20 bài tập trắc nghiệm lượng tử ánh sáng mức độ 3 vận dụng đề 2 (có lời giải chi tiết)

20 bài tập trắc nghiệm lượng tử ánh sáng Mức độ 3 Vận dụng đề 2 (Có lời giải chi tiết) Câu 1 Trong chân không, ánh sáng có bước sóng là 0,689μm Năng lượng của photôn ứng với ánh sáng này có giá trị là[.]

20 tập trắc nghiệm lượng tử ánh sáng Mức độ 3: Vận dụng - đề (Có lời giải chi tiết) Câu 1: Trong chân khơng, ánh sáng có bước sóng 0,689μm Năng lượng photơnμm Năng lượng photônm Năng lượng photôn ứng với ánh sáng có giá trị A 0,4 eV B 0,2V C 1,8eV D 2,1eV Câu 2: Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo Khi êlectron chuyển động quỹ đạo trịn tương đương dịng điện tròn Tỉ số cường độ dòng điện tròn êlectron nguyên tử quỹ đạo dừng M K A 1/3 B 1/9μm Năng lượng photôn C 1/27 D 1/81 -34 Câu 3: Giới hạn quang điện PbSe 5,65 μm Năng lượng photônm Cho h = 6,62.10 J.s; c =3.108 m/s; e = 1,6.10-19μm Năng lượng photơn C Năng lượng kích hoạt (năng lượng cần để giải phóng êlectron liên kết thành êlectron dẫn) chất A 0,22 eV B 3,51 eV C 0,25 eV D 0,30 eV Câu 4: Trong ống Culítgiơ (ống tia X), hiệu điện anôt catốt 3,2 kV Biết độ lớn vận tốc cực đại êlectron đến anôt 103 lần độ lớn vận tốc cực đại êlectron bứt từ catôt Lấy e = 1,6.10-19μm Năng lượng photôn C; me =9μm Năng lượng photôn,1.10-31 kg Tốc độ cực đại êlectron bứt từ catôt A 23,72 km/s B 57,8 km/s C 33,54 km/s D 1060,8 km/s Câu 5: Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N sang quỹ đạo L lực hút êlectron hạt nhân A giảm 16 lần B tăng 16 lần C giảm lần D tăng lần Câu 6: Cho ng̀n laze phát chùm xạ có bước sóng 0,45µm với cơng suất 1,2W Trong mỡi giây, số photon chùm sáng phát A 4,42.1012 photon/s C 2,72.1012 photon/s B 4,42.1018 photon/s D 2,72.1018 photon/s Câu 7: Một ống Rơn-ghen mỗi giây xạ N = 3.10 14 phơtơn Những phơtơn có lượng trung bình ứng với bước sóng 10 -10 m Hiệu điện đặt vào hai đầu ống 50kV Cường độ dòng điện chạy qua ống 1,5 mA Người ta gọi tỉ số lượng xạ dạng tia Rơn-ghen lượng tiêu thụ ống Rơn-ghen hiệu suất ống Hiệu suất xấp xỉ bằng: A 0,2% B 60% C 0,8% D 3% Câu 8: Lần lượt chiếu ánh sáng màu tím có bước sóng 0,39μm Năng lượng photơnµm ánh sáng màu lam có bước sóng vào mẫu kim loại có cơng 2,48eV Ánh sáng gây tượng quang điện? A Chỉ có màu lam C Cả màu tím màu lam B Cả hai khơng D Chỉ có màu tím Câu 9: Chiếu xạ có bước sóng 0,48 µm lên kim loại có cơng 2,4.10-19μm Năng lượng photônJ Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện cho chúng vào khơng gian có điện trường đều, theo hướng vectơ cường độ điện trường Biết cường độ điện trường có giá trị 1000V/m Quãng đường tối đa mà electron chuyển động theo chiều vectơ cường độ điện trường là: A 0,83cm B 1,53cm C 0,37cm D 0,109μm Năng lượng photôncm Câu 10: Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo, êlectron