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

20 bài tập trắc nghiệm lượng tử ánh sáng Mức độ 3 Vận dụng (Có lời giải chi tiết) Câu 1 Gọi năng lượng của photon ánh sáng đỏ, photon hồng ngoại và photon tử ngoại lần lượt là và là A B C D Câu 2 Các[.]

20 tập trắc nghiệm lượng tử ánh sáng Mức độ 3: Vận dụng (Có lời giải chi tiết) Câu Gọi lượng photon ánh sáng đỏ, photon hồng ngoại photon tử ngoại 1 ;   A  ,  ,  B  , 1 ,  C   , 1 D  ,  1 Câu Các mức lượng trạng thái dừng nguyên tử hiđrô xác định biểu thức 13, (eV)(n 1, 2,3, ) Cho số Plăng h = 6,625.10-34 J.s Nếu nguyên tử hiđrô hấp thụ n2 mộtphơtơn có lượng 2,55 eV tần số lớn xạ mà nguyên tử hiđrô phát A 3,08.1015J B 2,46.1015J C 6,16.1015J D 2,06.1015J Câu Hiện tượng quang dẫn xảy A chất bán dẫn B kim loại C điện môi D chất điện phân Câu Mức lượng trạng thái dừng nguyên tử hiđrô xác định biểu thức: E n  13, (eV)(n 1, 2,3, ) Khi kích thích nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái lên trạng thái n2 kích thích cho bán kính quỹ đạo dừng tăng 25 lần Khi chuyển quỹ đạo bên trong, ngun tử hiđrơ phát phơtơn có bước sóng ngắn A 95,1 nm B 43,5 nm C 12,8 nm D 10,6 nm Câu Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo Một đám nguyên tử trạng thái dừng kích thích chuyển lên trạng thái dừng thứ m cho chúng phát tối đa xạ Lấy r = 5,3.1011 m Bán kính quỹ đạo dừng m A 47,7.10-11 m B 15,9.10-11 m C 10,6.10-11 m D 21,2.10-11 m Câu Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo Lấy r = 5,3.10-11 m, k = 9.109 Nm2/c, e = 1,6.10-19 C Khi hấp thụ lượng êlectron chuyển từ trạng thái lên quỹ đạo M Động êlecton A tăng lượng 12,075eV C giảm lượng 12,075Ev B giảm lượng 9,057eV D tăng lượng Câu Theo mẫu ngun tử Bo ngun tử hiđrơ, bán kính quỹ đạo dừng electron quỹ đạo rn = n2r0, với r0 = 0,53.10-10m; n = 1,2,3,… số nguyên dương tương ứng với mức lượng trạng thái dừng nguyên tử Gọi v tốc dộ electron quỹ đạo K Khi nhảy lên quỹ đạo M, electron có tốc độ v v v A B C 3v D E n  Câu Các mức lượng trạng thái dừng nguyên tử Hiđrô xác định biểu thức 13, (eV)(n 1, 2,3, ) Ở trạng thái dừng này, electron nguyên tử chuyển động quỹ đạo n2 dừng có bán kính rn = n2r0 với r0 bán kính Bor Nếu ngun tử hiđrơ hấp thụ photơn có lượng 2,856 eV bán kính quỹ đạo dừng electron nguyên tử tăng lên A 2,25 lần B 9,00 lần C 6,25 lần D 4,00 lần Câu Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo Khi electron nguyên tử chuyển động trịn quỹ đạo dừng O có tốc độ v/5 (m/s) Biết bán kính Bo r Nếu electron chuyển động quỹ E n  đạo dừng với thời gian chuyển động hết vịng 128 r0 (s) electron chuyển động v quỹ đạo A O B M C P D N Câu 10 Theo mẫu nguyên tử Bo ngun tử hiđrơ, coi êlectron chuyển động trịn quanh hạt nhân tác dụng lực tĩnh điện êlectron hạt nhân Các mức lượng nguyên tử hiđrô 13, (eV)(n 1, 2,3, ) Trong lượng E tổng động n2 Eđ tương tác tĩnh điện electron hạt nhân Et Biết Eđ = -Et / Khi trạng thái bản, nguyên tử hấp thụ photon chuyển lên trạng thái kích thích nên