1351 . Khi electron 7 chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng bằng A. 651 16 B. 27 1 4 C. 51 D. 1251 28 Đáp án B + Theo giả thiết thì :  E1 E 2 =  2 135 = 1 7 E − E1 135 135  n = 7 E n − E n −1 7 −13, 6 + 13, 6 2 135 n  = n=4 −13, 6 13, 6 7 + n2 (n − 1)2 Lại có : E 1 = E 4 − E1 = −13, 6 hc + 13, 6 = 16 1  1 = 9, 74.10−8 m −13, 6 13, 6 hc + = 9 4  −7   = 6,576.10 m E M −L =  271  27 = = 1 4 4 Câu 11(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Công thoát của electron đối với một kim loại là 2,3 eV. Chiếu lên bề mặt kim loại này lần lượt hai bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,45 μm và λ2 = 0,50 μm. Hãy cho biết bức xạ nào có khả năng gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại này? A. Chỉ có bức xạ có bước sóng λ1 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện. B. Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tượng quang điện. C. Cả hai bức xạ trên đều không thể gây ra hiện tượng quang điện. D. Chỉ có bức xạ có bước sóng λ2 là có khả năng gây ra hiện tượng quang điện. Đáp án B Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện là : 1 = hc hc = = 2, 75eV > A 1 0, 45.10−6   A hoặc    0 2 = hc hc = = 2, 48eV > A  2 0,5.10−6  Cả hai bức xạ trên đều có thể gây ra hiện tượng quang điện. Câu 12 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Theo tiên đề của Bo, khi electron trong nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ21, khi electron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ32, khi electron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon có bước sóng λ31. Biểu thức xác định λ31 là A.  31 =  32  21  21 −  32 B. 31 = 32 − 21 C. 31 = 32 +  21 D.  31 =  32  21  21 +  32 Đáp án D + Khi electron chuyển từ L ( n = 2) sang K (n = 1) phát ra photon có bước sóng  21 thõa mãn hc = E 2 − E1 (1)  21 Tương tự : Và hc = E 3 − E 2 (2)  32 hc = E 3 − E1  31 Cộng (2) cho (1) so sánh với (3) ta được :   31 = hc hc hc 1 1 1 + =  = +  21  32  31  31  21  32  32 . 21 .  32 +  21 Câu 13 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Một đám nguyên tử Hidro đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ. Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro được tính theo biểu thức (E0 là hằng số dương, n = 1,2,3...). Tỉ số A. f1 là f2 10 3 B. 27 25 C. 3 10 Đáp án D + Ta có : N = C2n = n! ( n − 2 )!.2! Nên ta có khi có 3 bức xạ n = 3 . Khi có 10 bức xạ n = 5 thì : D. 25 27 1 f1 32 = 25 . = f 2 1 − 1 27 52 1− Câu 14 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5.10‒9 cm. Xác định tần số chuyển động của electron. Biết khối lượng của electron là 9,1.10‒31kg. A. 0,86.1026 Hz. B. 0,32.1026 Hz. C. 0,42.1026 Hz. D. 0,72.1026 Hz. Đáp án D + Ta có : chuyển động tròn đều lực điện là lực hướng tâm nên : Fd = Fht ke2 ke2 2  2 = mr   = = 4,5.1026 rad/s 3 r mr f =  4,5.1026 = = 0, 72.1026 Hz . 2 2 Câu 15(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Pin quang điện được dùng trong chương trình “năng lượng xanh” có nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng A. quang điện trong. B. quang điện ngoài. C. tán sắc ánh sáng. D. phát quang của chất rắn. Đáp án A Pin quang điện hoạt động dựa trên hiện tượng quang điện trong Câu 16 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Kim loại Kali có giới hạn quang điện là 0,55 μm. Hiện tượng quang điện không xảy ra khi chiếu vào kim loại đó bức xạ nằm trong vùng A. tử ngoại. B. ánh sáng tím. C. hồng ngoại. D. ánh sáng màu lam. Đáp án C Điều kiện để gây ra hiện tượng quang điện là :    0 Bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng của ánh sang nhìn thấy :   0, 76m  Tia hồng ngoại không thể xảy ra hiện tượng quang điện Câu 17 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K có mức năng lượng EK = ‒13,6 eV. Bước sóng do nguyên tử phát ra là 0,1218 μm. Mức năng lượng ứng với quỹ đạo L là A. 3,2 eV B. ‒4,1 eV C. ‒3,4 eV D. ‒5,6 eV Đáp án C Áp dụng tiên đề Bo về hấp thụ và bức xạ năng lượng thì ta có : EL − EK = hc 6, 625.10−34.3.108 = = 1, 63.10−18 J  0,1218.10−6  E L − E K = 10, 2eV  E L = −3, 4eV Câu 18 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Xét nguyên tử Hidro theo mẫu nguyên tử Bo. Gọi F là độ lớn của lực tương tác điện giữa electron và hạt nhân khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng K. Khi độ lớn của lực tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân là F thì electron đang 16 chuyển động trên quỹ đạo dừng nào? A. quỹ đạo dừng L B. quỹ đạo dừng M C. quỹ đạo dừng N D. quỹ đạo dừng Q Đáp án A e2 Ta có : F = k 2 r Gọi F’, r’ lần lượt là độ lớn của lực tương tác điện giữa electron , hạt nhân chuyển đdodong trên quỹ đạo n’ và bán kính của quỹ đạo  FK r '2 F = 2 = = 16 F F' rK 16  r '2 = 16r0  r ' = 4r0  Qũy đạo dừng L Câu 19(thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Công thức liên hệ giữa giới hạn quang điện, công thoát electron A của kim loại, hằng số Planck h và tốc độ ánh sáng trong chân không c là A.  0 = hc A B.  0 = A hc C.  0 = c hA D.  0 = hA c Đáp án A Giới ha ̣n quang điê ̣n  o = hc . A Câu 20 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Ánh sáng huỳnh quang của một chất có bước sóng 0,5 μm. Chiếu vào chất đó bức xạ có bước sóng nào dưới đây sẽ không có sự phát quang? A. 0,2 μm Đáp án D B. 0,3 μm C. 0,4 μm D. 0,6 μm Để có sự phát quang thì bức xa ̣ chiế u vào phải có bước sóng < bước sóng ánh sáng phát quang (0,5 µm). Câu 21 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r0 . Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo O về quỹ đạo M thì bán kính quỹ đạo giảm bớt A. 12r0 B. 16r0 C. 25r0 D. 9r0 Đáp án B 2 Bán kin ́ h quỹ đa ̣o r = n ro rM = 32 ro = 9ro  bán kính quỹ đa ̣o giảm 16ro.  2 rO = 5 ro = 25ro Câu 22 (thầy Trần Đức Hocmai năm 2018) Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, chuyển động êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều và bán kính quỹ đạo K là r0 . Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có bán kính rm đến quỹ đạo dừng có bán kính rn thì lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân giảm 16 lần. Biết 8r0  rm + rn  35r0 . Giá trị rm − rn là B. −12r0 A. −15r0 C. 15r0 Đáp án B Fo  16 1 F = 4  4 = 4  n = 2m Ta có  n n m 16Fn = Fm Do 8ro  rm + rn  35ro  8ro  m2 ro + 4m2 ro  35ro  1, 26  m  2,6  m = 2  rm − rn = 22 ro − ( 2.2 ) ro = −12ro . 2 D. 12r0