nguyên tử chuyển động trịn quỹ đạo dừng M có tốc độ v (m/s) Biết bán kính Bo r0 Nếu êlectron chuyển động quỹ đạo dừng với thời gian chuyển động hết vịng (s) êlectron chuyển động quỹ đạo A P B N C M D O Câu 11: Giới hạn quang điện đồng 0,30 μm Năng lượng photônn Trong chân không, chiếu chùm xạ đơn sắc có bước sóng λ vào bề mặt đờng Hiện tượng quang điện khơng xảy λ có giá trị A 0,40 μm Năng lượng photônm B 0,20 μm Năng lượng photônm C 0,25 μm Năng lượng photônm D 0,10 μm Năng lượng photônm -34 Câu 12: Giới hạn quang dẫn chất bán dẫn 1,88 μm Năng lượng photônm Lấy h = 6,625.10 J.s; c = 3.108 m/s eV = 1,6.10-19μm Năng lượng photôn J Năng lượng cần thiết để giải phóng êlectron liên kết thành êlectron dẫn (năng lượng kích hoạt) chất A 0,66.10-3 eV B 1,056.10-25 eV C 0,66 eV D 2,2.10-19μm Năng lượng photôn eV Câu 13: Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo Electron nguyên tử chuyển từ quỹ đạo dừng m1 quỹ đạo dừng m2 bán kính giảm 27r0 (r0 bán kính Bo), đờng thời động êlectron tăng thêm 300% Bán kính quỹ đạo dừng m1 có giá trị gần với giá trị sau đây? A 60r0 B 50r0 C 40r0 D 30r0 Câu 14: Trong y học, người ta dùng laze phát chùm sáng có bước sóng λ để "đốt" mơ mềm Biết để đốt phần mơ mềm tích mm phần mơ cần hấp thụ hoàn toàn lượng 3.1019μm Năng lượng photôn phôtôn chùm laze Coi lượng trung bình để đốt hồn tồn mm mơ 2,548 J Lấy h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Giá trị λ A 49μm Năng lượng photôn6 nm B 675 nm C 385 nm D 585 nm Câu 15: Trong y học, người ta dùng laze phát chùm sáng có bước sóng λ để “đốt” mô mềm Biết để đốt phần mơ mềm tích 6mm phần mơ cần hấp thụ hồn tồn lượng 45.408 phôtôn chùm laze Coi lượng trung bình để đốt hồn tồn mm 3mơ 2,53 J Lấy h =6,625.10-34 J.s Giá trị λ A 589μm Năng lượng photôn nm B 683 nm C 485 nm D 489μm Năng lượng photôn nm Câu 16: Biết quỹ đạo dừng ngun tử hiđrơ, electron chuyển động trịn tác dụng lực hút tĩnh điện hạt nhân electron Khi electron chuyển động quỹ đạo dừng K chuyển lên chuyển động quỹ đạo dừng M có tốc độ góc A tăng lần B tăng 27 lần C giảm 27 lần D giảm lần Câu 17: Giới hạn quang điện natri 0,5µm Cơng electron khỏi đờng cơng electron natri khác 1,67 lần Giới hạn quang điện đờng là: A 0,40µm B 0,30µm C 0,84µm D 0,60µm Câu 18: Trong ống Cu-lít-giơ, electron chùm tia catot đến anot (đối catot) có vận tốc cực đại 6,6.107 m.s-1 Biết lượng mỡi phơ tơn chùm tia X có nhờ chuyển hóa phần động electron Lấy me=9μm Năng lượng photơn,1.10-31 kg Bước sóng ngắn tia X phát từ ống A 0,1nm B 1nm C 1,2pm D 12pm Câu 19: Khi electron quỹ đạo bên chuyển quỹ đạo k, nguyên tử Hiđro phát photon mang lượng từ 10,2eV đến 13,6eV Lấy h=6,625.10 -34J.s, c=3.108m/s, e=1,6.10 -19μm Năng lượng photônC Khi electron quỹ đạo bên chuyển quỹ đạo L, nguyên từ phát photon có bước