58 câu lượng tử ánh sáng trích từ đề thi megabook năm 2018 image marked image marked

Câu 1: (megabook năm 2018) Khi nói thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu sau đúng? A Ánh sáng tạo hạt gọi photon B Năng lượng photon nhỏ cường độ chùm ánh sáng nhỏ C Photon chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yên D Năng lượng photon lớn tần số ánh sáng ứng với photon nhỏ Đáp án A Thuyết lượng tử ảnh sáng; - Ánh sáng tạo hạt gọi photon - Với ánh sáng đơn sắc có tần số f, photon giống có lượng  = h f - Trong chân không photon bay với vận tốc c = 3.108 m s dọc theo tia sáng - Mỗi lần nguyên tử hay phân tử phát xạ hấp thụ ánh sáng chúng phát hay hấp thụ photon - Chỉ có photon trạng thái chuyển động, khơng có photon đứng n Câu 2: (megabook năm 2018) Dùng ánh sáng chiếu vào catôt tế bào quang điện có tượng quang điện xảy Để tăng dòng điện bão hòa người ta A giảm tần số ánh sáng chiếu tới B tăng tần số ánh sáng chiếu tới C tăng cường độ ánh sánh chiếu tới D tăng bước sóng ánh sáng chiếu tới Đáp án C + Theo nội dung định luật II quang điện: “Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ chùm ánh sáng kích thích“ + Để tăng dòng điện bão hòa người ta tăng cường độ ánh sánh chiếu tới Câu 3: (megabook năm 2018) Một kim loại có cơng A = 3,5 eV chiếu vào catôt xạ có bước sóng sau gây tượng quang điện A  = 0,335.10−7 m B  = 33,5 m C  = 0,335 m D  = 3,35 m Đáp án C Giới hạn quang điện kim loại:  = hc 1, 242 = = 0,3548 m A 3,5 Điều kiện xảy quang điện:       0,3548 m Câu 4: (megabook năm 2018) Bình thường khối bán dẫn có 1010 hạt tải điện Chiếu tức thời vào khối bán dãn chùm ánh sáng hồng ngoại  = 993, 75 nm có lượng E = 1,5.10−7 J số lượng hạt tải điện khối bán dẫn 3.1010 Tính tỉ số số photon gây tượng quang dẫn số photon chiếu tói kim loại A 75 B 100 C 75 D 50 Đáp án A Số photon chiếu tới kim loại: E = N1 hc E. 1,5.10−7.993,75.10−9 → N1 = = = 7,5.1011 photon −34  hc 6,625.10 3.10 + Ban đầu có 1010 hạt tải điện, sau số lượng hạt tải điện khối bán dẫn 3.1010 Số hạt tải điện tạo 3.1010 − 1010 = 2.1010 (bao gồm electron dẫn lỗ trống) Do số hạt photon gây tượng quang dẫn 1010 (Do electron hấp thụ photon dẫn đến hình thành electron dẫn lỗ trống) + Tỉ số số photon gây tượng quang dẫn số photon chiếu tới kim loại 1010 = 10 75 7,5.10 Câu 5: (megabook năm 2018) Chiếu xạ có bước sóng  = 0, 48 m lên kim loại có cơng A = 2, 4.10−19 J Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện hướng chúng bay theo chiều vectơ cường độ điện trường có E = 1000 V m Quãng đường tối đa mà electron chuyển động theo chiều vectơ cường độ điện trường xấp xỉ là: A 0,83 cm B 0,37 cm C 0,109 cm D 1,53 cm Đáp án C Áp dụng công thức Anh-xtanh: hc hc = A + Wd  Wd = −A   (1) Các electron quang điện ( q  0) bay theo chiều vectơ cường độ điện trường nên lực điện trường lực cản Do đó, electron bay đoạn đường smax dừng lại bị kéo ngược trở lại Đến vật dừng lại ( v = ) Áp dụng định lí biến thiên động ta có: A ms = − Wd = − e Es max  s max = Thay số vào ta có: smax Wd  hc  =  − A e E e E     19,875.10−26  = − 2, 4.10−19  = 0, 00109 m = 0,109cm  −19 −6 1, 6.10 1000  0, 48.10  Câu 6: (megabook năm 2018) Giới hạn quang điện Natri 0,5 m Cơng Kẽm lớn Natri 1,4 lần Giới hạn quang điện kẽm A 0, m B 0,36 m C 0,9 m D 0, 63 m Đáp án B Cơng Kẽm lớn Natri 1,4 lần nên: AK = 1, 4A Na   hc hc 0,5 = 1,  0K = 0Na = = 0,36 m 0K 0Na 1, 1, Câu 7: (megabook năm 2018) Khi chiếu bực xạ có bước sóng  vào kim loại thấy có tượng quang điện Electron quang điện có động ban đầu cực đại A photon ánh sáng tới có lượng lớn B cơng electron có lượng nhỏ C lượng mà electron bị nhỏ D lượng mà electron thu lớn Đáp án C Năng lượng mà electron nhận dùng