20 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 100 câu trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng nâng cao (P5)

100 câu trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng nâng cao

100 câu trắc nghiệm Lượng tử ánh sáng nâng cao (P5)

932 lượt thi
20 câu hỏi
20 phút

BẮT ĐẦU LÀM BÀI

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

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 s_M và s_P. Tỉ số s_M/s_P có giá trị bằng:

A. 1/2

B. 2

C. 3

D. 1/3

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 tròn của electron quanh hạt nhân.

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

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

Câu 2:

Gọi năng lượng do một chùm sáng đơn sắc chiếu tới một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phương chiếu sáng trong một đơn vị thời gian là cường độ của chùm sáng đơn sắc, kí hiệu là I (W/m²). Chiếu một chùm sáng hẹp đơn sắc (bước sóng 0,5 µm) tới bề mặt của một tấm kim loại đặt vuông góc với chùm sáng, diện tích của bề mặt kim loại nhận được ánh sáng chiếu tới là 30mm². Bức xạ đơn sắc trên gây ra hiện tượng quang điện đối với tấm kim loại (coi rằng cứ 20 phôtôn tới bề mặt tấm kim loại làm bật ra 3 electron), số electron bật ra khỏi bề mặt tấm kim loại trong thời gian 1s là 3.10¹³. Giá trị của cường độ sáng I là:

A. 9,6 W/m²

B. 9,9375 W/m²

C. 5,67 W/m²

D. 2,65 W/m²

Đáp án: D

Câu 3:

Dung dịch Fluorêxêin hấp thụ ánh sáng có bước sóng 0,49µm và phát ra ánh sáng có bước sóng 0,52µm, người ta gọi hiệu suất của sự phát quang là tỉ số giữa năng lượng ánh sáng phát quang và năng lượng ánh sáng hấp thụ. Biết hiệu suất của sự phát quang của dung dịch Fluorêxêin là 75%. Số phần trăm của phôtôn bị hấp thụ đã dẫn đến sự phát quang của dung dịch là:

A. 82,7%

B. 79,6%

C. 75,0%

D. 66,8%

Đáp án: B

Câu 4:

Nguồn sáng có công suất P, phát ra bức xạ có bước sóng λ = 0,597μm tỏa theo mọi hướng. Ở khoảng cách xa nhất là R = 274km người ta còn có thể trông thấy được nguồn sáng này, biết rằng mắt còn thấy nguồn sáng khi có ít nhất n = 80 photon lọt vào mắt trong 1 giây. Biết con ngươi có đường kính d = 4mm. Bỏ qua sự hấp thụ photon của môi trường. Tìm công suất của nguồn sáng.

A. 1W

B. 1,5W

C. 3W

D. 2W

Đáp án: D

Năng lượng mà mắt nhận được trong 1s là:

Mà năng lượng của chùm sáng mắt người nhận được trong 1s ở khoảng cách xa nhất là:

W = 80.hc/λ

Câu 5:

Một ống Rơn-ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000V. Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn-ghen là I = 5mA. Giả thiết 1% năng lượng của chum electron được chuyển hóa thành năng lượng của tia X và năng lượng trung bình của các tia X sinh ra bằng 75% năng lượng của tia có bước sóng ngắn nhất. Biết electron phát ra khỏi catot với vận tôc bằng 0. Catot được làm nguội bằng dòng nước có nhiệt độ ban đầu t₁ = 10^oC. Hãy tìm số photon X sinh ra trong 1s và lưu lượng nước (lít/s) phải dùng để giữ cho nhiệt độ catot không thay đổi. Biết khi ra khỏi ống Rơn-ghen thì nhiệt độ của nước là t₂ = 25^oC. Nhiệt dung riêng của nước là $c = 4200 \frac{J}{k g . K}$ . Khối lượng riêng của nước là 1000kg/m³.

