Xác định năng lượng bức xạ của vật đó nếu coi nó là vật đen tuyệt đối và tính tỉ số giữa năng suất phát xạ toàn phần của mặt đó và của vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ.. Câu 6: 2,0 điểm
Trang 1Câu 1: (2,0 điểm) Một động cơ nhiệt làm việc theo chu trình Carnot ở trạng thái V1 = 2 ;
p1 = 1,2 at Nhiệt độ của nguồn nóng là 400K, của nguồn lạnh là 300K Nhiệt lượng mà tác nhân nhận của nguồn nóng trong một chu trình là 2 kJ Vẽ đồ thị của chu trình trên hệ toạ độ OpV và tính các giá trị p2, p3, p4, V2, V3, V4
Câu 2: (1,5 điểm) Cho một khối khí lí tưởng lưỡng nguyên tử thực hiện chu trình :
(1) (2) : Nén đoạn nhiệt để V2 14V1 ; (2) (3) : Giãn đẳng nhiệt ; (3) (1) : Nén đẳng áp
Vẽ đồ thị OpV cho chu trình trên và tính hiệu suất của chu trình đó
Câu 3: (1,5 điểm) Hai thấu kính phẳng lồi giống nhau chiết suất n 4
3
được đặt tiếp xúc ở mặt cầu Chiếu vuông góc tới hệ chùm sáng song song có bước sóng 0,5 m thì quan sát thấy đường kính vân tối thứ 4 là 1,2 mm
1 Xác định bán kính mặt cầu (coi vân vị trí định tiếp xúc là vân thứ 0)
2 Dịch chuyển từ từ hai bán cầu ra xa nhau thì thấy hệ vân thay đổi đến khi vân trung tâm lại là vân sáng lần thứ 52 thì dừng lại Tính độ dịch chuyển đó
Câu 4: (1,5 điểm)
1 Định nghĩa bức xạ nhiệt Thế nào là vật đen tuyệt đối ?
2 Bề mặt kim loại nóng chảy có diện tích 10 cm2, mỗi phút bức xạ một năng lượng 40 kJ, nhiệt
độ bề mặt là 2227oC Xác định năng lượng bức xạ của vật đó nếu coi nó là vật đen tuyệt đối và tính tỉ số giữa năng suất phát xạ toàn phần của mặt đó và của vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ Câu 5: (1,5 điểm)
1 Phát biểu, viết biểu thức toán học và nêu ý nghĩa hệ thức bất định Heisenberg
2 Một electron tự do chuyển động theo phương x với tốc độ 1,88.106 m/s Tìm độ bất định về toạ
độ nếu nhiệt độ chính xác của phép đo vận tốc là 1%
Câu 6: (2,0 điểm) Một vi hạt đang chuyển động trong hố thế một chiều sâu vô hạn có bề rộng là
a với mức năng lượng tối thiểu là 15 eV thì được cung cấp một năng lượng là 45 eV Hãy xác định :
1 Hàm sóng mô tả trạng thái của vi hạt, chỉ ra các vị trí dễ và khó tìm thấy hạt nhất
2 Tính xác suất tìm thấy vi hạt trong khoảng a x 3a
Trang 2Câu 1: (2,0 điểm) Cho một khối khí lưỡng nguyên tử thực hiện
một chu trình gồm hai quá trình đẳng tích và hai quá trình đẳng
áp như hình vẽ
Biết p1 = 1 at ; p2 = 2 at và V1 = 1 ; V2 = 1
Tính hiệu suất của chu trình trên
Câu 2: (1,5 điểm) Cho 28 gam khí N2 giãn đoạn nhiệt để áp
suất giảm đi 4 lần Sau đó thực hiện nén đẳng nhiệt sao cho áp
suất bằng áp suất lúc ban đầu Nhiệt độ ở trạng thái đầu của
khối khí là 420K Biểu diễn quá trình đó lên hệ trục toạ độ
OpV Xác định độ biến thiên nội năng của khối khí và nhiệt
lượng mà khối khí toả ra
Câu 3: (1,5 điểm) Trên một bản thuỷ tinh phẳng (có chiết suất n = 1,5) người ta phủ một màn mỏng có chiết suất n’ = 1,4 có bề dày không đổi d = 0,5 m Một chùm tia sáng đơn sắc song song được chiếu vuông góc với mặt bản Trong phạm vi quang phổ nhìn thấy được của chùm ánh sáng trắng 0,4 m 0,75 m , những ánh sáng phản xạ nào có bước sóng được tăng cường trong hiện tượng giao thoa trên ?