động giảm 10,2 eV Photon hấp thụ có lượng A 3,4 eV B 10,2eV C 12,09 eV D 1,51eV Câu 11 Trong mẫu nguyên tử Bo, êlectron nguyên tử chuyển động quỹ đạo dừng có bán kính rn = n2r0 (r0 bán kính Bo, nN *) Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng thứ m quỹ đạo dừng thứ n bán kính giảm bớt 21ro nhận thấy chu kỳ quay êlectron quanh hạt nhân giảm bớt 93,6% Bán kính quỹ đạo dừng thứ m có giá trị A 25r0 B 4r0 C 16r0 D 36r0 Câu 12 Giới hạn quang điện natri 0,5µm Cơng kẽm lớn cơng thoát natri 1,4 lần Giới hạn quang điện kẽm xấp xỉ A 0, µm B 0, µm C 0, 36 µm D 0, 63 µm Câu 13 Một chất phát quang kích thích ánh sáng có bước sóng 0,26µm phát ánh sáng có bước sóng 0,52µm Giả sử cơng suất chùm sáng phát quang 20% công suất chùm kích thích Tỉ số số photon ánh sáng phát quang số photon ánh sáng kích thích cùng khoảng thời gian A 4/5 B 1/10 C 1/5 D 2/5 Câu 14 Khi electron quỹ đạo dừng thứ n lượng nguyên tử hidro xác định En = -13,6/n2 (eV), với n thuộc N* Một đám khí hidro hấp thụ lượng chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao E3 (ứng với quỹ đạo M) Tỉ số bước sóng dài ngắn mà đám khí phát A 32/5 B 32/27 C 27/8 D 23/3 xác định theo công thức E n  Câu 15 Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4μm vào chất phát quang ánh sáng phátm vào chất phát quang ánh sáng phát quang phát có bước sóng 0,6μm vào chất phát quang ánh sáng phátm Biết 100photơn chiếu vào có photơn phát quang bật Tỉ số công suất chùm sáng phát quang công suất chùm sáng kích thích A 0,013 B 0,067 C 0,033 D 0,075 Câu 16 Chiếu xạ có bước sóng 0,485μm vào chất phát quang ánh sáng phátm vào bề mặt catốt kim loạicủa tế bào quang điện có cơng A =2,1eV Hướng êlectron quang điện có vận tốc cực đại vào điện trường từ trường có cảm ứng từ B = 10-4T chuyển động theo đường thẳng dọc theo trục Ox Cho lượng mà êlectron quang điện hấp thụ từ phôtôn xạ trên, phần dùng để giải phóng nó, phần cịn lại biến hồn tồn thành động Biết véc tơ cảm ứng từ song song hướng dọc theo trục Oz,(Oxyz hệ trục tọa độ Đềcác vng góc) Hướng độ lớn vectơ cường độ điện trường là? A Hướng theo trục Oy có độ lớn 40V/m B Hướng ngược với trục Oy có độ lớn 40V/m C Hướng ngược với trục Ox có độ lớn 40V/m D Hướng theo trục Oy có độ lớn 40V/m Câu 17 Câu 18 Biết lượng ứng với trạng thái dừng ngun tử hiđrơ tính theo biểu E0 ( E0 số dương, n = 1,2,3,….) Một đám nguyên tử hiđrô trạng thái n2 Khi chiếu xạ có tần số fi vào đám nguyên tử chúng phát tối đa xạ Khi chiếu xạ có tần số f2 = 1,08fi vào đám nguyên tử chúng phát tối đa A 10 xạ B xạ C xạ D 15 xạ Câu 18 Khi electron quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử hiđrơ xác định công thức E n  13, (eV)(n 1, 2,3, ) bán kính quỹ đạo electron ngun tử hiđrơ có giá trị nhỏ n2 5,3.10-11 m Nếu kích thích ngun tử hiđrơ trạng thái cách bắn vào electron có động 12,7 eV bán kính quỹ đạo electron nguyên tử tang thêm ∆r Giá trị lớn ∆r A 51,8.10-11 m B 24,7.10-11 m C 42,4.10-11 m D 10,6.10-11 m Câu 19 Theo