A. 4,2.10¹⁴ photon/s ; 0,39.10^-2 lít/s

B. 4,9.10¹⁴ photon/s ; 0,69.10^-2 lít/s

C. 5,2.10¹⁴ photon/s ; 0,89.10^-2 lít/s

D. 5,9.10¹⁴ photon/s ; 1,19.10^-2 lít/s

Đáp án: A

Năng lượng của chùm tia Rơn-ghen sinh ra trong 1 giây: W = 0,01.U.I

Khi electron chuyển động đến catot và bức xạ ra tia Rơn-ghen có bước sóng ngắn nhất sẽ có năng lượng lớn nhất: (toàn bộ năng lượng của do electron đem tới đều chuyển hóa thành năng lượng của tia X)

Năng lượng trung bình của các tia X:

Số photon do tia X sinh ra trong 1 giây:

(photon/s)

Phần năng lượng biến thành nhiệt trong 1 giây:

Nhiệt độ catot không đổi nên phần nhiệt lượng sinh ra này sẽ bị nước hấp thụ hết và đem đi, do vậy:

(m là khối lượng nước đi qua trong 1 giây)

Câu 6:

Cho một chùm electron bắn phá nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản để kích thích chúng. Muốn cho quang phổ hiđrô chỉ xuất hiện một vạch thì năng lượng của electron phải nằm trong khoảng nào?, biết rằng năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô là $E_{n} = - \frac{13, 6}{n^{2}} e V v ớ i n = 1, 2, . . . . . .$

A.

B.

C.

D.

Đáp án: C

Để chỉ xuất hiện một vạch thì sau khi bị electron kích thích nguyên tử chỉ nhảy lên mức L. Nghĩa là năng lượng của electron phải thõa mãn điều kiện

Câu 7:

Chiếu bức xạ có bước sóng $λ$ vào catot của tế bào quang điện.dòng quang điện bị triệt tiêu khi $U_{A K} \leq - 4, 1 V$ . Khi U_AK = 5V thì vận tốc cực đại của electron khi đập vào anot là:

A. 1,789.10⁶m/s

B. 1,789.10⁵m/s

C. 1,789.10⁵km/s

D. 1,789.10⁴km/s

Đáp án: A

Câu 8:

Electron trong nguyên tử hydro chuyển từ quỹ đạo dừng có mức năng lượng lớn về quỹ đạo dừng có mức năng lượng nhỏ hơn thì vận tốc electron tăng lên 4 lần. Electron đã chuyển từ quỹ đạo

A. N về L.

B. N về K.

C. N về M.

D. M về L.

Đáp án: B

Lực Cu-long đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có:

Mà bán kính Bo $r_{n} = n^{2} r_{0}$ vậy n=4 ứng với quỹ đạo N và chuyển về quỹ đạo cơ bản là K

(N về K )

Câu 9:

Mức năng lượng của các trạng thái dừng trong nguyên tử hiđrô E_n = -13,6/n² (eV); với n = 1, 2, 3... Một electron có động năng bằng 12,6 eV đến va chạm với nguyên tử hiđrô đứng yên, ở trạng thái cơ bản. Sau va chạm nguyên tử hiđrô vẫn đứng yên nhưng chuyển động lên mức kích thích đầu tiên. Động năng của electron sau va chạm là:

A. 2,4 eV.

B. 1,2 eV.

C. 10,2 eV.

D. 3,2 eV.

Đáp án: A

Năng lượng mà nguyên tử hiđro nhận:

W = W₂ – W₁ = - 13,6/4 (eV) – (- 13,6) (eV) = 10,2 (eV)

Động năng của electron sau va chạm là:

W_đ = 12,6 (eV) – 10,2 (eV) = 2,4 (eV).

Câu 10:

Catốt của một tế bào quang điện có công thoát là 2,26eV. Bề mặt catốt được chiếu bởi bức xạ có bước sóng 0,4mm. Bề mặt catốt nhận được một công suất chiếu sáng là 3mW. Tính số phôtôn mà bề mặt catốt nhận được trong 30s.

A. 201,2.10¹⁵

B. 215,2.10¹⁵

C. 181,2.10¹⁵

D. 231,2.10¹⁵

Đáp án: C

Gọi n_λ là số phôtôn chiếu đến tế bào quang điện trong 1s.

Công suất bức xạ:

Số phôtôn mà bề mặt catốt nhận được trong 30s: N=30.n_λ =181,2.10¹⁵

Câu 11:

Các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô ở trạng thái dừng được cho bằng công thức: $E_{n} = - \frac{13, 6}{n^{2}} e V$ với n là số nguyên; n = 1 ứng với mức cơ bản K; n = 2, 3, 4, …ứng với các mức kích thích L, M, N,…Tính ra mét bước sóng của vạch đỏ H_a trong dãy Banme.