Câu 4: (1,5 điểm) Xác định bước sóng của photon tán xạ trong hiện tượng tán xạ Compton, cho biết bước sóng ban đầu của photon là 0,03Ao và vận tốc electron bắn ra bằng 0,6c (với c là vận tốc ánh sáng trong chân không)
Câu 5: (1,5 điểm)
1 Nêu nội dung giả thuyết De Broglie về lưỡng tính sóng hạt của vật chất trong thế giới vi mô
2 Một electron có động năng ban đầu là 50 eV, được gia tốc bởi một hiệu điện thế 250V Tìm bước sóng De Broglie của electron sau khi được gia tốc
Câu 6: (2,0 điểm) Một vi hạt chuyển động trong hố thế một chiều sâu vô hạn có bề rộng là a với mức năng lượng tối thiểu là 15 eV thì được cung cấp một năng lượng 120 eV Hãy xác định :
1 Hàm sóng mô tả trạng thái của vi hạt và vị trí dễ tìm thấy hạt nhất
2 Tính xác suất tìm thấy hạt trong khoảng a6 x 2a3
V4
Trang 3Câu 1: (2,0 điểm) Khối khí đa nguyên tử được coi là khí lí tưởng biến đổi theo chu trình :
(1) (2) : Dãn đẳng áp để thể tích tăng 3 lần
(2) (3) : Làm lạnh đẳng tích
(3) (1) : Nén đoạn nhiệt
Vẽ đồ thị OpV và tính hiệu suất của chu trình trên
Câu 2: (1,5 điểm) Chất khí có thể tích 0,4 m3 ; áp suất 150 kPa dãn đoạn nhiệt để thể tích lớn gấp
5 lần Sau đó được đốt nóng đẳng tích sao cho áp suất ở trạng thái cuối bằng áp suất ban đầu Trong cả hai quá trình khí nhận một nhiệt lượng là 0,475 MJ Vẽ đồ thị OpV và xác định p
v
C C
Câu 3: (1,5 điểm) Cho một hệ vân tròn Newton gồm thấu kính mỏng và bản thuỷ tinh chiết suất
n1 = 1,5 ; bán kính cong R = 20m Đổ chất lỏng có chiết suất n2 = 1,7 vào giữa thấu kính và bản thuỷ tinh Xác định bán kính vân tối thứ 4 Biết bước sóng của ánh sáng là = 0,64 m Coi vân chỗ tiếp xúc là vân thứ 0
Câu 4: (1,5 điểm)
1 Hiệu ứng Compton là gì ?
2 Tìm bước sóng photon từ trong tán xạ Compton biết năng lượng photon tán xạ bằng động năng electron bay ra và góc giữa hai phương chuyển động bằng 90o
Câu 5: (1,5 điểm)
1 Nêu nội dung giả thuyết De Broglie về lưỡng tính sóng hạt của vật chất trong thế giới vi mô
2 Electron có động năng ban đầu là 400 eV, được gia tốc qua hiệu điện thế 1,2 kV Tính bước sóng De Broglie của electron sau khi được gia tốc
Câu 6: (2,0 điểm) Electron chuyển động trong hố thế một chiều sâu vô hạn có năng lượng tối thiểu là 20eV
1 Tìm bề rộng của hố thế và tốc độ tối thiểu của electron đó
2 Khi electron có năng lượng là 180 eV Xác định hàm sóng mô tả trạng thái của vi hạt, chỉ ra những vị trí dễ và khó tìm hạt nhất và tính xác suất tìm thấy hạt trong khoảng a x 3a
Trang 4Câu 1: (2,0 điểm) Một động cơ nhiệt có tác nhân là khí lí tưởng thực hiện một chu trình gồm ba quá trình :
(1) (2) : Giãn đẳng áp (2) (3) : Giãn đoạn nhiệt (3) (1) : Nén đẳng nhiệt
Vẽ đồ thị chu trình trên hệ trục toạ độ (p, V) và tính hiệu suất của động cơ theo nhiệt độ cao nhất
và thấp nhất của chu trình
Câu 2: (1,5 điểm) Bề mặt một tấm kim loại nóng chảy có diện tích 10 cm2, mỗi phút bức xạ một năng lượng 40 kJ, nhiệt độ bề mặt là 2227oC Xác định tỉ số giữa năng suất phát xạ toàn phần của vật đó và của vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ
Câu 3: (1,5 điểm) Trên một bản thuỷ tinh phẳng có chiết suất n = 1,5 ; người ta phủ một lớp màng mỏng trong suốt, chiết suất n' 43 có bề dày không đổi d = 0,5 m Chiếu tới màng mỏng một chùm sáng trắng (có bước sóng 0,4 m 0,75 m) theo phương vuông góc Hỏi những ánh sáng có bước sóng nào được tăng cường trong hiện tượng giao thoa do phản xạ ?