Borth, nguyên tử hiđrô electron chuyển động tròn quanh hạt nhân quỹ đạo dừng tác dụng lực hút tĩnh điện Chuyển động có hướng điện tích qua tiết diện dịng điện chuyển động electron quanh hạt nhân dòng điện – gọi dòng điện nguyên tử Khi electron chuyển động quỹ đạo L dịng điện ngun tử có cường độ I1, electron chuyển động quỹ đạo N dịng điện ngun tử có cường độ I2 Tỉ số I1/I2 A ¼ B 1/8 C D Câu 20 Chiếu chùm xạ đơn sắc vào catốt tế bào quang điện, để triệt tiêu dịng quang điện hiệu điện hãm Uh = -1,48 V Vận tốc ban đầu cực đại quang êlectron A 8,2.105 m/s B 6,2.105m/s C 7,2.105m/s D 5,2.105m/s thức E n  HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT 1.B 11.A 2.A 12.C 3.A 13.D 4.A 14.A 5.A 15.C 6.C 16.B 7.D 17.A 8.C 18.C 9.D 19.D 10.B 20.C Câu Cách giải: Đáp án B Câu Cách giải Đáp án A  13, 13,   13, 13,  E n  E m    2,55eV E  E  Mức tối đa E  E1    12, 75eV      12, 75.1, 6.10 19   hf 4  f    3, 079.1015 Hz  34 h 6, 625.10 Câu Cách giải: Đáp án A + Hiện tượng quang dẫn xảy với chất bán dẫn Câu Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính bước sóng photon Cách giải:Đáp án A + Bán kính quỹ đạo dừng electron rn = n2r0, trạng thái n = 1, để bán kính tăng gấp 25 lần → n = → Bước sóng ngắn mà nguyên tử phát ứng với chuyển từ mức lượng E5 E1 hc min  96,1nm  13, 13,   19    1, 6.10   Câu Phương pháp: Áp dụng cơng thức tính bán kính quỹ đạo dừng mẫu nguyên tử Bo rm n r0 Cách giải: Đáp án A n(n  1) N 3  n 3  rm n 2r0 9r0 47, 7.10  11 m Câu Phương pháp: Áp dụng mối liên hệ lực hướng tâm lực Cách giải: Đáp án C mv ke  E d  mv  r 2r  ke  E d  mv  2r E ke ke ke  E E d  E t     E d  t  2r r 2r  E  ke t  r  13, E d1  E d2  E1    E  E  E1   13, 12, 08eV Fht FCL  Câu Cách giải: Đáp án D Tốc độ êlectrôn quỹ đạo dừng bán kính r n tính công thức v n  ke ke2  với r0 bán mr mnr02 kính Bo Như v n  Khi từ quỹ đạo K có n = lên quỹ đạo M có n = 3, tốc độ electron tăng n lên lần Câu Phương pháp: sử dụng tiên đề Bo Cách giải: Khi nguyên tử hấp thụ photon nhảy từ mức m lên mức n  E0  E0     E    n m n m  1 21   n m 100 m  n 21  m n 100 m.n 10; m  n 21 m 5; n 2 hf E n  E M      52.r0 Tỉ số bán kính là: 6, 25 r0 Câu Phương pháp: vận dụng biểu thức lực tính điện, lực hướng tâm, cơng thức bán kính quỹ đạo Borh Cách giải: Lực tĩnh điện e hạt nhân đóng vai trị lực hướng tâm, nên ta có: k.e m.v k.e k.e k.e 2   v   v  r2 r m.r m.n r0 n m.r0 k.e vk  m.r0 k.e v k v0   a(v / 5) m.r0 v k 5.a v   n n n Chu kì chuyển động hạt e quỹ đạo là:  T 2 n m.r03 2 r 2 n r0   v e k k.e 2 m.n r0 Tn  2 n r0 2 n r0 2 n r0    n 4 5a 5a v n N = quỹ đạo dừng N Câu 10 Cách giải: Ta có: E E d  E t E d  2E d  E d (vì Ed = -Et / 2) E1  E d1  13, 6eV; E  E d2  E d  E dn  E d1   13,  13, ; E n  E dn  2 n  13,  13, 10, 2eV hf n2 Câu 11 Cách giải:Đáp án A 2 Ta có: rm  rn 21r0  m  n 21 e2 v2 m4  2  r  Lại có: k m m r m   r T r r ke  T  T  Tn T 0,936  n   Theo đề: m Tm Tm 125 Giải (1), (2) ta có: m  3  Tm   rm   m        (1)  Tn   rn   n   n2    n2 4     n  m (2)  2   m 25 25  m   125  m 21  m 5  rm 52 r0 25 Câu 12 Cách giải:Đáp án C  hc A Zn 0 Na  1,  0 Na 0,36  m Ta có A    A Na 0 Zn 1, Câu 13 Phương pháp: Công suất: P = n.