A. 1,658.10^-6 m

B. 0,658.10^-6 m

C. 0,758.10^-6 m

D. 0,458.10^-6 m

Đáp án: B

Câu 12:

Người ta dùng một loại laze có công suất P = 12 W để làm dao mổ. Tia laze chiếu vào chỗ mổ sẽ làm nước ở phần mô chỗ đó bốc hơi và mô bị cắt. Nhiệt dung riêng của nước là 4186 J/kg.độ. Nhiệt hóa hơi của nước là L = 2260 kJ/kg, nhiệt độ cơ thể là 37^oC, khối lượng riêng của nước 1000 kg/m³. Thể tích nước mà tia laze làm bốc hơi trong 1s là:

A. 4,557 mm³

B. 7,455 mm³

C. 4,755 mm³

D. 5,745 mm³

Đáp án: C

Gọi m là khối lượng nước bị bay hơi trong 1s.

Ta có:

Thể tích nước mà tia laze làm bốc hơi trong 1s là: V = m/D = 4,755mm³

Câu 13:

Người ta làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc động năng ban đầu cực đại của electron quang điện bay ra từ bề mặt catot vào tần số của ánh sáng kích thích. Sai số tuyệt đối của phép đo động năng ban đầu cực đại và tần số lần lượt là 0,6.10^-19J và 0,05.10¹⁵Hz. Kết quả đo thu được các điểm thực nghiệm như trên hình vẽ. Theo kết quả của thí nghiệm này thì hằng số Plăng có giá trị xấp xỉ bằng:

A. 4.10^-34J.s.

B. 6.10^-34J.s.

C. 8.10^-34J.s.

D. 10.10^-34J.s.

Đáp án: C

- Theo công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện, ta có:

hf = A + W_đ0max→W_đ0max = hf – A (*)

Do đó đồ thị động năng ban đầu cực đại W_đ0max theo tần số f là đường thẳng.

- Ta biểu diễn sai số của phép đo (∆W_đ0max = 0,6.10^-19J và ∆f = 0,05.10¹⁵Hz) là các hình chữ nhật có tâm là các điểm thực nghiệm như hình vẽ.

- Vẽ đường thẳng đi qua hầu hết các hình chữ nhật, và các điểm thực nghiệm nằm trên hoặc phân bố đều về hai phía của đường thẳng. Chú ý rằng, hai điểm nằm trên trục hoành không thuộc đường thẳng (*) vì khi đó chưa xảy ra hiện tượng quang điện.

- Từ hình vẽ, ta thấy:

+ Với f = f₁ = 1,2.10¹⁵Hz thì W_đ0max1 = 0.

+ Với f = f₂ = 2,4.10¹⁵Hz thì W_đ0max2 = 9,6.10^-19 J.

- Kết hợp với (*) ta suy ra:

Câu 14:

Theo Bo, trong nguyên tử hidro electron chuyển động tròn quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thế chuyển động của electron quanh hạt nhân là các dòng điện – gọi là dòng điện nguyên tử. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo L thì dòng điện nguyên tử có cường độ I₁, khi electron chuyển động trên quỹ đạo N thì dòng điện nguyên tử có cường độ là I₂. Tỉ số I₂/I₁ là:

A. 1/4

B. 1/8

C. 1/2

D. 1/16

Đáp án: B.

Ta có . Nguyên tử hidro hạt nhân gồm có 1 proton và 1 electron chuyển động tròn xung quanh proton. Xét trong một chu kì (thời gian để electron chuyển động hết 1 vòng xung quanh proton) thì lượng ∆q dịch chuyển là 1e

Lực Cu-lông đóng vai trò lực hướng tâm. Ta có:

Câu 15:

Theo mẫu nguyên tử Bo thì trong nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng của electron trên các quỹ đạo là r_n = n²r_o, với r_o=0,53.10^-10m; n=1,2,3, ... là các số nguyên dương tương ứng với các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử. Gọi v là tốc độ của electron trên quỹ đạo L. Khi nhảy lên quỹ đạo O, electron có tốc độ bằng

A.

B. 4v

C.

D.

Đáp án: A

Khi e chuyển động trong trên các quỹ đạo thì lực tĩnh điện Culông đóng vai trò là lực hướng tâm

Câu 16:

Khi chiếu bức xạ có bước sóng λ = 0,180 μm vào catot của một tế bào quang điện thì hiện tượng quang điện xảy ra. Để triệt tiêu hoàn toàn dòng quang điện thì hiện điện thế hãm có độ lớn 2,124 V. Tính giới hạn quang điện λ₀ của kim loại dùng làm katot. Nếu đặt giữa anod và catot của tế bào quang điện hiệu điện thế U_AK = 8V thì động năng cực đại của electron quang điện khi nó tới anod bằng bao nhiêu? Cho c = 3.10⁸ m/s; h = 6,625.10^-34 J.s; điện tích của e: |e| =1,6 x 10^-19 C.

A. 13,124MeV.

B. 10,124MeV.

C. 16,124MeV.

D. 18,124MeV.

Đáp án: B

-Từ công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện:

-Động năng cực đại của quang điện electron khi nó tới anod:

Câu 17:

Biết công thoát êlectron của các kim loại: canxi, kali, bạc và đồng lần lượt là: 2,89 eV; 2,26eV; 4,78 eV và 4,14 eV. Chiếu ánh sáng có bước sóng $0, 33 μ m$ vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện không xảy ra với các kim loại nào sau đây?

A. Kali và đồng

B. Canxi và bạc

C. Bạc và đồng

D. Kali và canxi

Đáp án: C

Năng lượng của photon kích thích:

Nên Hiện tượng quang điện không xảy ra với Bạc và đồng.

Câu 18:

Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng 0,452 µm và 0,243 µm vào catôt của một tế bào quang điện. Kim loại làm catôt có giới hạn quang điện là 0,5 µm. Lấy h = 6,625. 10^-34 J.s, c = 3.10⁸ m/s và m_e= 9,1.10^-31 kg. Vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện bằng:

A. 2,29.10⁴ m/s.

B. 9,24.10³ m/s

C. 9,61.10⁵ m/s

D. 1,34.10⁶ m/s

Đáp án: C

Vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện bằng

$\frac{h c}{λ} = \frac{h c}{λ_{0}} + \frac{m v_{1}^{2}}{2} \Rightarrow v_{1} = \sqrt{\frac{2}{m} . (\frac{h c}{λ} - \frac{h c}{λ_{0}})} = \sqrt{\frac{2}{9, 1 . 10^{- 31}} (\frac{6, 625 . 10^{- 34} . 3 . 10^{8}}{0, 243 . 10^{- 6}} - \frac{6, 625 . 10^{- 34} . 3 . 10^{8}}{0, 5 . 10^{- 6}})}$

= 9,61.10⁵ m/s .

Câu 19:

Khi chiếu một bức xạ vào bề mặt catốt của một tế bào quang điện. Dùng màn chắn tách ra một chùm hẹp các electron quang điện có vận tốc cực đại và hướng nó vào một từ trường đều cảm ứng từ 10^-4T vuông góc với phơng vận tốc ban đầu của electron. Tính chu kì của electron trong từ trường.

A. 3,57.10^-7 s

B. 2.10^-5 s

C. 0,26.10^-3 s

D. 0,36s

Đáp án: A

Mặt khác

Câu 20:

Hiệu điện thế hãm của một tế bào quang điện là 1,5 V. Đặt vào hai đầu anot (A) và catot (K) của tế bào quang điện trên một điện áp xoay chiều: u_AK = 3 cos (100πt + π/3) (V). Khoảng thời gian dòng điện chạy trong tế bào này trong 2 phút đầu tiên là:

A. 60s

B. 70s

C. 80s

D. 90s

Đáp án: C

Ta có: T = 2π/ω = 0,02s

Dòng điện chạy qua tế bào khí U_AK > -1,5V

=> thời gian dòng điện chạy trong tế bào trong 1 chu kì là:

t = 2T/3 = 0,04/3s.

Lại có: 2 phút = 6000T

=> Thời gian dòng điện chạy trong tế bào trong 2 phút là:

t' = 6000.0,04/3 = 80s

Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan

Có thể bạn quan tâm

Các bài thi hot trong chương