Câu 4: (1,5 điểm) Photon tới có năng lượng 0,4 MeV va chạm đàn hồi với một electron đang đứng yên và tán xạ theo góc Xác định góc để động năng của electron đạt giá trị cực đại, tính động năng cực đại đó
Câu 5: (1,5 điểm)
1 Phát biểu, viết biểu thức và nêu ý nghĩa của hệ thức bất định Heisenberg
2 Hạt vi mô có độ bất định về động lượng bằng 0,5% động lượng của nó Tính tỉ số giữa bước sóng De Broglie và độ bất định về toạ độ x của hạt đó
Câu 6: (2,0 điểm) Trong nguyên tử hydro, electron đang ở trạng thái cơ bản thì hấp thụ một photon có năng lượng là 12,09 eV
1 Hỏi electron sẽ chuyển lên nằm ở trạng thái lượng tử nào ?
2 Tính bước sóng cũa những vạch quang phổ mà nguyên tử có thể phát ra từ trạng thái đó
Trang 5Câu 1: (2,0 điểm) Một khối khí O2 được coi là khí lí tưởng có khối lượng 8 gam, ở nhiệt độ 27oC thực hiện một chu trình gồm các quá trình :
(1) (2) : Giãn đẳng áp để thể tích tăng gấp đôi (2) (3) : Giãn đoạn nhiệt
(3) (1) : Nén đẳng nhiệt
Vẽ đồ thị của chu trình trên hệ trục OpV và tính hiệu suất của chu trình
Câu 2: (1,5 điểm) Một kmol khí được nung nóng đẳng áp từ 27oC đến 82oC, khi đó khối khí hấp thụ một nhiệt lượng là 1600 kJ Vẽ đồ thị của quá trình biến đổi trên hệ trục toạ độ OpV và tính
độ biến thiên nội năng của khối khí, công do khí sinh ra
Câu 3: (1,5 điểm) Chiếu một chùm sáng đơn sắc song song có bước sóng = 0,5 m vuông góc với một khe hẹp hình chữ nhật có bề rộng b = 1,2 m Sát sau khe đặt một thấu kính hội tụ có tiêu
cự f = 0,5m Màn quan sát trùng với mặt phẳng tiêu diện của thấu kính
1 Tính bề rộng của vân cực đại giữa
2 Biết bề rộng của vùng nhiễu xạ là L = 1,73m Tìm số cực tiểu quan sát được trên màn nằm trong vùng nhiễu xạ L
Câu 4: (1,5 điểm) Một photon có năng lượng 1 MeV, tán xạ lên một electron tự do đứng nghỉ Sau tán xạ bước sóng của photon bị biến đổi 25% Tìm động năng của electron sau tán xạ
Câu 5: (1,5 điểm)
1 Nêu nội dung giả thuyết De Broglie về lưỡng tính sóng hạt của vật chất trong thế giới vi mô
2 Một hạt có động năng ban đầu 100 eV, sau khi được gia tốc qua hiệu điện thế U thì chuyển động tương ứng với một sóng phẳng đơn sắc có bước sóng 0,5Å Xác định giá trị của hiệu điện thế U
Câu 6: (2,0 điểm) Một electron chuyển động trong hố thế một chiều sâu vô hạn có bề rộng là
10
a 10 m Cung cấp cho electron một năng lượng 301,44 eV để duy trì sự chuyển động Xác định :
1 Hàm sóng mô tả trạng thái của vi hạt, chỉ ra vị trí dễ tìm thấy hạt nhất
2 Tính xác suất tìm thấy hạt trong khoảng a x 2a
Trang 6Câu 1: (2,0 điểm) Một chu trình được thực hiện bởi 1 kmol khí lí tưởng đơn nguyên tử, gồm các quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp và đẳng tích Quá trình đẳng nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cực đại của chu trình bằng T = 300K, tại các giới hạn của chu trình, thể tích khí biến đổi ba lần max
min
V
đồ thị của chu trình trên hệ trục toạ độ OpV và tính hiệu suất của chu trình đó
Câu 2: (1,5 điểm) Cho 28 gam N2 dãn đoạn nhiệt đến khi áp suất giảm 3 lần, sau đó được nén đẳng nhiệt đến áp suất ban đầu Biết nhiệt độ ban đầu của khối khí là 290K Biểu diễn các quá trình biến đổi trên hệ trục toạ độ OpV, tính nhiệt lượng khí nhả ra và công mà khí thực hiện trong