để thực việc sau: + Một phần lượng mát cho mạng tinh thể để đưa electron lên bề mặt kim loại (nếu electron sâu kim loại) (Q) + Cung cấp cho electron cơng A để bứt khỏi bề mặt kim loại + Cung cấp cho electron động ban đầu (Wd) Ta có:  = Q + A + Wd  Wd =  − A − Q Từ biểu thức ta thấy Q = (electron bề mặt kim loại) động ban đầu Wd lớn Câu 8: (megabook năm 2018) Chiếu xạ có bước sóng 533 nm lên kim loại có cơng A = 3.10−19 J Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện cho bay vào từ trường theo phương vng góc với đường cảm ứng từ Biết bán kính cực đại quỹ đạo electron quang điện 22,75 mm Độ lớn cảm ứng từ B từ trường A 2,5.10−3 T B 1,0.10−3 T C 1,0.10−3 T Đáp án C Theo công thức Anh-xtanh tượng quang điện: D 2,5.10−4 T hc = A + m.v02 max  v0 max =  Thay số vào ta có: v0 max = me  hc   − A    19,.875.10−26  − 3.10−19  = 4.105 ( m s ) −31  9,1.10  533.10  Khi electron chuyển động từ trường B có hướng vng góc với v chịu tác dụng lực Lorenxo FL có độ lớn khơng đổi ln vng góc với v , nên electron chuyển động theo quỹ đạo tròn lực Lorenxo đóng vai trò lực hướng tâm: FL = Bve = me v m v r= e r eB Như vậy, electron có vận tốc cực đại có bán kính cực đại: R max me v02 max 9,1.10−31.4.105 = = = 10−4 ( T ) −19 −3 eR 1,6.10 22,75.10 Câu 9: (megabook năm 2018) Mức lượng E n nguyên tử hidro xác định E n = − E0 n2 (trong n số nguyên dương, E lượng ứng với trạng thái bản) Khi electron nhảy từ quỹ đạo thứ ba quỹ đạo thứ hai ngun tử hidro phát xạ có bước sóng  Nếu electron nhảy từ quỹ đạo thứ hai quỹ đạo thứ bước sóng xạ phát là: A 0 15 B 0 C  D 0 27 Đáp án D + Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo dừng n = nguyên tử phát photon có bước sóng  nên: 0 = hc 13,6  13,6  = E3 − E = − −  −  = 13,6 ( eV ) 0   36 + Khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo dừng n = nguyên tử phát photon có bước sóng  nên: = hc 13,  13,  = E − E1 = − −  −  = 13, ( eV )    13, 0  36 = = = + Ta có:  0 27 13, Câu 10: (megabook năm 2018) Nguyên tử hidro chuyển từ trạng thái dừng có lượng E n = −1,5 eV sang trạng thái dừng có lượng E m = −3, eV Bước sóng xạ mà nguyên tử hidro phát xấp xỉ A 0, 654.10−5 m B 0, 654.10−6 m C 0, 654.10−7 m D 0, 654.10−4 m Đáp án B Năng lượng photon mà xạ phát ra:  = En − Em = −1,5 − ( −3, 4) = 1,9 eV Bước sóng xạ mà nguyên tử hidro phát = hc 1, 242 = = 0, 654 m = 0, 654.10−6 m  1,9 Câu 11: (megabook năm 2018) Giới hạn quang điện kim loại 0 = 0,50 m Cơng electron natri A 3,975.10−19 J B 3,975.10−20 J C 39, 75 eV D 3, 975 eV Đáp án A hc 19,875.10−26 Cơng kim loại: A = = = 3,975.10−19 ( J ) = 2, 484 eV −6  0,5.10 Câu 12: (megabook năm 2018) Chiếu xạ có bước sóng 0,5 m vào kim loại có cơng 1,8 eV Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện cho bay vào điện trường từ A đến B cho UAB = −10,8 V Vận tốc nhỏ lớn electron tới B là: A 1875.103 m s 1887.103 m s B 1949.103 m s 2009.103 m s C 16,75.105 m s 18.105 m s D 18,57.105 m s 19.105 m s Đáp án B Ta có: hc hc 19,875.10−26 = A + Wd  Wd = −A = − 1,8.1.6.10−19 = 1,095.10−19 J −6   0,5.10 Công lực điện trường công phát động: A = eUAB = 1,728.10−18 ( J ) Với e bứt với vận tốc cực đại: m.v 2max − Wd = e.U AB Thay số vào ta được: vd max = ( e.U AK + W ) = m (1, 728.10−18 + 1, 095.10−19 ) = 2, 009.106 ( m s ) 9,1.10−31 m.v 2min Các e bứt với vận tốc ban đầu không, đến anôt − = e.U AB Thay số vào ta được: vd = 2 ( e.U AK + W ) = (1, 728.10−18 + ) = 1,949.106 ( m s ) m 9,1.10−31 Câu 13: (megabook năm 2018) Một pin quang điện gồm nhiều pin mắc nối tiếp Diện tích tổng cộng pin nhận lượng ánh sáng 0,6 m2 Mỗi mét vuông pin nhận công suất 1360 W ánh sáng Dùng pin cung cấp lượng cho mạch ngồi, cường độ dòng điện A điện áp hai cực pin 