ɛ (n số photon phát 1s) Cách giải: Ppq 20%.Pkt  n pq  n hc 0,52 0, pq  pq 0,  pq kt n kt 0, 26 Câu 14 Phương pháp: E m  E n  hc mn Cách giải: Bước sóng dài ứng với chuyển dời electron từ mức M mức N: 32 Bước sóng ngắn ứng với chuyển dời electron từ mức M mức K: 31 Ta có:  hc   13,   E M  E K    32      31   E  E  hc   13,   L  M 32  32    13,       32  32  31   13,      Câu 15 Phương pháp: Sử dụng cơng thức tính cơng suất Cách giải: hc n1 Pph n1. ph n1.kt 5.0,     0, 033 hc Pkt n  n n ph 100.0, kt Câu 16 Phương pháp: sử dụng quy tắc bàn tay trái, hai lực cân bằng, lực điện Cách giải: Áp dụng quy tắc bàn tay trái nhận thấy lực từ tác dụng lên hạt có phương Oy có chiều ngược Oy Mà hạt giữ nguyên phương vận tốc Ox, nên lực điện phải cân với lực từ Lực điện có phương Oy cùng chiều Oy, Ta có lực điện F = q.E Vì hạt mang điện âm nên có lực điện có chiều ngược với chiều E E có phương Oy chiều ngược với Oy Áp dụng công thức Anhxtanh tượng quang điện ta tìm vận tốc hạt hf A  m.v Từ áp dụng cơng thức tính lực điện lực từ cho hai lực độ lớn ta tìm E => Fd q.E.Ft q.v.B  E 40V / m Câu 17 Phương pháp: Số xạ tối đa mà đám nguyên tử phát ra: n(n  1) Cách giải: Khi chiếu xạ có tần số fi vào đám nguyên tử chúng phát tối đa xạ: n(n  1)  3  n 3  hf1 E  E1 (1) Khi chiếu xạ có tần số f2 = 1,08 fi thì: hf2 = Ex – E1 (2) E0  E0     hf E x  E1 x  12    1, 08   1, 08  Từ (1) (2)  E  E  hf1 E  E1   20    20     1 x2  x 5 E0 1 32 => Phát tối đa: 5(5  1) 10 xạ Câu 18 Phương pháp: Sử dụng lí thuyết trạng thái dừng nguyên tử hiđrô Cách giải: Áp dụng công thức   E n  E1 Wd  13,    12,7  n 3,89  n  => electron nhận thêm lượng động để chuyển lên quỹ đạo ứng với n = 2  11  11 Bán kính quỹ đạo tăng thêm lượng r n r0  r0  n  1 r0 8.5,3.10 42, 4.10 m Chọn C Câu 19 Phương pháp: sử dụng định nghĩa dịng điện, cơng thức tính lực Cu lông, lực hướng tâm Cách giải: Trong nguyên tử Hidro có proton electron chuyển động quanh hạt nhân, lực điện đóng vai trị lực hướng tâm Ta có: F  k q.e m.v k.e   v  r2 r m.r Mặt khác, dịng điện dịng điện tích dịch chuyển có hướng có cơng thức xác định điện lượng q n.e  t t Với hạt electron, chuyển động tron quanh hạt nhân với tốc độ v điện lượng chuyển qua giây tỉ lệ với số lượt e chuyển động vòng quanh hạt nhân chuyển qua tiết diện dây dẫn đơn vị thời gian I  n.e 1 v v k.e f.e  e  e  e  e  e s t T s 2 r 2 r m.r v Các quỹ đạo K, L, M, N ứng với số thứ tự : n =1,2,3,4 Mà bán kính quỹ đạo xác định là: rn = n2.R0 Thay giá trị với quỹ đạo L quỹ đạo N vào biểu thức, lập tỉ số ta tìm tỉ số:  I I1  k.e e 2 22.R m.22.R I2  k.e I1 42 42 e   8 2 42.R m.42.R I 22 22 Câu 20 Phương pháp: sử dụng công thức Anhxtanh Cách giải: áp dụng công thức hiệu điện hãm ta có: 2.e U h 2.1, 6.10  19.1, 48 e U h  m.v  v   721414m / s 7, 2.105 m / s  31 m 9,1.10