cả quá trình
Câu 3: (1,5 điểm) Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song vuông góc với một khe hẹp Bước sóng ánh sáng bằng 16 bề rộng của khe Xác định góc lệch ứng với cực tiểu nhiễu xạ thứ 3
và số cực đại quan sát được trên màn
Câu 4: (1,5 điểm) Photon tới có năng lượng 0,35 MeV va chạm đàn hồi với electron đang đứng yên và tán xạ theo góc 90o Tính động năng và động lượng của electron sau tán xạ
Câu 5: (1,5 điểm)
1 Phát biểu, viết hệ thức và nêu ý nghĩa của định luật Heisenberg
2 Một electron tự do chuyển động theo phương x với tốc độ 1,88.106 m/s Tìm độ bất định về toạ
độ nếu độ chính xác của phép đo vận tốc là 1%
Câu 6: (2,0 điểm) Một vi hạt chuyển động trong trong hố thế một chiều sâu vô hạn có bề rộng là
a, mức năng lượng tối thiểu là 15 eV thì được cung cấp một năng lượng 120 eV Khi đó hãy xác định :
1 Hàm sóng mô tả trạng thái của vi hạt, chỉ ra các vị trí dễ tìm thấy hạt nhất
2 Xác suất tìm thấy hạt trong khoảng a x 2a
6 3
Trang 7Câu 1: (2,0 điểm) Một chất khí lưỡng nguyên tử có thể tích V 0,511 ; áp suất p 0,5at1 Nó
bị nén đoạn nhiệt tới thể tích V2 và áp suất p2 Sau đó người ta giữa nguyên thể tích V2 và làm lạnh nó đến nhiệt độ ban đầu Khi đó áp suất của khí là p 1at3 Vẽ đồ thị OpV cho quá trình trên
và tính V2, p2
Câu 2: (1,5 điểm) Một động cơ nhiệt làm việc theo chu trình Carnot, có công suất P = 73600 W Nhiệt độ của nguồn nóng là 100oC, nhiệt độ của nguồn lạnh là 0oC Tính hiệu suất của động cơ và nhiệt lượng mà tác nhân nhận được của nguồn nóng trong 1 phút
Câu 3: (1,5 điểm) Đặt mặt cầu của một thấu kính phẳng - lồi (chiết suất n1 = 1,5) tiếp xúc với bản thuỷ tinh phẳng nằm ngang (chiết suất n2 = 1,7) Trong khoảng không gian giữa thấu kính và bản thuỷ tinh, người ta đổ một chất lỏng có chiết suất n3 = 4/3 Chiếu chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,48 m vuông góc với mặt phẳng Bán kính cong của mặt cầu thấu kính là 1m Xác định bán kính của vân tối bậc 4 khi quan sát vân giao thoa gây bởi ánh sáng phản xạ. Coi vân ở vị trí tiếp xúc là vân thứ 0
Câu 4: (1,5 điểm) Nhiệt độ của sợi dây tóc vonfram trong bóng đèn điện 75W là 2117oC Tỉ số giữa năng suất bức xạ toàn phần của sợi dây tóc và của vật đen tuyệt đối ở cùng nhiệt độ là 0,31 Tính diện tích bề mặt bức xạ của sợi dây tóc
Câu 5: (1,5 điểm)
1 Nêu nội dung giả thuyết De Briglie về lưỡng tính sóng hạt của vật chất trong thế giới vi mô
2 Một hạt mang điện được tăng tốc không vận tốc đầu trong điện trường có hiệu điện thế 200V,
có bước sóng De Broglie bằng 2,02.102 Å Tìm khối lượng nghỉ của hạt đó, biết rằng điện tích của hạt đó bằng 1,6.10 C19
Câu 6: (2,0 điểm) Một electron chuyển động một trong hố thế có chiều sâu vô hạn Hố thế có bề rộng a = 2,02 Å
1 Tính tốc độ tối thiểu của electron đó và năng lượng cần thiết để cung cấp cho electron chuyển
từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích ứng với n = 3
2 Ở trạng thái kích thích đó, xác định các vị trí khó tìm thấy hạt nhất và tính xác suất tìm thấy hạt trong khoảng từ 0 đến a trong hố thế