TOP 40 câu Trắc nghiệm Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng (có đáp án 2024) – Vật lí 12

Bộ 40 bài tập trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng có đáp án đầy đủ các mức độ giúp các em ôn trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 30.

1 14497 lượt xem
Tải về


Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng
Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng

Câu 1: Công thoát của êlectron khỏi bề mặt nhôm là 3,46 eV. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện đối với nhôm là ánh sáng kích thích phải có bước sóng thỏa mãn

A. λ ≤ 0,18 μm.

B. λ > 0,18 μm.

C. λ ≤ 0,36 μm.

D. λ > 0,36 μm.

Đáp án: C

Giải thích:

Công thoát của êlectron khỏi bề mặt nhôm là 3,46 eV.

Suy ra bước sóng giới hạn quang điện của nhôm là:

λ0=hcA=6,625.10-34.3.1083,46.1,6.10-19=3,59.10-7=0,359μm

Câu 2: Theo thuyết lượng tử ánh sáng thì năng lượng của

A. một photon bằng năng lượng nghỉ của một êlectrôn.

B. một photon phụ thuộc vào khoảng cách từ photon đó tới nguồn phát ra nó.

C. các photon trong chùm sáng đơn sắc bằng nhau.

D. một photon tỉ lệ thuận với bước sóng ánh sáng tương ứng với photon đó.

Đáp án: C

Giải thích:

Chùm ánh sáng đơn sắc có cùng tần số nên năng lượng bằng nhau:

(ánh sáng đơn sắc có bước sóng bằng nhau)

+ Năng lượng nghỉ của electron là một hằng số, còn năng lượng của các photon có bước sóng, tần số khác nhau là khác nhau => A sai.

+ Năng lượng của photon không phụ thuộc vào khoảng cách từ nó đến nguồn, photon truyền năng lượng đi là không đổi => B sai.

+ Năng lượng của một photon tỉ lệ nghịch với bước sóng của nó => D sai.

Câu 3: Hiện tượng quang điện là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại

A. khi tấm kim loại bị nung nóng.

B. nhiễm điện do tiếp xúc với một vật nhiễm điện khác.

C. do bất kì nguyên nhân nào.

D. khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó.

Đáp án: D

Giải thích:

Hiện tượng quang điện là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó.

Câu 4: Ðể gây ra hiện tượng quang điện, bức xạ rọi vào kim loại phải thỏa mãn điều kiện nào sau đây?

A. Tần số có giá trị bất kì.

B. Tần số nhỏ hơn một tần số nào đó.

C. Bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện.

D. Bước sóng lớn hơn giới hạn quang điện.

Đáp án: C

Giải thích:

Để gây ra được hiệu ứng quang điện, bức xạ rọi vào kim loại phải có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện.

Câu 5: Tìm phát biểu sai khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng?

A. Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng.

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

C. Năng lượng của các photon ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng.

D. Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng không thay đổi và không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng.

Đáp án: C

Giải thích:

Năng lượng của các photon ánh sáng là khác nhau, phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng.

Câu 6: Một photon có năng lượng 2,48 eV trong chân không. Nếu ở trong môi trường có chiết suất n = 1,5 thì năng lượng của photon này bằng:

A. 3,98 eV.

B. 1,65 eV.

C. 2,48 eV.

D. 3,72 eV.

Đáp án: C

Giải thích:

Năng lượng của photon:

ε=hcλ=hf

Khi ánh ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì f không đổi:

ε′ = ε = 2,48 eV

Câu 7: Nội dung chủ yếu của thuyết lượng tử trực tiếp nói về

A. sự hình thành các vạch quang phổ của nguyên tử.

B. sự tồn tại các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô.

C. cấu tạo của các nguyên tử, phân tử.

D. sự phát xạ và hấp thụ ánh sáng của nguyên tử, phân tử.

Đáp án: D

Giải thích:

Nội dung chủ yếu của thuyết lượng tử trực tiếp nói về sự phát xạ và hấp thụ ánh sáng của nguyên tử, phân tử.