sóng lớn ứng với bước sóng A 122nm B 9μm Năng lượng photôn1,2nm C 365nm D 656nm Câu 20: Một ống Cu-lít-giơ (ống tia X) hoạt động, hiệu điện anôt catôt 11 kV Bỏ qua tốc độ đầu êlectron phát từ catôt Lấy e = 1,6.10 –19μm Năng lượng photôn C me = 9μm Năng lượng photôn,1.10–31 kg Tốc độ êlectron đến anôt (đối catôt) A 4,4.106 m/s B 6,22.107 m/s C 6,22.106 m/s D 4,4.107 m/s HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT 1.C 11.A 2.A 12.C 3.A 13.C 4.C 14.D 5.B 15.A 6.D 16.C 7.C 17.B 8.C 18.A 9.D 19.D 10.A 20.B Câu Phương pháp: sử dụng công thức Plang Cách giải: Áp dụng cơng thức tính lượng tử lượng:  hf  hc 6, 625.10 34.3.108  28,85.10 20 J 1,8eV 6  0, 689μm Năng lượng photơn.10 Câu Phương pháp: Sử dụng lí thuyết mẫu nguyên tử Bo Cách giải: Các electron chuyển động trịn tác dụng lực Culong Ta có ke ke2  m  r    r2 mr Khi ta coi chuyển động electron giống dịng điện trịn cường độ dịng điện trịn e e e tính theo cơng thức I     T 2 2 ke mr Do ta có tỉ số cường độ dịng điện electron chuyển động quỹ đạo dừng M (n = 1)và K (n=1) IM r 1  K   IK rM 3 Chọn A Câu Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính cơng E A  hc 0 Cách giải: Đáp án A + Năng lượng kích hoạt chất E A  hc 6, 625.10 34.3,108  3,52.10 20 J 0, 22eV 0 5, 65.10 Câu Phương pháp: Áp dụng định lý động cho chuyển động e từ catot đến anot 1 E da E dc  A  m  103 v   mv 02  qU 2 Cách giải: Đáp án C Với vận tốc electron khỏi catot => vận tốc electron đến anot 103v0 Áp dụng định lý động cho chuyển động electron từ catot đến anot E da E dc  A  1 2qU 2.1, 6.10 19μm Năng lượng photôn.3, 2.103 m  103 v   mv 02  qU  v   33,54km / s 2 m  106  1 9μm Năng lượng photôn,1.10 31  106  1 Câu Cách giải: Đáp án B + Lực hút tính điện electron hạt nhân nguyên tử Hidro nguyên tử trạnh thái kích thứ n: Fn k q2r với rn n r0  Fn  r0 n Câu Phương pháp: Công suất nguồn P = N.ε (N số photon phát 1s) Cách giải: Ta có: P N   N  hc P 1, 2.0, 45.10  N   2, 72.1018  hc 6, 625.10 34.3.108 Câu Phương pháp: Sử dụng cơng thức tính hiệu suất Cách giải: Ta có cơng suất tiêu thụ ống là: Pu = U.I = 50.103.1,5.10-3 = 75W hc 6, 625.10 34.3.108 3.1014 0,59μm Năng lượng photôn625W  10 10 PRG 0,59μm Năng lượng photôn625 100%  100 0,8% Vậy hiệu suất ống là: H  Pu 75 Công suất ống là: PRG 3.1014 Câu Phương pháp: Điều kiện xảy tượng quang điện λ ≤ λ0 Cách giải: Giới hạn quang điện kim loại: 0  hc 6, 625.10 34.3.108  0,5 m A 2, 48.1, 6.10 19μm Năng lượng photơn Bước sóng ánh sáng tím lam nhỏ giới hạn quang điện  chiếu vào kim loại gây tượng quang điện Câu 9: Phương pháp:Sử dụng cơng thức Anh-xtanh định lí biến thiên động Cách giải: hc hc A  Wd0  Wd0   A 1, 74.10  19μm Năng lượng photôn (J) Áp dụng Định luật Anhxtanh quang điện:   Khi chuyển động điện trường lực cản điện trường nên electron dừng lại sau quãng đường s Wd0 1, 09μm Năng lượng photơn.10  m Áp dụng định lí biến thiên động có: A F Wd   qE.s 0  Wd0  s  qE Câu 10: Cách giải: Đáp án A Phương pháp: Tiên đề trạng thái dừng nguyên tử - Mẫu nguyên tử Bo Khi electron chuyển động quỹ đạo dừng khác lực Cu Lơng đóng vai trị lực hướng mv kq   v r r * Thời gian electron chuyển động hết vòng chu kì (Xét quỹ đạo dừng ta chưa biết) 2 r 144 r0 v T   n r0  72r0 n 72n M 72.3  n 6 v vM vM tâm Do ta có n = tương ứng với electron chuyển động quỹ đạo P Câu 11 Cách giải: Đáp án A Phương pháp: Sử dụng lí thuyết định luật giới hạn quang điện Để xảy tượng quang điện ánh sáng kích thích phải có bước sóng ngắn giới hạn quang điện   0, 4 m khơng có khả gây tượng quang điện Câu 12 Cách giải:Đáp án C Phương pháp : Áp dụng cơng thức tính cơng hc Ta có A  0, 6607eV  Câu 13 Cách giải: Phương pháp : Sử dụng tiên đề thái dừng cơng thức tính động Wd  mv 2 Cách giải: Động tăng lên lần  v 2v1 v 22 r1 r2  r1 2,7r0 r1 36r0 v          Kết hợp với r v12 r2 r2 9μm Năng lượng photơnr0 Câu 14 Phương pháp : Cơng thức tính lượng ánh sáng Cách giải: Năng lượng cần để đốt mô mềm là: E = 2,548.4 = 10,19μm Năng lượng photôn2 J hc Năng lượng photon chùm laze cung cấp E n p   34 hc 3.108 19μm Năng lượng photôn 6, 625.10   n p 3.10 5,85.10  m 585nm E 10,19μm Năng lượng photôn2 Câu 15 Phương pháp : Cơng thức tính lượng ánh sáng Cách giải: Năng lượng cần để đốt mô mềm : E = 2,53.6 =15,18 J hc Năng lượng photon chùm laze cung cấp E n p    n p hc 6, 625.10 34.3.108 45.1018 589μm Năng lượng photôn,179μm Năng lượng photôn8.10  9μm Năng lượng photôn m 589μm Năng lượng photônnm E 15,18 Câu 16 Phương pháp: Đối với chuyển động electron nguyên tử Hidro, lực Culong đóng vai trị lực hướng tâm FC Fht  ke mv 2n  rn2 rn Sử dụng công thức liên hệ tốc độ dài tốc độ góc: v n n rn Cách giải: Đối với chuyển động electron nguyên tử Hidro, lực Culong đóng vai trị lực hướng tâm 3  12 r  r  ke v2 ke ke  Ta có: F  m  m r     M   K      r r r r K 27  rM   r0  Chọn C Câu 17 Cách giải: Đáp án B Chỉ cần nhớ bảng giới hạn quang điện kim loại ta chọn đáp án B 0,5 0, 29μm Năng lượng photôn9μm Năng lượng photôn Giới hạn quang điện đồng nhỏ giới hạn quang điện Natri, lập tỷ số 1, 67 Câu 18 Phương pháp: Sử dụng công thức tính lượng photon ε = hc/λ Cách giải: Năng lượng mỡi phơtơn chùm tia X có nhờ chuyển hóa phần động electron   Wdc  hc mv 2hc     10 10 m 0,1nm  mv Chọn A Câu 19 Phương pháp: Áp dụng tiên đề Bo xạ hấp thụ lượng nguyên tử hc E mn E m  E n   Cách giải: hc 13, 6.1, 6.10  19μm Năng lượng photôn 13, 6.1, 6.10  19μm Năng lượng photôn E  E     6,576286.10  m 2  Chọn D Câu 20 Phương pháp: Định lí động năng: Độ biến thiên động vật công ngoại lực tác dụng lên vật Công lực điện: A = qU Cách giải: Ta có: Áp dụng cơng thức: mv  e U  v 6, 62.107 m / s Chọn B