24 V Hiệu suất pin A 16,52 % B 11,76 % C 14,25 % D 12,54 % Đáp án B Công suất chiếu sáng vào bề mặt pin: P = 1360.0, = 816 W Công suất mạch ngoài: Pci = U.I = 24.4 = 96 W Hiệu suất pin: H = Pci 96 100% = 100% = 11,76% P 816 Câu 14: (megabook năm 2018) Quang điện trở hoạt động dựa vào tượng A phát xạ cảm ứng B quang điện C nhiệt điện D quang – phát quang Đáp án B Quang điện trở hoạt động dụa vào tượng quang điện Câu 15: (megabook năm 2018) Một chất có khả phát ánh sáng phát quang với tần số f = 6.1014 Hz Khi dùng ánh sáng có bước sóng để kích thích chất khơng thể phát quang? A 0,55 m B 0, 40 m C 0,38 m D 0, 45 m Đáp án A Bước sóng ánh sáng phát quang:  = c 3.108 = = 0,5.10−6 m = 0,5 m f 6.1014 Theo định lí Stock tượng quang phát quang:  pq   kt   kt  0,5 m Câu 16: (megabook năm 2018) Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K electron nguyên tử hidro r0 Khi electron chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt A 16r0 B 12r0 C 9r0 D 4r0 Đáp án B Bán kính quỹ đạo N ( n = ) : r4 = 42.r0 = 16r0 Bán kính quỹ đạo L ( n = 2) : r2 = 22.r0 = 4r0 Khi electron chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt r = r4 − r2 = 16r0 − 4r0 = 12r0 Câu 17: (megabook năm 2018) Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng  = 0, 48 m phát ánh sáng có bước sóng  ' = 0,64 m Biết hiệu suất phát quang 90% (hiệu suất phát quang tỉ số lượng ánh sáng phát quang lượng ánh sáng kích thích đơn vị thời gian), số photon ánh sáng kích thích chiếu đến 1s 2018.1010 hạt Số photon chùm sáng phát quang phát 1s A 2,6827.1012 B 2, 4216.1013 C 1,3581.1013 D 2,9807.1011 Đáp án B Cơng suất ánh sáng kích thích [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] P = N hc (N số photon ánh sáng kích thích phát 1s)  Công suất ánh sáng phát quang P ' = N ' hc (N’ số photon ánh sáng phát quang phát 1s) ' Hiệu suất phát quang: H = Thay số vào ta có:  N ' = N.H P' N'  ' =  N ' = N.H P N '  ' 0,64 = 2018.1010.0,9 = 2,4216.1013  0,48 Câu 18: (megabook năm 2018) Người ta dùng Laze hoạt động chế độ liên tục để khoan thép Công suất chùm laze P = 10 W , đường kính chùm sáng mm Bề dày thép e = mm nhiệt độ ban đầu 300 C Biết khối lượng riêng thép D = 7800kg/m3 ; Nhiệt dung riêng thép c = 448 J/kg độ; nhiệt nóng chảy thép L = 270 kJ/kg điểm nóng chảy thepps t c = 15350 C Thời gian khoan thép là: [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] A 2,78 s B 0,86 s C 1,16 s D 1,56 s Đáp án C Thể tích thép nấu chảy: V = d .12  e= = mm3 = 1,57.10−9 m3 4 Khối lượng thép cần nấu chảy: m = D.V = 7800.1,57.10−9 = 122,46.10−7 kg Nhiệt lượng cần thiết tổng nhiệt lượng đưa thép đến nóng chảy nhiệt làm chuyển thể: Q = mc.t + m.L = 122,46.10−7 448.(1535 − 30 ) + 270000 = 11,56 ( J ) Thời gian khoan thép: t = Q 11,56  = 1,156 giây P 10 Câu 19: (megabook năm 2018) Trong nguyên tử hidro, êlêctrôn chuyển động quỹ đạo K với bán kính r0 = 5,3.10−11 m tốc độ electron chuyển động quỹ đạo C 2,19.105 m/s B 4,17.106 m/s A 2,19.106 m/s D 4,17.105 m/s Đáp án A Khi electron chuyển động xung quanh hạt nhân lực điện đóng vai trò lực hướng tâm Fht = k q hn e r2 = me q e v2  v = k hn (Với Hidro: q hn = e ) r me r Thay số vào ta có: v = k q hn e me r (1,6.10 ) −19 = 9.10 −31 9,1.10 5,3.10 −11 = 4,78.1012  v = 2,19.106 m/s Câu 20: (megabook năm 2018) Công suất xạ Mặt Trời 3,9.1026 W Năng lượng Mặt Trời tỏa ngày A 3,3696.1029 J B 3,3696.1030 J C 3,3696.1032 J D 3,3696.1031 J Đáp án D Năng lượng Mặt Trời tỏa ngày A = P.t = 3,9.1026.86400 = 3,3696.1031 ( J ) Câu 21: (megabook năm 2018) Cơng electron khỏi kim loại A = 6,625.10−19 J , số Plăng h = 6.625.10−34 J , vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s Giới hạn quang điện kim loại A 0, 295 m B 0,375 m C 0,300 m D 0, 250 m Đáp án C hc 19,875.10−26 Giới hạn quang điện kim loại trên:  = = = 0,3.10−6 m = 0,3 m −19 A 6,625.10 Câu 22: (megabook năm 2018) Một nguồn sáng có cơng suất W phát chùm sóng ánh sáng có bước sóng 0,597 m tỏa theo hướng Một người đứng từ xa quan sát nguồn sáng Biết mắt có đường kính khoảng mm mắt thấy nguồn sáng có 80 photon phát từ nguồn lọt vào dây Bỏ qua hấp thụ ánh sáng khí Khoảng cách xa mà người trơng thấy nguồn sáng A 8.103 m B 2,74.10−2 m C 8.104 m D 274.103 m Đáp án D Gọi N số photon phát đơn vị thời gian,  lượng photon, N0 = P P. =  hc Vì nguồn phát sóng đẳng hướng nên điểm cách nguồn khoảng R, số photon tới là: n= N0 4R d Mà diện tích là: S = .  2 Số photon lọt vào mắt đơn vị thời gian là: N = n.S = P..d 16.hc.R 2.( 0,597.10−6 ) ( 4.10−3 ) P..d Thay số vào ta được: R = = = 274033 m  274 km 16.hc.N 16.19,875.10−26.80 Câu 23: (megabook năm 2018) Phát biểu sau sai nói photon ánh sáng? A Năng lượng photon ánh sáng đơn sắc khác nhau B Năng lượng photon ánh sáng tím lớn lượng photon ánh sáng đỏ C Photon tồn trạng thái chuyển động D Mỗi photon có lượng xác định Đáp án A Năng lượng photon ánh sáng:  = h.f = hc   Các ánh sáng đơn sắc khác lượng photon khác (do tần số bước sóng khác nhau) Câu 24: (megabook năm 2018) Trong chân khơng, xạ đơn sắc vàng có bước sóng 0,589 m Lấy h = 6,625.10−34 Js ; c = 3.108 m/s e = 1,6.10−19 C Năng lượng photon ứng với xạ có giá trị A 0, 21 eV B 0, 42 eV C 4, 22 eV D 2,11 eV Đáp án D Năng lượng photon xạ:  = hc 1, 242 = = 2,11eV  0,589 Câu 25: (megabook năm 2018) Pin quang điện nguồn điện đó: A quang biến đổi trực tiếp thành điện B tế bào quang điện dùng làm máy phát điện C lượng mặt trời biến đổi toàn thành điện D quang điện trở chiếu sáng để trở thành máy phát điện Đáp án A Pin quang điện nguồn điện quang biến đổi trực tiếp thành điện Câu 26: (megabook năm 2018) Một tế bào quang điện có catốt làm asen có cơng electron 5,15eV Chiếu vào catốt chùm xạ điện từ có bước sóng 0, 2m nối tế bào quang điện với nguồn điện chiều Mỗi dây catốt nhận lượng chùm sáng 0,3mJ , cường độ dòng quang điện bão hòa 4,5.10−6 A Hiệu suất lượng tử A 9,4% B 0,186% C 0,094% D 0,94% Đáp án A Số photon chiếu tới: n  = P  0,2.10−6 = P = 0,3.10−3 = 3,019.1014 −26  hc 19,875.10 Ibh 4,5.10−6 Số electron bứt khỏi Catot: n e = = = 2,8125.1013 −19 e 1,6.10 Hiệu suất lượng tử là: H = ne 2,8125.1013 100% = 100% = 9, 4% n 3,019.1014 Câu 27: (megabook năm 2018) Kim loại có giới hạn quang điện 0 = 0,3 m Cơng electron khỏi kim loại B 6, 625.10−19 J A 0, 6625.10−19 J C 13, 25.10−19 J D 1,325.10−19 J Đáp án B + Công thoát kim loại trên: A = hc 19,875.10−26 = = 6, 625.10−29 ( J ) 0 0,3.10−6 Câu 28: (megabook năm 2018) Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động quỹ đạo M vận tốc electron v1 Khi electron hấp thụ lượng chuyển lên quỹ đạo P vận tốc electron v Tỉ số vận tốc A v2 v1 B 0,5 C D 0,25 Đáp án B + Lực tương tác tĩnh điện hạt nhân electron đóng vai trò lực hướng tâm giữ chuyển động quỹ đạo tròn quanh hạt nhân nên: [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] v2 e2 Fht = Fd  m = k rn rn (q e = q hn = e )  v = e k m.rn + Khi vật chuyển động hai quỹ đạo khác nhau: 32.r v2 r = = = v1 r2 r0 Câu 29: (megabook năm 2018) Trong vật sau đây, phát sáng phát sáng vật tượng quang-phát quang? A Bóng đèn ống B Hồ quang điện C Tia lửa điện D Bóng đèn neon Đáp án A Bóng đèn ống hoạt động dựa tượng quang phát quang Trong thành bóng đèn ống có lớp huỳnh quang, lớp phát sáng kích thích Câu 30: (megabook năm 2018) Electron nguyên tử hidro chuyển từ quỹ đạo dừng có mức lượng lớn quỹ đạo dừng có mức lượng nhỏ vận tốc tăng lần Electron chuyển từ quỹ đạo: [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] A N K B N L C N M D M L Đáp án A Khi electron chuyển động quanh hạt nhân lực điện đóng vai trò lực hướng tâm nên: v 2n e2 k.e2 k.e2 F = m = k  v n = = rn rn m.rn m.n r0 Khi electron chuyển từ quỹ đạo n quỹ đạo m thì: v 2n m v m =  n = =  n = 4m vm n vm n  Electron chuyển từ quỹ đạo N ( n = 4) quỹ đạo K ( m = 1) Câu 31: (megabook năm 2018) Cơng electron khỏi đồng 6,625.10-19J Biết số Plăng 6.625.10-34 Js, tốc độ ánh sáng chân không 3.108m/s Giới hạn quang điện đồng A 0,30 m B 0,40 m C 0,90 m D 0,60 m Đáp án A Giới hạn quang điện đồng: 0 = hc 19,875.10−26 = = 3.10−7 m = 0,3 m A 6,625.10−19 Câu 32: (megabook năm 2018) Đối với nguyên tử hidro, mức lượng ứng với quỹ đạo dừng K, M có giá trị là: −13, eV; − 1,51eV Cho biết h = 6,625.10−34 Js;c = 3.108 m / s e = 1,6.10−19 C Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng M quỹ đạo dừng K, ngun tử hidro phát xạ có bước sóng A 102,7 mm B 102,7 m C 102,7 nm D 102,7 pm Đáp án C Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng M quỹ đạo dừng K, nguyên tử hidro phát xạ có lượng:  = EM − EK = −1,51 − ( −13,6) = 12,09eV Bước sóng photon:  = hc 1, 242 = = 0,1027 m = 102, nm  12, 09 Câu 33: (megabook năm 2018) Chiếu xạ có bước sóng 1 = 276 nm vào catot tế bào quang điện làm nhơm hiệu điện hãm để triệt tiêu dòng quang điện 1,08 V Thay xạ xạ  = 248 nm catot làm đồng hiệu điện hãm để triệt tiêu dòng quang điện 0,86 V Nếu chiếu đồng thời hai xạ vào catot làm hợp kim gồm đồng nhơm hiệu điện hãm có giá trị gần A 1,58 V B 1,91 V Đáp án A Độ lớn hiệu điện hãm: hc = A + e U h  C 0,86 V D 1,05 V Vậy chiếu đồng thời hai xạ 1  vào catot hợp kim đồng nhơm để hiệu điện hãm để triệt tiêu dòng quan điện: + Ta lấy bước sóng nhỏ (vì  nhỏ U h lớn) + Cơng nhỏ (thì U h lớn) hc 19,875.10−26 Ban đầu: = A Al + e U h1  A Al = − 1, 6.10−19.1, 08 = 5, 473.10−19 ( J ) −9 1 276.10 Và hc 19,875.10−26 = ACu + e U h  ACu = − 1, 6.10−19.0,86 = 6, 638.10−19 ( J ) −9 2 248.10  =  = 248 nm Vậy chiều đồng thời hai xạ thì:  −19 A = A Al = 5, 473.10 ( J ) Hiệu điện hãm hợp kim trên: hc 19,875.10−26 = A Al + e U h  e U h = − 5, 473.10−19 = 2,541.10−19 ( J ) 2 248.10−9 2,541.10−19  Uh = = 1,588 ( V ) 1,6.10−19 Câu 34: (megabook năm 2018) Biết số Plăng 6,625.10-34 Js, tốc độ ánh sáng chân không 3.108 m/s Năng lượng photon ứng với xạ có bước sóng 0,6625 μm A 3.10-19 J B 3.10-17 J C 3.10-20 J D 3.10-18 J Đáp án A Năng lượng photon xạ:  = hc 19,875.10−26 = = 3.10−19 J  0, 6625.10−6 Câu 35: (megabook năm 2018) Khi chiếu xạ λ vào bề mặt kim loại hiệu điện hãm 4,8 V Nếu chiếu xạ có bước sóng gấp đơi hiệu điện hãm 1,6 V Giới hạn quang điện kim loại là: A 6 B 4 C 3 D 8 Đáp án B   = A + Wd0 max   = A + e Uh Công thức Anh-xtanh tượng quang điện:    Wd0 max = e U h  hc  hc   = A + e.4,8   = A + e.4,8 Khi chiếu hai xạ λ 2 , ta có:    hc = A + e.1,  3hc = 3A + e.4,8  2  2  2A = 3hc hc hc hc − 2 =   = 4 2   2 Câu 36: (megabook năm 2018) Cơng electron khỏi đồng 4,57 eV Chiếu chùm xạ điện từ có bước sóng λ vào cầu đồng đặt xa vật khác cầu đạt điện cực đại V Bước sóng λ chùm xạ A 1, 32 m B 2, 64 m C 0,132 m D 0,164 m Đáp án D + Động cực đại quang electron: Wd0max = eVmax = 3eV + Năng lượng photon xạ λ:  = A + Wd0max = 4,57 + = 7,57 eV + Bước sóng chùm xạ:  = hc 1, 242 = = 0,164 m  7,57 Câu 37: (megabook năm 2018) Chiếu xạ có bước sóng λ = 0,533 m lên kim loại có cơng A = 3.10-19J Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện cho chúng bay vào từ trường theo hướng vng góc với đường cảm ứng từ Biết bán kính cực đại quỹ đạo electron R = 11,375 mm Bỏ qua tương tác electron Tìm độ lớn cảm ứng từ B từ trường? A B = 10−3 T B B = 10−4 T C B = 