Câu 8: Chùm sáng đơn sắc đỏ khi truyền trong chân không có bước sóng 0,75 μm. Nếu chùm sáng này truyền vào trong thủy tinh (có chiết suất n = 1,5) thì năng lượng photon ứng với ánh sáng đó là:

A. 3,98.10-19 J.

B. 2,65.10-19 J.

C. 1,77.10-19 J.

D. 1,99.10-19 J.

Đáp án: B

Giải thích:

Năng lượng photon của ánh sáng trong chân không:

ε=hcλ=1,9875.10250,75.106=2,65.109(J)

Khi truyền qua các môi trường, tần số của ánh sáng không đổi nên năng lượng photon ε=hcλ=hf cũng không đổi.

Câu 9: Cho hằng số Plăng h = 6,625.10−34 J.s; tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,51 μm. Công suất bức xạ của nguồn là 2,65 W. Số photon mà nguồn phát ra trong 1 giây là

A. 6,8.1018.

B. 2,04.1019.

C. 1,33.1025.

D. 2,57.1017.

Đáp án: A

Giải thích:

Số photon mà nguồn phát ra trong 1 giây là n=Pε=P.λhc=2,65.0,51.1066,625.1034.3.108=6,8.108

Câu 10: Thuyết lượng tử ánh sáng không được dùng để giải thích

A. hiện tượng quang điện.

B. hiện tượng quang-phát quang.

C. hiện tượng giao thoa ánh sáng.

D. nguyên tắc hoạt động của pin quang điện.

Đáp án: C

Giải thích:

Thuyết lượng tử ánh sáng không được dùng để giải thích hiện tượng giao thoa ánh sáng.

Câu 11: Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử năng lượng

A. không bị thay đổi, không phụ thuộc vào khoảng cách nguồn sáng xa hay gần.

B. thay đổi, phụ thuộc vào khoảng cách nguồn sáng xa hay gần.

C. thay đổi tuỳ theo ánh sáng truyền theo môi trường nào.

D. không bị thay đổi khi ánh sáng truyền trong chân không.

Đáp án: A

Giải thích:

Tần số ánh sáng f không đổi trong quá trình truyền nên lượng tử ánh sáng: ε = hf không đổi.

Câu 12: Thí nghiệm Hertz về hiện tượng quang điện chứng tỏ:

A. Hiện tượng quang điện không xảy ra với tấm kim loại nhiễm điện dương với mọi ánh sáng kích thích.

B. Electron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.

C. Tấm thủy tỉnh không màu hấp thụ hoàn toàn tia tử ngoại trong ánh sáng của đèn hồ quang.

D. Ánh sáng nhìn thấy không gây ra được hiện tượng quang điện trên mọi kim loại.

Đáp án: B

Giải thích:

Thí nghiệm Hertz về hiện tượng quang điện chứng tỏ: electron bị bứt ra khỏi tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.

Câu 13: Chọn phát biểu đúng về hiện tượng quang điện.

A. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi tần số của ánh sáng kích thích nhỏ hơn tần số giới hạn f0 nào đó.

B. Các photon quang điện luôn bắn ra khỏi kim loại theo phương vuông góc với bề mặt kim loại.

C. Giới hạn quang điện phụ thuộc vào bản chất kim loại.

D. Giới hạn quang điện của kim loại tỉ lệ với công thoát êlectron của kim loại.

Đáp án: D

Giải thích:

- Đối với mỗi kim loại, ánh sáng kích thích phải có bước sóng λ ngắn hơn hay bằng giới hạn quang điện λ0 của kim loại đó, mới gây ra được hiện tượng quang điện (λ ≤ λ0).

- Giới hạn quang điện (λ0) của mỗi kim loại là đặc trưng riêng của kim loại đó.

- Các photon quang điện luôn bắn ra khỏi kim loại theo mọi phương.

- Giới hạn quang điện của kim loại tỉ lệ nghịch với công thoát êlectron của kim loại.

Câu 14: Tính bước sóng ánh sáng mà năng lượng của photon là 2,8.10−19 J. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10−34 Js, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s

A. 0,71 μm.

B. 0,66 μm.

C. 0,58 μm.

D. 0,45 μm.

Đáp án: A

Giải thích:

Bước sóng của ánh sáng: λ=hcε=6,625.1034.3.1082,8.1019 =7,1.107=0,71μm

Câu 15: Hai laze A và B có công suất phát quang tương ứng là 0,5W và 0,6W. Biết tỉ số giữa số photon của laze B với số photon của laze A phát ra trong cùng một đơn vị thời gian là 215 . Tỉ số bước sóng λAλB của hai bức xạ là

A. 81.

B. 181.

C. 19.

D. 9.

Đáp án: D

Giải thích:

Ta có: PAPB=nAhcλAnBhcλB=nA.λBnB.λA

Tỉ số bước sóng λAλB của hai bức xạ là:

0,60,5.152=9

Câu 16: Công thoát êlectron của một kim loại 2 eV. Cho hằng số Plăng h = 6,625.10−34 Js, vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s Trong số bốn bức xạ sau đây, bức xạ không gây ra được hiện tượng quang điện khi chiếu vào tấm kim loại nói trên có

A. bước sóng 450 nm.

B. bước sóng 350 nm.

C. tần số 6,5.1014 Hz.

D. tần số 4,8.1014 Hz.

Đáp án: D

Giải thích:

Giới hạn quang điện: λ0=hcA0,6211μm

A, B gây ra hiện tượng quang điện

Tần số giới hạn:

f0=cλ04,83.1014Hz

Câu 17: Trong thí nghiệm Hecxơ: chiếu một chùm sáng phát ra từ một hồ quang vào một tấm kẽm thì thấy các electron bật ra khỏi tấm kim loại. Khi chắn chùm sáng hồ quang bằng tấm thuỷ tỉnh dày thì thấy không có electron bật ra nữa, điều này chứng tỏ

A. tấm kim loại đã tích điện đương và mang điện thế dương.

B. chỉ có ánh sáng thích hợp mới gây ra được hiện tượng quang điện.

C. ánh sáng phát ra từ hồ quang có bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện.

D. tấm thuỷ tỉnh đã hấp thụ tất cả ánh sáng phát ra từ hồ quang.

Đáp án: B

Giải thích:

Trong thí nghiệm Hecxơ: chiếu một chùm sáng phát ra từ một hồ quang vào một tấm kẽm thì thấy các electron bật ra khỏi tắm kim loại. Khi chắn chùm sáng hồ quang bằng tấm thuỷ tỉnh dày thì thấy không có electron bật ra nữa, điều này chứng tỏ chỉ có ánh sáng thích hợp mới gây ra được hiện tượng quang điện.

Câu 18: Êlectrôn bật ra khỏi kim loại khi có một bức xạ đơn sắc chiếu vào, là vì

A. bức xạ đó có cường độ rất lớn.

B. vận tốc của bức xạ đó lớn hơn vận tốc xác định.

C. bức xạ đó có bước sóng λ xác định.

D. tần số bức xạ đó có giá trị lớn hơn một giá trị xác định.

Đáp án: D

Giải thích:

Êlectrôn bật ra khỏi kim loại khi có một bức xạ đơn sắc chiếu vào phải lớn hơn công thoát ( hf > A = hf0 f > f0 ). Vậy tần số bức xạ đó có giá trị lớn hơn một giá trị xác định.

Câu 19: Trong chân không, ánh sáng tím có bước sóng 0,4 . Mỗi photon ánh sáng này mang năng lượng xấp xỉ bằng

A. 4,97.10−31 J.

B. 4,97.10−19 J.

C. 2,49.10−19 J.

D. 2,49.10−31 J.

Đáp án: B

Giải thích:

Mỗi photon ánh sáng này mang năng lượng xấp xỉ bằng:

ε=hcλ=6,625.1034 .3.1080,4.106=4,96875.1019J.

Câu 20: Chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,542 μm vào catôt của một tế bào quang điện (một dụng cụ chân không có hai điện cực là catôt nối với cực âm và anôt nối với cực dương của nguồn điện) thì có hiện tượng quang điện. Công suất của chùm sáng chiếu tới là 0,625 W, biết rằng cứ 100 photon tới catôt thì có 1 êlectron bứt ra khỏi catôt. Khi đó cường độ dòng quang điện bão hòa có giá trị là

A. 2,72 mA.

B. 2,04 mA.

C. 4,26 mA.

D. 2,57 mA.

Đáp án: A

Giải thích:

Vì biết rằng cứ 100 photon tới catôt thì có 1 êlectron bứt ra khỏi catôt nên trong 1s, số electron bứt ra khỏi catot là:

n=0,01.Phcλ=0,01.P λhc

Khi đó cường độ dòng quang điện bão hòa có giá trị là

Ibh=ne=0,01P λhc.e2,72.103A

Câu 21: Công thoát êlectron của kim loại phụ thuộc vào

A. bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại.

B. bản chất của kim loại.

C. cường độ của chùm sáng kích thích.

D. bước sóng của ánh sáng kích thích.

Đáp án: B

Giải thích:

Công thoát êlectron của kim loại phụ thuộc vào bản chất của kim loại.

