59 câu LƯỢNG tử ÁNH SÁNG từ đề các TRƯỜNG THPT CHUYÊN image marked image marked

Cho biết năng lượng của một photon khi chiếu tới bề mặt catốt của tế bào quang điện thì bị hấp thụ hoàn toàn, năng lượng đó dùng để cung cấp cho electron ở bề mặt công thoát và cung cấp

LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Câu 1 (THPT CHUYÊN BẮC NINH LẦN 2 2018) : Công thoát electron của một kim loại là 7,64.10

-19 J Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21

μm và λ3 = 0,35 μm Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 Js , tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s Đối với kim loại nói trên, các bức xạ gây ra hiện tượng quang điện gồm

A Hai bức xạ (λ1 và λ2) B Cả ba bức xạ (λ1, λ2 và λ3)

C Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trên D Chỉ có bức xạ λ1

Đáp án A

Câu 2 (THPT CHUYÊN BẮC NINH LẦN 2 2018) : Kim loại làm catốt của tế bào quang điện có giới

hạn quang điện λ0 Chiếu lần lượt tới bề mặt catốt hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4 μm và λ2 = 0,5 μm thì vận tốc ban đầu cực đại của các quang electron bắn ra khác nhau 1,5 lần Cho biết năng lượng của một photon khi chiếu tới bề mặt catốt của tế bào quang điện thì bị hấp thụ hoàn toàn, năng lượng đó dùng để cung cấp cho electron ở bề mặt công thoát và cung cấp cho electron đó một động năng ban đầu cực đại Giới hạn quang điện λ0 là

A 0,6 μm B 0,625 μm C 0,775 μm D 0,25 μm

Đáp án B

+ Ta có    →    →1 2 1 2 v1 =1,5v 2

+ Áp dụng công thức Einstein về hiệu ứng quang điện cho hai trường hợp ta có:

1, 25 2, 25 1

= → =

0 0

1, 25 2, 25 1

0, 625 m

0, 5 0, 4



Câu 3 (THPT CHUYÊN HẠ LONG LẦN 1 2018) : Hạt tải điện trong kim loại là

Đáp án B

+ Hạt tải điện trong kim loại là electron tự do

Câu 4 (THPT CHUYÊN KHTN LẦN 1 2018) : Trong nguyên tử Hiđrô khi êlectron nhảy từ quỹ đạo N

về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra bức xạ có bước sóng λ1, khi êlectron nhảy từ quỹ đạo M về quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra bức xạ có bước sóng là λ2 Chọn phương án đúng :

A 3λ1 = 4λ2 B 27λ1 = 4λ2 C 25λ1 = 25λ2 D 256λ1 = 675λ2

Đáp án B

+ Các mức năng lượng kích thích của nguyên tử Hidro được xác định bởi 0

E E

n

= −

0 0

2 2

2 2

2 2

2 2

32

−









Câu 5 (THPT CHUYÊN THÁI BÌNH LẦN 3 2018) : Các hạt tải điện của chất khí là

A các ion âm, electron B các ion dương, ion âm và các electron

Đáp án B

+ Hạt tải điện trong chất khí là các ion âm, ion dương và electron

Câu 6 (THPT CHUYÊN THÁI BÌNH LẦN 3 2018) : Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật không nhiễm điện sang vật

nhiễm điện

B Sau khi nhiễm điện do hưởng ứng, sự phân bố điện tích trên vật bị nhiễm điện vẫn không

thay đổi

C Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị

nhiễm điện

D Khi nhiễm điện do tiếp xúc, electron luôn dịch chuyển từ vật nhiễm điện sang vật không

nhiễm điện

Đáp án C

+ Khi nhiễm điện do hưởng ứng, electron chỉ dịch chuyển từ đầu này sang đầu kia của vật bị nhiễm điện

Câu 7 (THPT CHUYÊN HÀ TĨNH LẦN 1 2018) : Tia laze không có đặc điểm nào dưới đây ?

C Luôn có công suất lớn D Độ định hướng cao

Đáp án C

+ Tia Laze không có công suất lớn

Câu 8 (THPT CHUYÊN HÀ TĨNH LẦN 1 2018) : Xét nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử Bo Khi

êlectron chuyển từ quỹ đạo N sang quỹ đạo L thì lực hút giữa êlectron và hạt nhân

A giảm 16 lần B tăng 16 lần C giảm 4 lần D tăng 4 lần

Đáp án B

+ Lực hút tính điện giữa electron và hạt nhân nguyên tử Hidro khi nguyên tử ở trạnh thái kích thích thứ n:

2

n

q

r

1

n

Quỹ đạo N và L lần lượt tương ứng với

4 L

N

 

→ tăng 16 lần

Câu 9 (THPT CHUYÊN ĐHSP LẦN 2 2018)

: Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa vào hiện tượng

A Quang điện trong B quang phát quang C cảm ứng điện từ D tán sắc ánh sáng Đáp án A

Nguyên tắc hoạt động của pin quang điện dựa trên hiện tượng quang điện trong

Câu 10 (THPT CHUYÊN ĐHSP LẦN 2 2018) : Khi nguyên tử ở trạng thái dừng có mức năng lượng

(En) sang trạng thái dừng có mức năng lượng (Em) thì

A nguyên tử hấp thụ một photon có năng lượng  =E m−E n

B nguyên tử phát xạ một photon có năng lượng  = E m−E n

C nguyên tử phát xạ một photon có năng lượng  =E n −E m

D nguyên tử hấp thụ một photon có năng lượng  =E n −E m

Đáp án C

Câu 11 (THPT CHUYÊN ĐHSP LẦN 2 2018) : Công thoát electron của một kim loại là A = 7,64.10

-19J Giới hạn quang điện của kim loại này có giá tri ̣ là

Đáp án A

Giới hạn quang điện được xác định bởi biểu thức

34 8

6, 625.10 3.10

260

7, 64.10

hc

nm A

Câu 12 (THPT CHUYÊN ĐHSP LẦN 2 2018) : Cho nguồn laze phát ra chùm bức xạ có bước sóng

0,45µm với công suất 1,2W Trong mỗi giây, số photon do chùm sáng phát ra là

A 4,42.1012 photon/s B 4,42.1018 photon/s C 2,72.1012 photon/s D 2,72.1018 photon/s

Đáp án D

Phương pháp: Công suất của nguồn P = N (N là số photon phát ra trong 1s)

Cách giải:

Ta có:

6

18

34 8

1, 2.0, 45.10

2, 72.10

6, 625.10 3.10

hc







−

−

Câu 13 (THPT CHUYÊN LÊ KHIẾT LẦN 1 2018) : Hạt tải điện trong chất bán dẫn là

A ion dương,ion âm,electron và lỗ trống B ion dương và ion âm

C ion dương, ion âm và electron D electron và lỗ trống

Đáp án D

Câu 14 (THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN LẦN 1 2018) : Xét các nguyên tử hiđrô theo mẫu nguyên tử

Bo Trong cùng một khoảng thời gian, quãng đường mà êlectron đi được khi chuyển động trên quỹ đạo M và khi chuyển động trên quỹ đạo P lần lượt là sM và sP Tỉ số sM/sP có giá trị bằng:

Đáp án B

Phương pháp: Sử dụng tiên đề của Bo về trạng thái dừng, và mối quan hệ giữa lực điện và

lực hướng tâm trong chuyển động của electron quanh hạt nhân

Cách giải:

Theo mô hình hành tinh nguyên tử của Bo, Coi electron chuyển động tròn đều trên quỹ đạo thì :

=

s v

s v

Trong chuyển động của electron thì lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron đóng vai trò lực hướng tâm nên:

2 e = e.v

r r

Ta có hệ sau:

2 2

2 2

0

2

0 2

2 3



=





 =



M

p

P

e P

k e v

n

k e v

m r

Câu 15 (THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN LẦN 1 2018) : Trong hiện tượng quang dẫn, năng lượng cần

thiết để giải phóng một êlectron liên kết thành êlectron dẫn gọi là năng lượng kích hoạt Biết năng lượng kích hoạt của PbS là 0,3 eV, lấy h = 6,625.10-34 J.s, c = 3.108 m/s, e = 1,6.10-19 C, giới hạn quang dẫn của PbS là:

Đáp án B

Phương pháp: Sử dụng công thức tính công thoát A

Cách giải:

Sử dụng công thức tính công thoát A:

34 8

6

0

6, 625.10 3.10

4,14.10 4,14 0,3.1, 6.10

−

−

−

A



Câu 16 (THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN LẦN 1 2018) : Nguyên tắc hoạt động của Pin quang điện dựa

vào:

A hiện tượng tán sắc ánh sáng B sự phát quang của các chất

C hiện tượng quang điện trong D hiện tượng quang điện ngoài

Đáp án C

Câu 17 (THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LẦN 1 2018) : Trong các bức xạ sau bức xạ nào không thể

gây ra hiện tượng quang điện trên bề mặt kim loại thông thường

A Bức xạ phát ra từ đèn thủy ngân

B Các bức xạ chủ yếu phát ra từ bàn là nóng

C Bức xạ phát ra từ hồ quang điện

D Bức xạ phát ra từ ống tia ca tốt trong phòng thí nghiệm

Đáp án B

Câu 18 (THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LẦN 1 2018) : quang dẫn có giới hạn quang dẫn 4,8.1014

Hz Chiếu vào chất bán dẫn đó lần lượt các chùm bức xạ đơn sắc có tần số f1 = 4,5.1014 Hz; f2 = 5,0.1013 Hz; f3 = 6,5.1013 Hz; f1 = 6,0.1014 Hz thì hiện tượng quang dẫn xảy ra với bức xạ nào ?

A Chùm bức xạ 1 B Chùm bức xạ 2 C Chùm bức xạ 3 D Chùm bức xạ 4 Đáp án D

Phương pháp: Áp dụng điều kiện có quang điện f  f0

Cách giải : Từ điều kiện f  để có quang điện ta thấy chỉ có bức xạ 4 thỏa mãn điều kiện f0

Câu 19 (THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LẦN 1 2018) : Trong hiện tượng quang – phát quang, sự

hấp thụ hoàn toàn một phôtôn sẽ dẫn đến:

A Sự giải phóng một electron liên kết B Sự giải phóng một cặp electron và lỗ trống

C Sự phát ra một phôtôn khác D Sự giải phóng một electron tự do

Đáp án C

Câu 20 (THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LẦN 1 2018) : Tần số lớn nhất của bức xạ X do ống culigiơ

phát ra là 6.1018 Hz, cho vận tốc ban đầu của các electron phát ra là không đáng kể Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống là

Đáp án C

Áp dụng công thức

34 18 19

6, 625.10 6.10

24,8

1, 6.10 W

−

−

hf

e

Câu 21 (THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LẦN 1 2018) : Gọi εĐ là năng lượng của photon ánh sáng đỏ; εL là năng lượng của photon ánh sáng lục; εv là năng lượng của photon ánh sáng vàng Sắp xếp nào sau đây đúng?

A ε L  ε v ε D B ε L ε Dε v C ε vε L ε D D ε D  ε v ε L

Đáp án A

Áp dụng công thức thức tính năng lượng  =hc

 mà bước sóng ánh sáng d v l do đó

  

Câu 22 (THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI LẦN 1 2018) : Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử

hidro, chuyển động của electron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều Tốc độ của electron trên quỹ đạo K là v thì tốc độ của electron trên quỹ đạo N là

Đáp án D

Phương pháp: Electron chuyển động trên qu đạo dừng n của nguyên tử Hidro

2 0 r

n

n

v

Cách giải:

Tốc độ của electron trên qu đạo L:

2 2 0 2

L

ke

Tốc độ của electron trên qu đạo N là:

2 2 0

0, 5 4 2

N

Câu 23 (THPT CHUYÊN SƠN LA LẦN 1 2018) : Nguyên tắc hoạt động của quang điện trở dựa trên

hiện tượng

A Quang điện trong B giao thoa ánh sáng C quang điện ngoài D tán sắc ánh sáng Đáp án A

Câu 24 (THPT CHUYÊN SƠN LA LẦN 1 2018) : Biết rằng trên các quỹ đạo dừng của nguyên tử hidrô,

electron chuyển động tròn đều dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện giữ hạt nhân và electron Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng K lên quỹ đạo dừng N thì tốc độ góc của nó đã

A Tăng 64 lần B giảm 27 lần C giảm 64 lần D tăng 27 lần

Đáp án C

Phương pháp: Sử dụng tiên đề 1 của Bo về trạng thái dừng

Cách giải: Lực tĩnh điện giữa electron và hạt nhân đóng vai trò lực hướng tâm nên ta có:

2 2

2 2

2

2

16



=





 =



e

e

k e v

m r v r n r

k q m v

v

m r

2

1

4 ;

4.16 64

r







Vậy tốc độ góc giảm 64 lần

Câu 25 (THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN LẦN 2 2018) : Lần lượt chiếu ánh sáng màu tím có bước sóng

0,39µm và ánh sáng màu lam có bước sóng vào một mẫu kim loại có công thoát là 2,48eV Ánh sáng nào có thể gây ra hiện tượng quang điện?

C Cả màu tím và màu lam D Chỉ có màu tím

Đáp án C

Phương pháp: Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện   0

Cách giải: Giới hạn quang điện của kim loại:

34 8

6, 625.10 3.10

0,5

2, 48.1, 6.10

−

−

A

Bước sóng của ánh sáng tím và lam đều nhỏ hơn giới hạn quang điện => khi chiếu vào kim loại đều gây ra hiện tượng quang điện

Câu 26 (THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN LẦN 2 2018) : Khi ta nghiên cứu quang phổ vạch của một vật

bị kích thích phát quang, dựa vào vị trí các vạch người ta biết được:

A Các nguyên tố hóa học cấu thành vật đó

B Phương pháp kích thích vật dẫn đến phát quang

C Các hợp chất hóa học tồn tại trong vật đó

D Nhiệt độ của vật khi phát quang

Đáp án A

Khi ta nghiên cứu quang phổ vạch của một vật bị kích thích phát quang, dựa vào vị trí các vạch người ta biết được các nguyên tố hóa học cấu thành vật đó

Câu 27 (THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN LẦN 2 2018) : Chiếu một bức xạ có bước sóng 0,48 µm lên

một tấm kim loại có công thoát là 2,4.10-19J Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện và cho chúng đi vào không 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 được theo chiều vectơ cường độ điện trường là:

Đáp án D

Phương pháp: Sử dụng công thức Anh-xtanh và định lí biến thiên động năng

Cách giải:

= + d → d = − =

Khi chuyển động trong điện trường do lực cản của điện trường nên electron dừng lại sau khi

đi được quãng đường s

0

qE

Câu 28 (THPT CHUYÊN THÁI NGUYÊN LẦN 2 2018) : Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu

nào sau đây là đúng?

A Năng lượng photon càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏ

B Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon

C Photon có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng

yên

D Năng lượng của photon càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với photon đó càng nhỏ Đáp án B

Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon

Câu 29 (THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ LẦN 2 2018) : Công thoát của kẽm là 3,5eV Biết độ lớn điện ti ́ch

nguyên tố là e = 1,6.10-19C; hằng số Plang h = 6,625.10-34 Js; vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s Chiếu lần lượt vào bản kẽm ba bức xạ có bước sóng λ1 = 0,38µm; λ2 = 0,35µm; λ3 = 0,30µm Bức xạ nào có thể gây ra hiện tượng quang điện trên bản kẽm?

A không có bức xạ B hai bức xạ λ2 và λ3 C cả ba bức xạ D chi ̉ một bức xạ λ3

Đáp án B

Giới hạn quang điện của kẽm là:

34 8

6, 625.10 3.10

0,3549 3,5.1, 6.10

hc

m A

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện λ ≤ λ0 => Hai bức xạ λ2 và λ3 có thể gây ra hiện tượng quang điện trên bản kẽm

Câu 30 (THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ LẦN 2 2018) : Trong nguyên tử hidro, bán ki ́nh Bo là r0 = 5,3.10-11

m Ở một trạng thái ki ́ch thi ́ch của nguyên tử hidro, electron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán ki ́nh r = 1,325.10-9 m Quỹ đạo đó là

Đáp án A

Ta có:

9

1,325.10

5,3.10

n

−

−

=  = =  = => quỹ đạo đó là O

Câu 31 (THPT CHUYÊN TRẦN PHÚ LẦN 2 2018) : Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của

nguyên tử hidro được ti ́nh theo công thức E n 13, 62 eV

n

= − (n = 1; 2; 3; ) Khi chiếu lần lượt hai photon có năng lượng 10,2eV và 12,75eV vào đám nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản thì đám nguyên tử

A chi ̉ hấp thụ được 1 photon có năng lượng 10,2eV

B hấp thụ được cả hai photon

C không hấp thụ được photon nào

D chi ̉ hấp thụ được 1 photon có năng lượng 12,75eV

Đáp án B

Khi nguyên tử Hidro ở trạng thái cơ bản: 1 2

13, 6

13, 6 1

Khi chiếu lần lượt hai photon có năng lượng 10,2eV và 12,75eV vào đám nguyên tử Hidro ở trạng thái cơ bản thì đám nguyên tử này hấp thụ được 2 photon trên nếu thoả mãn: ∆E = En – E1

2

2

13, 6

13, 6 10, 2

2

13, 6 12, 75

n n

m m



− + =  =



=> Đám nguyên tử hấp thụ được cả hai photon

Câu 32 (THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ LẦN 2 2018) : Hồ quang điện không thể phát ra bức xạ nào

trong các bức xạ sau:

A Tia gamma B Tia tử ngoại C Tia hồng ngoại D Ánh sáng nhìn thấy Đáp án A

Câu 33 (THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ LẦN 2 2018) : Giới hạn quang điện của canxi là λ0 =

0,45μm Tìm công thoát electron ra khỏi bề mặt canxi

A 3,12.10-19 J B 4,5.10-19 J C 4,42.10-19 J D 5,51.10-19 J

Đáp án C

Áp dụng công thức tính

34 8

19 6

0

6, 625.10 3.10

4, 42.10

0, 45.10

−

−

−

λ

Câu 34 (THPT CHUYÊN VĨNH PHÚC LẦN 4 2018) : Khi bị đốt nóng, các hạt mang điện tự do trong

không khí :

A Chỉ là ion dương B Chỉ là ion âm

C là electron, ion dương và ion âm D chỉ là electron

Đáp án C

Câu 35 (THPT CHUYÊN VĨNH PHÚC LẦN 4 2018) : Quang phổ vạch của chất khí loãng có số lượng

vạch và vị trí các vạch

A Phụ thuộc vào nhiệt độ B Phụ thuộc vào áp suất

C Phụ thuộc vào cách kích thích D Chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất khí Đáp án D

Câu 36 (CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN 2018) : Giới hạn quang điện của một kim loại là 200 nm Công

thoát của kim loại có giá trị là

A 0,0621 eV B 62,1 eV C 6,21 eV D 0,621 eV

Đáp án C

Áp dụng công thức

34 8

19 9

0

6, 625.10 3.10

9,9375.10 6, 21 200.10

−

−

−

λ

Câu 37 (CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN 2018) : Pin quang điện là nguồn điện, trong đó,

A quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng

B cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng

C hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng

D nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng

Đáp án A

Pin quang điện là nguồn điện trong đó quang năng được chuyển hóa trực tiếp thành điện năng

Câu 38 (CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN 2018) : Hạt tải điện trong chất điện phân là

A ê lectron dẫn và lỗ trống B ion dương, ion âm và ê lectron

C ê lectron tự do D ion dương và ion âm

Đáp án D

Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm

Câu 39 (CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN 2018) : Trong quang phổ vạch của Hidro: Khi ê lectron từ quỹ

đạo N chuyển về L thì phát ra phô tôn có bước sóng λ1, khi electron từ quỹ đạo L chuyển về quỹ đạo K thì phát ra phô tôn có bước sóng λ2 Khi ê lectron từ quỹ đạo N chuyển về quỹ đạo K thì phát

ra phô tôn có bước sóng là

1 2

=

+

λ λ

λ

1 2

2 1

=

−

λ λ λ

Đáp án A

+ Khi electron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L ta có E N −E L = hc