2.10−4 T D B = 2.10−5 T Đáp án C Theo công thức Anh-xtanh tưởng quang điện: hc  hc  = A + m.v0max  v0max =  − A  me    Thay số vào ta có: v0max =  19,875.10−26  − 3.10−19  = 4.105 ( m / s ) −31  −9 9,1.10  533.10  Khi electron chuyển động từ trường B có hướng vng góc với v chịu tác dụng lực Lorenxo FL có độ lớn khơng đổi ln vng góc với v , nên electron chuyển động theo quỹ đạo tròn lực Lorenxo đóng vai trò lực hướng tâm: me v m v FL = Bve = r= e r eB Như vậy, electron có vận tốc cực đại có bán kính cực đại: R max = me v0max 9,1.10−31.4.105 = = 2.10−4 ( T ) eR 1,6.10−19.11,375.10−3 Câu 38: (megabook năm 2018) Trong thí nghiệm, tượng quang điện xảy chiếu chùm sáng đơn sắc tới bề mặt kim loại Nếu giữ nguyên bước sóng ánh sáng kích thích mà tăng cường độ chùm sáng A vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện tăng lên B số electron bật khỏi kim loại giây tăng lên C động ban đẩu cực đại electron quang điện tăng lên D giới hạn quang điện kim loại bị giảm xuống Đáp án B Theo nội dung định luật II quang điện: + Cường độ dòng quang điện bão hòa tỉ lệ thuận với cường độ dòng ánh sáng kích thích  I bh = n e e  n e ~ Ias   I bh ~ Ias Vậy tăng cường độ chùm sáng số electron bật khỏi kim loại giây tăng lên Câu 39: (megabook năm 2018) Photon khơng có A lượng B tính chất sóng C động lượng D khối lượng tĩnh Đáp án D Photon hạt khơng có khối lượng nghỉ khơng có điện tích Câu 40: (megabook năm 2018) Cơng kim loại A 3,86 eV; kim loại B 4,34 eV chiếu xạ có tần số f = 1,5.1015 Hz vào cầu kim loại làm hợp kim AB đặt lập cầu tích điện đến điện cực đại Vmax Để cầu tích điện đến điện cực đại 1, 25Vmax bước sóng xạ điện từ chiếu vào cầu có độ lớn xấp xỉ A 0, 283 m B 0,176 m C 0,128 m D 0,183 m Đáp án D Điện cực đại hai kim loại chiếu ánh sáng vào: hf = A A + eVA max = AB + eVBmax Do AB  AA nên VA max  VBmax  Vmax = VA max Khi chiếu xạ f’ vào cầu hợp kim: hf ' = AA + 1, 25eVAmax = AA + 1, 25 ( hf − AA ) = 1, 25hf − 0, 25AA  f ' = 1, 25f − 0, 25A A = 1, 642.1015 Hz h Bước sóng xạ điện từ chiếu vào cầu có độ lớn: ' = c 3.108 = = 0,183.10−6 m 15 f ' 1,642.10 Câu 41: (megabook năm 2018) Khi electron quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử hidro tính theo công thức E = − 13, ( eV ) với n  N* Khi nguyên tử hidro trạng thái hấp n2 thụ n photon có lượng 13,056 eV electron chuyển lên quỹ đạo thứ k Biết bán kính Bo 5,3.10−11 m Bán kính quỹ đạo thứ k A 4,77.10−10 m B 2,12.10−10 m C 8, 48.10−10 m D 1,325.10−9 m Đáp án D + Ta có: E k − E l = 13, 056 eV  −  13,  13,  −−  = 13, 056 eV k  l2  13, 13, = − 13, 056 = 0,544 eV  k = 25  k = k2 l Bán kính quỹ đạo thứ k: rk = k r0 = 25.5,3.10−11 = 1,325.10−9 m Câu 42: (megabook năm 2018) Một kim loại có cơng electron A = 6, 625 eV Lần lượt chiếu vào cầu làm kim loại xạ điện từ có bước sóng: 1 = 0,1875 m ;  = 0,1925 m ; 3 = 0,1685 m Hỏi bước sóng gây tượng quang điện? A 1;  ; 3 B  C  ; 3 D 1 ;  Đáp án D Giới hạn quang điện kim loại:  = hc 1, 242 = = 0,1875 m A 6, 625 Điều kiện để xảy quang điện:     Hai xạ 1; 3 gây tượng quang điện Câu 43: (megabook năm 2018) Trong quang phổ vạch Hidro (quang phổ Hidro), bước sóng vạch thứ dãy Laiman ứng với chuyển electron từ quỹ đạo L quỹ đạo K 0,1217 m , vạch thứ dãy Banme ứng với chuyển M → L 0, 6563 m Bước sóng vạch quang phổ thứ hai dãy Laiman ứng với chuyển M → K A 0,1027 m B 0,5346 m C 0, 7780 m D 0,3890 m Đáp án A Từ sơ đồ ta có:  = 1 +    hc hc hc = +  1  1 1 = + = + = 9, 7474  1  0,1217 0, 6563 = = 0,1027 m 9, 7474 Câu 44: (megabook năm 2018) Khi chiếu vào chất lỏng ánh sáng màu chàm ánh sáng huỳnh quang phát khơng thể A ánh sáng màu đỏ B ánh sáng màu lục C ánh sáng màu tím D ánh sáng màu vàng Đáp án C Định luật Stock tượng quang – phát quang:  pq   kt Khi chiếu vào chất lỏng ánh sáng màu chàm ánh sáng huỳnh quang phát khơng thể ánh sáng màu tím (  tim  cham ) Câu 45: (megabook năm 2018) Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử hidro, chuyển động electron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ electron quỹ đạo L tốc độ electron quỹ đạo N A B C D Đáp án B Lực điện đóng vai trò lực hướng tâm nên: F = k v r n e2 v2 k.e = m  v2 =  1= = 2 r r m.r v2 r1 n1 Tỉ số tốc độ electron quỹ đạo L tốc độ electron quỹ đạo N bằng: vL n N = = =2 vN nL Câu 46: (megabook năm 2018) Catơt tế bào quang điện có cơng 1,5 eV, chiếu xạ đơn sắc  Lần lượt đặt vào tế bào, điện áp UAK = 3V U 'AK = 15V , thấy vận tốc cực đại electron đập vào anốt tăng gấp đôi Giá trị  là: A 0, 259 m C 0, 497 m B 0, 795 m D 0, 211 m Đáp án C Theo định lí biến thiên động năng: eU AK = eU 'AK = mv mv0max − 2 2 mv '2 mv0max mv mv0max − =4 − 2 2 (1) ( 2) Lấy ( ) − (1) , ta được: mv2 mv = e ( U 'AK − U AK ) = 12 eV  = eV 2 Thế (3) vào (1) ta được: mv0max mv = − eU AK = 1eV 2 ( 3) mv0max hc 1, 242 = A+ = 1,5eV + 1eV = 2,5eV   = = 0, 497 m  2,5 Câu 47: (megabook năm 2018) Đối với nguyên tử hiđro, electron chuyển từ quỹ đạo M quỹ đạo K ngun tử phát photon có bước sóng 0,1026 m Lấy h = 6,625.10−34 Js, e = 1, 6.10−19 C c = 3.108 m s Năng lượng photon A 11,2 eV B 1,21 eV C 121 eV D 12,1 eV Đáp án D Năng lượng photon xạ:  = hc 1, 242 = = 12,1 eV  0,1026 Câu 48: (megabook năm 2018) Với 1 ,  , 3 lượng photon ứng với xạ màu vàng, xạ tử ngoại xạ hồng ngoại A 3  1  2 B 1  2  3 C 2  3  1 D 2  1  3 Đáp án D Ta có lượng photon bước sóng ánh sáng tỉ lệ nghịch nên: 3  1    3  1  2 hay   1  3 Câu 49: (megabook năm 2018) Năng lượng trạng thái dừng nguyên tử hidro tính theo biểu thức E = − 13, (eV) với n  N* Kích thích để nguyên tử chuyển trạng thái dừng m lên trạng thái dừng n2 n photon có lượng 2,856 eV, thấy bán kính quỹ đạo tăng lên 6,25 lần Bước sóng nhỏ mà nguyên tử phát sau ngừng khích thích A 4,87.10−7 m B 9,51.10−8 m C 4, 06.10−6 m D 1, 22.10−7 m Đáp án B + Ta có: E n − E m = 2,856 eV  − 13,  13,  1 21 −  −  = 2,856 eV  − = (1) n m n 100  m  rn n + Bán kính quỹ đạo tăng lên 6,25 lần nên: = = 6, 25  n = 6, 25 m rm m Thay vào (1) ta được: m = 1 21 − =  2 m 6, 25m 100 n = Vậy sau bị kích thích, nguyên tử tồn trạng thái dừng O ( n = 5) + Nguyên tử phát photon có bước sóng nhỏ chuyển từ mức lượng N ( n = 5) K ( n = 1) Khi đó:  = E5 − E1 = − 13,  13,  −−  = 13, 056 eV 52  12  + Bước sóng nhỏ mà nguyên tử phát ra:  = hc 1, 242 = = 0, 0951 m = 9,51.10−8 m  13, 056 Câu 50: (megabook năm 2018) Giới hạn quang điện kẽm 0,36 μm, cơng electron kẽm lớn natri 1,4 lần Giới hạn quang điện natri là: [Bản quyền thuộc website dethithpt.com] A 2,57 μm B 5,04 μm C 0,257 μm D 0,504 μm Đáp án D Cơng electron kẽm lớn natri 1,4 lần: A K = 1, 4A Na  hc hc = 1,   Na = 1, 4 K = 1, 4.0,36 = 0,504 m K  Na Câu 51: (megabook năm 2018) Nguyên tử hidro trạng thái dừng mà phát xạ Ở trạng thái electron chuyển động quỹ đạo dừng A O B N C M D P Đáp án C Số xạ mà nguyên tử phát ra: N = n ( n − 1) =3 n =3  Electron quỹ đạo M Câu 52: (megabook năm 2018) Trong quang phổ vạch Hidro (quang phổ Hidro), bước sóng vạch thứ dãy Laiman ứng với chuyển electron (electron) từ quỹ đạo L quỹ đạo K 0,1217 μm, vạch thứ dãy Banme ứng với chuyển M → L 0,6563 μm Bước sóng vạch quang phổ thứ hai dãy Laiman ứng với chuyển M → K A 0,1027 μm B 0,5346 μm C 0,7780 μm D 0,3890 μm Đáp án A + Từ sơ đồ ta có:  = 1 +    hc hc hc = +  1  1 1 = + = + = 9, 7474  1  0,1217 0, 6563 = = 0,1027m 9, 7474 Câu 53: (megabook năm 2018) Kim loại làm catơt tế bào quang điện có giới hạn quang điện  Lần lượt chiếu tới bề mặt catơt hai xạ có bước sóng 1 = 0, 4m  = 0,5 m vận tốc ban đầu cực đại electron bắn khỏi bề mặt catôt khác lần Giá trị  A 0,515 m C 0,545 m B 0,585 m D 0,595 m Đáp án A + Năng lượng photon xạ 1 : 1 = hc 1,9875.10−25 = = 4,97.10−19 J 1 0, 4.10−6 hc 1,9875.10−25 = = 3,975.10−19 J + Năng lượng photon xạ  : 2 = −6 2 0,5.10 W v2    −A + Ta có: d0max1 = 12 =    =4 Wd0max v2   2 − A + Thay 1 2 vào phương trình ta được: + Giới hạn quang điện kim loại trên: 0 = 1 − A 4. − 1 =4A = = 3, 64.10−19 J 2 − A hc 1,9875.10−25 = = 0,545.10−6 m = 0,545m A 3,64.10−19 Câu 54: (megabook năm 2018) Một kim loại có cơng electron 7,2.10-19 J Chiếu vào kim loại xạ có bước sóng 1 = 0,18 m,  = 0, 21m, 3 = 0,32m  = 0,35 m Những xạ gây tượng quang điện kim loại có bước sóng A 1  C  , 3  B   D 1 ,   Đáp án A Giới hạn quang điện kim loại: 0 = hc 19,875.10−26 = = 2,76.10−7 m = 0, 276 m −19 A 7, 2.10 Điều kiện xảy quang điện:     Các xạ gây quang điện: 1  Câu 55: (megabook năm 2018) Gọi lượng photon ánh sáng đỏ, ánh sáng lục ánh sáng tím  Đ ,  L  T A T  Đ  L B L  T  Đ C T  L  Đ D Đ  L  T Đáp án C hc   Năng lượng photon tỉ lệ nghịch với bước sóng   =  nên thứ tự T  L  Đ    Câu 56: (megabook năm 2018) Pin quang điện nguồn điện A biến đổi trực tiếp nhiệt thành điện B hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ C hoạt động dựa tượng quang điện D biến đổi trực tiếp quang thành điện Đáp án D Pin quang điện nguồn điện biến đổi trực tiếp quang thành điện Câu 57: (megabook năm 2018) Khi electron quỹ đạo dừng thứ n lượng nguyên tử hidro đươc xác định E = − 13, eV ) với n  N* Một đám khí hidro hấp thụ lượng chuyển lên trạng ( n thái dừng có lượng cao E3 (ứng với quỹ đạo M) Tỉ số bước sóng dài ngắn mà đám khí phát A 32 27 B 32 C 27 D 32 Đáp án D Bước sóng dài ứng với electron chuyển từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo dừng n = 2, đó: hc 13,6  13,6  = E3 − E = − −  −  = 13,6 ( eV )  max   36 Bước sóng ngắn ứng với electron chuyển từ quỹ đạo dừng n = quỹ đạo dừng n = 1, đó: hc 13,6  13,6  = E3 − E = − −  −  = 13,6 ( eV )    + Ta có:  max  13, 32 = = 13, 36 Câu 58: (megabook năm 2018) Chiếu xạ có bước sóng lên kim loại có cơng thoát A = 3.10-19 J Dùng chắn tách chùm hẹp electron quang điện cho chúng bay vào từ trường theo hướng vng góc với đường cảm ứng từ Biết bán kính cực đại quỹ đạo electron R = 45,5 mm Bỏ qua tương tác electron Tìm độ lớn cảm ứng từ B từ trường? [Website dethithpt.com độc quyền phát hành] A B = 10−4 T B B = 5.10−4 T C B = 2.10−4 T D B = 5.10−5 T Đáp án D Theo công thức Anh-xtanh tượng quang điện: hc  hc  = A + m.v0max  v0max =  − A  mc    Thay số vào ta có: v0max  19,875.10−26 −19  = − 3.10   = 4.10 ( m / s ) −31 −9 9,1.10  533.10  Khi electron chuyển động từ trường B có hướng vng góc với v chịu tác dụng lực Lorenxo FL có độ lớn khơng đổi ln vng góc với v , nên electron chuyển động theo quỹ đạo tròn lực Lorenxo đóng vai trò lực hướng tâm: [Website dethithpt.com độc quyền phát hành] FL = Bve = me v m v r= e r eB Như vậy, electron có vận tốc cực đại có bán kính cực đại: B= me v 9,1.10−31.4.105 = = 5.10−5 ( T ) eR 1,6.10−19.45,5.10−3 ... 16.19,875.10−26.80 Câu 23: (megabook năm 2018) Phát biểu sau sai nói photon ánh sáng? A Năng lượng photon ánh sáng đơn sắc khác nhau B Năng lượng photon ánh sáng tím lớn lượng photon ánh sáng đỏ C Photon... 1  Câu 55: (megabook năm 2018) Gọi lượng photon ánh sáng đỏ, ánh sáng lục ánh sáng tím  Đ ,  L  T A T  Đ  L B L  T  Đ C T  L  Đ D Đ  L  T Đáp án C hc   Năng lượng. .. ánh sáng huỳnh quang phát A ánh sáng màu đỏ B ánh sáng màu lục C ánh sáng màu tím D ánh sáng màu vàng Đáp án C Định luật Stock tượng quang – phát quang:  pq   kt Khi chiếu vào chất lỏng ánh sáng