Câu 22: Tất cả các photon trong chân không có cùng

A. năng lượng.

B. tần số.

C. tốc độ.

D. bước sóng.

Đáp án: C

Giải thích:

Khi truyền trong chân không các photon có cùng tốc độ 3.108 m/s.

Câu 23: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Photon ứng với ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đó có tần số càng lớn.

B. Năng lượng của photon giảm dần khi photon ra xa dần nguồn sáng.

C. Photon tồn tại trong cả trạng thái đứng yên và trạng thái chuyển động.

D. Năng lượng của mọi loại photon đều bằng nhau.

Đáp án: A

Giải thích:

A - Đúng vì năng lượng của photon tỉ lệ thuận với tần số.

B - Sai, vì năng lượng của photon không phụ thuộc vào khoảng cách từ photon đến nguồn.

C - Sai vì photon không tồn tại trong trạng thái đứng yên.

D - Sai vì photon có tần số khác nhau thì năng lượng khác nhau.

Câu 24: Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,50 μm lần lượt vào bốn tấm nhỏ có phủ canxi, natri, kali và xesi. Sử dụng bảng số liệu bên dưới để chỉ ra hiện tượng quang điện sẽ xảy ra ở

A. một tấm.

B. hai tấm.

C. ba tấm.

D. cả bốn tấm.

Đáp án: C

Giải thích:

Theo bảng giới hạn quang điện bước sóng giới hạn quang điện của caxi nhỏ hơn bước sóng kích thích 0,50 μm mà điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện λλo nên chỉ gây ra hiện tượng quang điện đối với kali, natri và xesi.

Câu 25: Một nguồn phát ra ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,50 μm. Số photon mà nguồn phát ra trong 1 phút là N = 2,5.1018. Công suất phát xạ của nguồn là

A. 0,28 mW.

B. 8,9 mW.

C. 16,6 mW.

D. 5,72 mW.

Đáp án: C

Giải thích:

Công suất phát xạ của nguồn là

P=Nhct.λ=2,5.1018.6,625.1034.3.1085.107.600,0166W.

Câu 26: Phát biểu nào dưới đây về lưỡng tính sóng hạt là sai?

A. Hiện tượng giao thoa ánh sáng thể hiện tính chất sóng.

B. Hiện tượng quang điện, ánh sáng thể hiện tính chất hạt.

C. Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn càng thể hiện rõ tính chất sóng.

D. Các sóng điện từ có bước sóng càng dài thì tính chất sóng thể hiện rõ hơn tính chất hạt.

Đáp án: C

Giải thích:

Bước sóng càng ngắn, năng lượng càng lớn, khả năng đâm xuyên lớn nên thể hiện rõ tính chất hạt.

Câu 27: Động năng ban đầu cực đại của các electron phụ thuộc vào?

A. Năng lượng của photon chiếu tới.

B. Cường độ bức xạ chiếu tới.

C. Công thoát.

D. Cả A và C đúng.

Đáp án: D

Giải thích:

Sử dụng công thức Anhxtanh:

ε=hcλ=A+Wdmax=hcλ0+Wdmax

Câu 28: Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc vào một tấm kẽm. Biết giới hạn quang điện của kẽm là 0,35μm. Hiện tượng quang điện sẽ không xảy ra nếu ánh sáng có bước sóng

A. 0,1 μm.

B. 0,2 μm.

C. 0,3 μm.

D. 0,4 μm.

Đáp án: D

Giải thích:

Giới hạn quang điện của kẽm là λ0 = 0,35μm.

Vậy λ = 0,4μm > λ0 không gây ra hiện tượng quang điện cho tấm kẽm.

Câu 29: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc vào bản chất kim loại.

B. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc vào bước sóng của chùm ánh sáng kích thích.

C. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc vào tần số của chùm ánh sáng kích thích.

D. Động năng ban đầu cực đại của electron quang điện phụ thuộc vào cường độ của chùm ánh sáng kích thích.

Đáp án: D

Giải thích:

Sử dụng công thức Anhxtanh về hiện tượng quang điện, suy ra động năng ban đầu cực đại của quang electron là:

12mv0max2=hcλA=hcλhcλ0

Suy ra động năng ban đầu cực đại của electron quang điện chỉ phụ thuộc vào bước sóng (hoặc tần số) của ánh sáng và bản chất kim loại.

Câu 30: Giới hạn quang điện của các kim loại kiềm như kali, xesi, canxi, natri,... nằm trong vùng ánh sáng nào? Sử dụng bảng số liệu dưới đây.

A. Ánh sáng nhìn thấy được.

B. Ánh sáng hồng ngoại.

C. Ánh sáng tử ngoại.

D. Cả ba vùng ánh sáng nêu trên.

Đáp án: A

Giải thích:

Giới hạn quang điện của các kim loại kiềm như kali, xesi, canxi, natri,... nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Vì vùng ánh sáng nhìn thấy có khoảng bước sóng từ 0,38 μm đến 0,76 μm .

Câu 31: Tất cả cá phôtôn trong chân không có cùng:

A. tốc độ

B. bước sóng

C. năng lượng

D. tần số

Đáp án: A

Câu 32: Chọn phát biểu đúng về hiện tượng quang điện:

A. Hiện tượng quang điện chỉ xảy ra khi tần số của ánh sáng kích thích nhỏ hơn tần số giới hạn fo nào đó.

B. Các phôtôn quang điện luôn bắn ra khỏi kim loại theo phương vuông góc với bề mặt kim loại.

C. Giới hạn quang điện phụ thuộc vào bản chất kim loại.

D. Giới hạn quang điện của kim loại tỉ lệ với công thoát êlectron của kim loại.

Đáp án: B

Câu 33: Hiện tượng quang điện là hiện tượng êlectron bị bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại:

A. khi tấm kim loại bị nung nóng.

B. nhiễm điện do tiếp xúc với một vật nhiễm điện khác.

C. do bất kì nguyên nhân nào.

D. khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó.

Đáp án: C

Câu 34: Công thoát êlectron của kim loại phụ thuộc vào:

A. bước sóng của ánh sáng kích thích và bản chất của kim loại

B. bản chất của kim loại

C. cường độ của chùm sáng kích thích

D. bước sóng của ánh sáng kích thích

Đáp án: D

Câu 35: Tìm phát biểu sai khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng:

A. Nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng biệt, đứt quãng.

B. Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn.

C. Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng.

D. Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng không thay đổi và không phụ thuộc vào khoảng cách tới nguồn sáng.

Đáp án: A

Câu 36: Công thoaát của êlectron khỏi bề mặt nhôm là 3,46 eV. Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện đối với nhôm là ánh sáng kích thích phải có bước sóng thỏa mãn:

A. λ≤ 0,18 μm

B. λ > 0,18 μm

C. λ ≤0,36 μm

D. λ > 0,36 μm

Đáp án: B

Câu 37: Một nguồn phát ra ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,50 μm. Số photon mà nguồn phát ra trong 1 phút là N=2,5.1018. Công suất phát xạ của nguồn là:

A. 16,6 mW

B. 8,9 mW

C. 5,72 mW

D. 0,28 mW

Đáp án: D

Câu 38: Chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,542 μm vào catôt của một tế bào quang điện (một dụng cụ chân không có hai điện cực là catôt nối với cực âm và anôt nối với cực dương của nguồn điện) thì có hiện tượng quang điện. Công suất của chùm sáng chiếu tới là 0,625 W, biết rằng cứ 100 photon tới catôt thì có 1 êlectron bứt ra khỏi catôt. Khi đó cường độ dòng quang điện bão hòa có giá trị là:

A. 2,72 mA

B. 2,04 mA

C. 4,26 mA

D. 2,57 mA

Đáp án: A

Câu 39: Cho hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s ; tốc độ ánh sáng trong chân không c=3.108 m/s. Một nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,51 μm. Công suất bức xạ của nguồn là 2,65 W. Số photon mà nguồn phát ra trong 1 giây là:

A. 6,8.1018

B. 2,04.1019

C. 1,33.1025

D. 2,57.1017

Đáp án: D

Câu 40: Công thoát êlectron của một kim loại 2 eV. Trong số bốn bức xạ sau đây, bức xạ không gây ra được hiện tượng quang điện khi chiếu vào tấm kim loại nói trên có

A. bước sóng 450 nm

B. bước sóng 350 nm

C. tần số 6,5.1014 Hz

D. tần số 4,8.1014 Hz

Đáp án: C

1 14497 lượt xem
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: