Bài tập trắc nghiệm Lí 12 có đáp án Bài tập trắc nghiệm Chương 6. Lượng tử ánh sáng

Trắc nghiệm Bài 30. Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng - Vật Lí 12

Đề bài

Xem đáp án

Làm bài tập

Đề bài

Câu 1 :

Trong thí nghiệm Hec-xơ, nếu sử dụng ánh sáng hồ quang điện sau khi đi qua tấm kính thủy tinh dày thì

A.

Hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi cường độ của chùm sáng kích thích đủ lớn
B.

Hiệu ứng quang điện vẫn xảy ra vì giới hạn quang điện của kẽm là ánh sáng nhìn thấy.
C.

Hiệu ứng quang điện không xảy ra vì thủy tinh hấp thụ hết tia tử ngoại.
D.

Hiệu ứng quang điện vẫn xảy ra vì thủy tinh hấp thụ hết tia tử ngoại

Câu 2 :

Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm thì:

A.

Tấm kẽm mất dần điện tích dương.
B.

Tấm kẽm trở nên trung hòa về điện.
C.

Tấm kẽm mất dần điện tích âm.
D.

Điện tích âm của tấm kẽm không đổi.

Câu 3 :

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi:

A.

Chiếu vào kim loại ánh sáng thích hợp.
B.

Tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với vật đã bị nhiễm điện khác.
C.

Kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao.
D.

Đặt tấm kim loại vào trong một điện trường mạnh.

Câu 4 :

Chiếu một bức xạ đơn sắc có bước sóng $λ$ vào một tấm kim loại có giới hạn quang điện ngoài là ${λ_0}$ thì thấy có hiện tượng quang điện xảy ra (electron bứt ra khỏi kim loại). Với $c$ là tốc độ photon trong chân không. Khi đó, ta có mối quan hệ đúng là:

A.

${\lambda _0} > \lambda $
B.

$\lambda \geqslant \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}$
C.

$\lambda < \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}$
D.

$\lambda \leqslant {\lambda _0}$

Câu 5 :

Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là:

A.

Bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.
B.

Bước sóng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.
C.

Công nhỏ nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.
D.

Công lớn nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.

Câu 6 :

Giới hạn quang điện phụ thuộc vào:

A.

Bản chất của kim loại
B.

Điện áp giữa anốt và catốt của tế bào quang điện
C.

Bước sóng của ánh sáng chiếu vào catốt
D.

Điện trường giữa anốt và catốt

Câu 7 :

Cho biết công thoát của Kali là

$A{\text{ }} = {\text{ }}3,{6.10^{ - 19}}J$ . Chiếu vào Kali lần lượt bốn bức xạ

${\lambda _1} = 0,4\mu m;{\text{ }}{\lambda _2} = 0,5\mu m{\text{ }};{\text{ }}{\lambda _3} = 0,6\mu m;{\text{ }}{\lambda _4} = 0,7\mu m$ .

Những bức xạ nào có thể gây ra hiện tượng quang điện đối với Kali?

A.

${\lambda _3}$ và ${\lambda _4}$
B.

${\lambda _1}$ và ${\lambda _2}$
C.

chỉ có ${\lambda _1}$
D.

${\lambda _1},{\lambda _2}$ và ${\lambda _3}$

Câu 8 :

Theo thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein thì một hạt ánh sáng (photon) của ánh sáng đơn sắc có tần số f phải có năng lượng là

A.

$\varepsilon = hf$
B.

$\varepsilon = \frac{{{\text{hc}}}}{f}$.
C.

$\varepsilon = \frac{{\text{h}}}{f}$
D.

$\varepsilon = \frac{{\text{c}}}{f}$.

Câu 9 :

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai?

A.

Phân tử, nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.
B.

Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
C.

Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc tần số của ánh sáng.
D.

Trong chân không, các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.10⁸ m/s.

Câu 10 :

Chọn câu phát biểu sai về photon:

A.

Ánh sáng tím có photon giống hệt nhau
B.

Năng lượng của mỗi photon không đổi trong quá trình lan truyền
C.

Photon chuyển động dọc theo tia sáng
D.

Trong chân không photon chuyển động với tốc độ $c = 3.{10^8} m/s$

Câu 11 :

Gọi năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ, ánh sáng lục và ánh sáng vàng lần lượt là: ε_Đ, ε_L và ε_V. Sắp xếp chúng theo thứ tự năng lượng giảm dần là:

A.

ε_L > ε_V> ε_Đ
B.

ε_V > ε_L > ε_Đ
C.

ε_L > ε_Đ > ε_V
D.

ε_Đ > ε_V > ε_L.

Câu 12 :

Trong chân không, ánh sáng tím có bước sóng $0,38\mu m$ . Mỗi phôtôn của ánh sáng này mang năng lượng xấp xỉ bằng:

A.

5,23. 10^-20J
B.

2,49.10^-31 J
C.

5,23.10^-19J
D.

2,49.10^-19 J

Câu 13 :

Giới hạn quang điện của kim loại Natri là ${\lambda _0} = {\text{ }}0,50\mu m$ . Công thoát electron của Natri là

A.

2,48eV
B.

4,48eV
C.

3,48eV
D.

1,48eV

Câu 14 :

Chọn câu trả lời đúng. Giới hạn quang điện của Natri là $0,5\mu m.$ Công thoát của Kẽm lớn hơn của Natri là 1,4 lần. Giới hạn quang điện của kẽm là:

A.

$0,7\mu m$
B.

$0,36\mu m$
C.

$0,9\mu m$
D.

$0,63\mu m.$

Câu 15 :

Biết công thoát 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 bức xạ có bước sóng $0,33{\text{ }}\mu m$ vào bề mặt các kim loại trên. Hiện tượng quang điện ngoài xảy ra với các kim loại nào sau đây ?

A.

Kali và đồng
B.

Kali và canxi
C.

Bạc và đồng
D.

Canxi và bạc

Câu 16 :

Một chất quang dẫn có giới hạn quang điện là $1,88\mu m$ . Lấy c = 3.10⁸m/s. Hiện tượng quang điện trong xảy ra khi chiếu vào chất này ánh sáng có tần số nhỏ nhất là

A.

1,452.10¹⁴Hz
B.

1,596.10¹⁴Hz
C.

1,875.10¹⁴Hz
D.

1,956.10¹⁴Hz

Câu 17 :

Một tấm kim loại có công thoát A, người ta chiếu vào kim loại chùm sáng có năng lượng của photon là hf thì các electron quang điện được phóng ra có động năng ban đầu cực đại là K. Nếu tần số của bức xạ chiếu tới tăng gấp đôi thì động năng ban đầu cực đại của các electron quang điện là:

A.

K + hf
B.

K + A
C.

2K
D.

K + A + hf

Câu 18 :

Lần lượt chiếu vào catốt của một tế bào quang điện các bức xạ điện từ gồm các bức xạ có bước sóng ${\lambda _1} = {\text{ }}0,26\mu m$ và bức xạ có bước sóng ${\lambda _2} = {\text{ }}1,2{\lambda _1}$ thì vận tốc ban đầu cực đại của các electron quang điện bứt ra từ catốt lần lượt là v₁và v₂với ${v_2} = {\text{ }}3{v_1}/4$ . Giới hạn quang điện ${\lambda _0}$ của kim loại làm catốt nay là

A.

$0,42\mu m$
B.

$1,00{\text{ }}\mu m$
C.

$0,90{\text{ }}\mu m$
D.

$1,45{\text{ }}\mu m$

Câu 19 :

Điều khẳng định nào sau đây là sai khi nói về bản chất của ánh sáng?

A.

Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
B.

Khi bước sóng của ánh sáng càng ngắn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ nét, tính chất sóng càng ít thể hiện
C.

Khi tính chất hạt thể hiện rõ nét, ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa.
D.

Khi bước sóng của ánh sáng càng dài thì tính chất hạt ít thể hiện, tính chất sóng thể hiện càng rõ nét.

Câu 20 :

Trong chùm tia Rơn-ghen phát ra từ một ống Rơn-ghen, người ta thấy những tia có tần số lớn nhất bằng ${f_{\max }} = {3.10^{18}}{\rm{Hz}}.$ Xác định tốc độ cực đại của electron ngay trước khi đập vào đối Katot.

A.

6,61.10⁷ (m/s)
B.

1,66.10⁷ (m/s)
C.

66,1.10⁷ (m/s)
D.

16,6.10⁷ (m/s)

Câu 21 :

Một nguồn sáng công suất 6 W đặt trong không khí phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 625 nm. Biết h = 6,625.10^-34Js; c = 3.10⁸m/s. Số photon do nguồn sáng đó phát ra trong một đơn vị thời gian gần đúng là

A.
5,38.10¹⁹
B.
3,72.10¹⁹
C.
1,89.10¹⁹
D.
2,62.10¹⁹

Câu 22 :

Kim loại làm catốt của tế bào quang điện có công thoát A = 3,45eV. Khi chiếu vào 4 bức xạ điện từ có λ₁ = 0,25 µm, λ₂ = 0,4 µm, λ₃ = 0,56 µm, λ₄ = 0,2 µm thì bức xạ nào xảy ra hiện tượng quang điện

A.
λ₃, λ₂
B.
λ₁, λ₄
C.
λ₁, λ₂, λ₄
D.
cả 4 bức xạ trên

Câu 23 :

Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc có tần số 10¹⁵ Hz vào ca tốt một tế bào quang điện thì xảy ra hiện tượng quang điện ngoài. Biết hiệu suất của quá trình quang điện này là 0,05%. Lấy h = 6,625.10^-34 Js. Nếu công suất của chùm sáng là 1 mW thì số electron quang điện bật ra khỏi ca tốt trong 1 s là

A.
7,55.${10^{14}}$
B.
1,51.${10^{14}}$
C.
1,51.${10^{11}}$
D.
7,55.${10^{11}}$

Câu 24 :

Cho biết năng lượng của phôtôn của một ánh sáng đơn sắc bằng 2,26 eV. Cho hằng số plăng h = 6,63.10^-34J.s, tốc độ ánh sáng trong chân không c = 3.10⁸ m/s và điện tích của electron -e = -1,6.10^-19 C. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc này bằng:

A.
550nm.
B.
450nm.
C.
500nm.
D.
880nm.

Câu 25 :

Xét nguyên tử Hidro theo mẫu nguyên từ Bo. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng -5,44.10^-19 J sang trang thái dừng có mức năng lượng -21,76.10^-19J thì phát ra photon tương ứng với ánh sáng có tần số f. Lấy h = 6,625.10^-34 J.s. Giá trị của f là

A.
1,64.10¹⁵ Hz.
B.
4,11.10¹⁵ Hz.
C.
2,05.10¹⁵ Hz.
D.
2,46.10¹⁵ Hz.

Câu 26 :

Theo giả thuyết lượng tử của Planck, lượng tử năng lượng là năng lượng của

A.
mọi electron.
B.
một nguyên tử.
C.
một phôtôn.
D.
một phân tử.

Câu 27 :

Theo thuyết tương đối Anhxtanh, một vật có khối lượng $m_0$ khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ $v,$ khối lượng sẽ tăng lên thành $m$ với

A.
$m = {m_0}\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} .$
B.
$m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{v}{c}} }}.$
C.
$m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}.$
D.
$m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{c^2}}}{{{v^2}}}} }}.$

Câu 28 :

Đồ thị dưới đây biểu diễn động năng cực đại E của êlectron thoát ra khỏi bề mặt của một tấm kali thay đổi theo tần số f của bức xạ điện từ tới tấm. Từ đồ thị, giá trị của hằng số Plăng có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.
6,2.10^-34 J.s.
B.
6,6.10^-34 J.s.
C.
6,2.10⁴ J.s.
D.
1,6.10³³ J.s.

Câu 29 :

Tia X có bước sóng $71pm$ làm bật ra các quang – electron từ một lá vàng. Các electron này bắt nguồn từ sâu trong các nguyên tử vàng. Các electron bắn ra chuyển động theo các quỹ đạo tròn có bán kính $r$ trong một từ trường đều, có cảm ứng từ là $B$. Thực nghiệm cho $B.r = 1,{88.10^{ - 4}}\left( {T.m} \right)$. Tính công thoát của vàng?

A.
$14,4MeV$
B.
$2,3J$
C.
$ 2,3keV$
D.
$14,4keV$

Câu 30 :

Trong y học, người ta dùng một máy laze phát ra chùm laze có bước sóng $\lambda $ để đốt các mô mềm. Biết rằng để đốt được phần mô mềm có thể tích $4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m{m^3}$ thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của ${30.10^{18}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} photon$ của chùm laze trên. Coi năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn ${\rm{1}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m{m^3}$ mô là $2,53{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} J$. Biết hằng số Plăng $h = 6,{625.10^{ - 34}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} J.s$, tốc độ ánh sáng trong chân không $c = {3.10^8}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m/s$. Giá trị của $\lambda $ là

A.
$683{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$
B.
$485{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$
C.
$489{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$
D.
$589{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$

Lời giải và đáp án

Câu 1 :

Trong thí nghiệm Hec-xơ, nếu sử dụng ánh sáng hồ quang điện sau khi đi qua tấm kính thủy tinh dày thì

A.

Hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi cường độ của chùm sáng kích thích đủ lớn
B.

Hiệu ứng quang điện vẫn xảy ra vì giới hạn quang điện của kẽm là ánh sáng nhìn thấy.
C.

Hiệu ứng quang điện không xảy ra vì thủy tinh hấp thụ hết tia tử ngoại.
D.

Hiệu ứng quang điện vẫn xảy ra vì thủy tinh hấp thụ hết tia tử ngoại

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Hiện tượng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào gọi là hiện tượng quang điện ngoài.

Tia tử ngoại bị nước và thuỷ tinh hấp thụ mạnh.

Câu 2 :

Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm thì:

A.

Tấm kẽm mất dần điện tích dương.
B.

Tấm kẽm trở nên trung hòa về điện.
C.

Tấm kẽm mất dần điện tích âm.
D.

Điện tích âm của tấm kẽm không đổi.

Đáp án : D

Lời giải chi tiết :

Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm thì điện tích âm của tấm kẽm không đổi

Câu 3 :

Hiện tượng quang điện ngoài là hiện tượng electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi:

A.

Chiếu vào kim loại ánh sáng thích hợp.
B.

Tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với vật đã bị nhiễm điện khác.
C.

Kim loại bị nung nóng đến nhiệt độ rất cao.
D.

Đặt tấm kim loại vào trong một điện trường mạnh.

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Hiện tượng ánh sáng làm bật các electron ra khỏi mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện (ngoài)

Câu 4 :

A.

${\lambda _0} > \lambda $
B.

$\lambda \geqslant \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}$
C.

$\lambda < \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}}$
D.

$\lambda \leqslant {\lambda _0}$

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: $\lambda {\text{ }} \leqslant {\text{ }}{\lambda _0}$

Lời giải chi tiết :

Để gây ra hiện tượng quang điện:

$\lambda \le {\lambda _0} \Leftrightarrow \frac{c}{f} \le {\lambda _0}$

Câu 5 :

Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là:

A.

Bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.
B.

Bước sóng ngắn nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện.
C.

Công nhỏ nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.
D.

Công lớn nhất dùng để bứt electron ra khỏi bề mặt kim loại đó.

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Ta có, điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện là các bước sóng chiếu vào phải nhỏ hơn hoặc bằng giới hạn quang điện

=> Giới hạn quang điện ${\lambda _0}$ là bước sóng dài nhất của bức xạ chiếu vào kim loại đó mà gây ra được hiện tượng quang điện

Câu 6 :

Giới hạn quang điện phụ thuộc vào:

A.

Bản chất của kim loại
B.

Điện áp giữa anốt và catốt của tế bào quang điện
C.

Bước sóng của ánh sáng chiếu vào catốt
D.

Điện trường giữa anốt và catốt

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Giới hạn quang điện phụ thuộc vào bản chất của kim loại

Câu 7 :

Cho biết công thoát của Kali là

$A{\text{ }} = {\text{ }}3,{6.10^{ - 19}}J$ . Chiếu vào Kali lần lượt bốn bức xạ

${\lambda _1} = 0,4\mu m;{\text{ }}{\lambda _2} = 0,5\mu m{\text{ }};{\text{ }}{\lambda _3} = 0,6\mu m;{\text{ }}{\lambda _4} = 0,7\mu m$ .

Những bức xạ nào có thể gây ra hiện tượng quang điện đối với Kali?

A.

${\lambda _3}$ và ${\lambda _4}$
B.

${\lambda _1}$ và ${\lambda _2}$
C.

chỉ có ${\lambda _1}$
D.

${\lambda _1},{\lambda _2}$ và ${\lambda _3}$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

+ Sử dụng định luật về giới hạn quang điện

$A{\text{ }} = {\text{ }}hc/{\lambda _0}$

+ Điều kiện để xảy ra hiện tượng quang điện:

$\lambda \leqslant {\lambda _0}$

Lời giải chi tiết :

Ta có :

${\rm{A}} = \frac{{{\rm{hc}}}}{{{{\rm{\lambda }}_0}}}{\rm{}} \to {{\rm{\lambda }}_0} = \frac{{{\rm{hc}}}}{{\rm{A}}} = 0,552{\rm{\mu m}}$

Để gây ra hiện tượng quang điện thì bức xạ chiếu đến có bước sóng nhỏ hơn λ₀ => bức xạ nào có thể gây ra hiện tượng quang điện là λ₁ và λ₂

Câu 8 :

Theo thuyết lượng tử ánh sáng của Einstein thì một hạt ánh sáng (photon) của ánh sáng đơn sắc có tần số f phải có năng lượng là

A.

$\varepsilon = hf$
B.

$\varepsilon = \frac{{{\text{hc}}}}{f}$.
C.

$\varepsilon = \frac{{\text{h}}}{f}$
D.

$\varepsilon = \frac{{\text{c}}}{f}$.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Năng lượng của photon ánh sáng:

$\varepsilon = hf{\text{ }} = {\text{ }}hc/\lambda $

Lời giải chi tiết :

Theo thuyết lượng tử ánh sáng của, mỗi photon có năng lượng:

$\varepsilon = hf$

Câu 9 :

Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào dưới đây là sai?

A.

Phân tử, nguyên tử phát xạ hay hấp thụ ánh sáng, cũng có nghĩa là chúng phát xạ hay hấp thụ phôtôn.
B.

Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
C.

Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc tần số của ánh sáng.
D.

Trong chân không, các phôtôn bay dọc theo tia sáng với tốc độ c = 3.10⁸ m/s.

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

Năng lượng của photon ánh sáng: $\varepsilon = hf$ => có phụ thuộc vào tần số của ánh sáng.

Câu 10 :

Chọn câu phát biểu sai về photon:

A.

Ánh sáng tím có photon giống hệt nhau
B.

Năng lượng của mỗi photon không đổi trong quá trình lan truyền
C.

Photon chuyển động dọc theo tia sáng
D.

Trong chân không photon chuyển động với tốc độ $c = 3.{10^8} m/s$

Đáp án : A

Lời giải chi tiết :

Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau

Nhận thấy ánh sáng tím có bước sóng nằm trong khoảng từ $0,38\mu m - 0,42\mu m$

=> Phương án A: Ánh sáng tím có photon giống hệt nhau là sai

Câu 11 :

A.

ε_L > ε_V> ε_Đ
B.

ε_V > ε_L > ε_Đ
C.

ε_L > ε_Đ > ε_V
D.

ε_Đ > ε_V > ε_L.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

+ Sử dụng công thức tính năng lượng của photon $\varepsilon = hf = \frac{{hc}}{\lambda }$ để đánh giá.

+ Chiều giảm dần của bước sóng: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím

Lời giải chi tiết :

Ta có :

$\left. \begin{gathered}\varepsilon = hf = \frac{{hc}}{\lambda } \hfill \\{\lambda _{\text{D}}} > {\lambda _V} > {\lambda _L} \hfill \\\end{gathered} \right\} \Rightarrow {\varepsilon _D} < {\varepsilon _V} < {\varepsilon _L}$

Câu 12 :

Trong chân không, ánh sáng tím có bước sóng $0,38\mu m$ . Mỗi phôtôn của ánh sáng này mang năng lượng xấp xỉ bằng:

A.

5,23. 10^-20J
B.

2,49.10^-31 J
C.

5,23.10^-19J
D.

2,49.10^-19 J

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Năng lượng của photon ánh sáng:

$\varepsilon {\text{ }} = {\text{ }}hf{\text{ }} = {\text{ }}hc/\lambda $

Lời giải chi tiết :

Mỗi photon của ánh sáng tím mang năng lượng:

$\varepsilon = \dfrac{{hc}}{\lambda } = \dfrac{{6,{{625.10}^{-34}}{{.3.10}^8}}}{{0,{{38.10}^{-6}}}} = 5,{23.10^{ - 19}}J$

Câu 13 :

Giới hạn quang điện của kim loại Natri là ${\lambda _0} = {\text{ }}0,50\mu m$ . Công thoát electron của Natri là

A.

2,48eV
B.

4,48eV
C.

3,48eV
D.

1,48eV

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức liên hệ giữa công thoát và giới hạn quang điện: A = hc/λ₀

Lời giải chi tiết :

Công thoát của Natri

$A = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} = 3,{975.10^{ - 19}}J = 2,48eV$

Câu 14 :

Chọn câu trả lời đúng. Giới hạn quang điện của Natri là $0,5\mu m.$ Công thoát của Kẽm lớn hơn của Natri là 1,4 lần. Giới hạn quang điện của kẽm là:

A.

$0,7\mu m$
B.

$0,36\mu m$
C.

$0,9\mu m$
D.

$0,63\mu m.$

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức liên hệ giữa công thoát và giới hạn quang điện: A = hc/λ₀

Lời giải chi tiết :

Ta có:

$A = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} \Rightarrow \frac{{{A_{Zn}}}}{{{A_{Na}}}} = \frac{{{\lambda _{0Na}}}}{{{\lambda _{0Zn}}}} = 1,4 \Rightarrow {\lambda _{0Zn}} = 0,36\mu m$

Câu 15 :

A.

Kali và đồng
B.

Kali và canxi
C.

Bạc và đồng
D.

Canxi và bạc

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện:

$\lambda {\text{ }} \leqslant {\text{ }}{\lambda _0} \leftrightarrow {\text{ }}\varepsilon {\text{ }} \geqslant {\text{ }}A$

Lời giải chi tiết :

Năng lượng của bức xạ chiếu vào bề mặt tấm kim loại

$\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda } = 3,76eV$

Để xảy ra hiện tượng quang điện thì

$\varepsilon \geqslant A$

Nhận thấy năng lượng photon của ánh sáng chiếu vào tấm kim loại lớn hơn công thoát của Kali và canxi. Do đó hiện tượng quang điện xảy ra đối với hai kim loại này.

Câu 16 :

A.

1,452.10¹⁴Hz
B.

1,596.10¹⁴Hz
C.

1,875.10¹⁴Hz
D.

1,956.10¹⁴Hz

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Sử dụng lí thuyết định luật về giới hạn quang điện

$\lambda {\text{ }} \leqslant {\text{ }}{\lambda _0} \leftrightarrow {\text{ }}f{\text{ }} \geqslant {\text{ }}{f_0}$

Lời giải chi tiết :

Giới hạn quang điện của chất quang dẫn:

${\lambda _0} = 1,88\mu m = 1,{88.10^{ - 6}}m$

Tần số giới hạn quang điện của chất quang dẫn:

${f_0} = \frac{c}{{{\lambda _0}}} = 1,{596.10^{14}}Hz$

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện trong:

$\lambda \leqslant {\lambda _0} \Rightarrow f \geqslant {f_0} = 1,{596.10^{14}}Hz \Rightarrow {f_{\min }} = 1,{596.10^{14}}Hz$

Câu 17 :

A.

K + hf
B.

K + A
C.

2K
D.

K + A + hf

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức của Anh – xtanh: $hf = A + {{\text{W}}_{do\max }}$

Lời giải chi tiết :

Với tần số f thì: $hf = A + K$ (1)

Với tần số 2f thì: $2hf = A + K'$ (2)

(2) – (1) ta được: $K' = {\text{ }}K + {\text{ }}hf$

Câu 18 :

A.

$0,42\mu m$
B.

$1,00{\text{ }}\mu m$
C.

$0,90{\text{ }}\mu m$
D.

$1,45{\text{ }}\mu m$

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng công thức Anh – xtanh:

$hf = A + {{\text{W}}_{do}}_{m{\text{ax}}}$

Lời giải chi tiết :

Ta giải hệ phương trình sau:

$\left\{ \begin{gathered}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = A + \frac{1}{2}mv_1^2 \hfill \\\frac{{hc}}{{{\lambda _2}}} = A + \frac{1}{2}mv_2^2 \hfill \\\end{gathered} \right.\Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} + {K_1} \hfill \\\frac{{hc}}{{1,2{\lambda _1}}} = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} + \frac{9}{{16}}{K_1} \hfill \\\end{gathered} \right. \Rightarrow {\lambda _0} = 0,42\mu m$

Câu 19 :

Điều khẳng định nào sau đây là sai khi nói về bản chất của ánh sáng?

A.

Ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
B.

Khi bước sóng của ánh sáng càng ngắn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ nét, tính chất sóng càng ít thể hiện
C.

Khi tính chất hạt thể hiện rõ nét, ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa.
D.

Khi bước sóng của ánh sáng càng dài thì tính chất hạt ít thể hiện, tính chất sóng thể hiện càng rõ nét.

Đáp án : C

Lời giải chi tiết :

A, B, D - đúng

C - sai: vì khi tính chất sóng thể hiện rõ nét thì ta mới dễ quan sát hiện tượng giao thoa

Câu 20 :

A.

6,61.10⁷ (m/s)
B.

1,66.10⁷ (m/s)
C.

66,1.10⁷ (m/s)
D.

16,6.10⁷ (m/s)

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Áp dụng công thức: $hf = \dfrac{{m{v^2}}}{2}$

Lời giải chi tiết :

Ta có: $hf = \dfrac{{m{v^2}}}{2} \Rightarrow {v_{\max }} = 6,{61.10^7}(m/s)$

Câu 21 :

A.
5,38.10¹⁹
B.
3,72.10¹⁹
C.
1,89.10¹⁹
D.
2,62.10¹⁹

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Năng lượng của một photon là $\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda }$

Số photon mà ánh sáng đó phát ra trong 1 đơn vị thời gian là $N = \frac{P}{\varepsilon }$

Lời giải chi tiết :

Năng lượng của một photon:

$\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda } = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{{{625.10}^{ - 9}}}} = 31,{8.10^{ - 20}}J$

Số photon mà ánh sáng đó phát ra trong 1 đơn vị thời gian là:

$N = \frac{P}{\varepsilon } = \frac{6}{{31,{{8.10}^{20}}}} = 1,{89.10^{19}}$

Câu 22 :

A.
λ₃, λ₂
B.
λ₁, λ₄
C.
λ₁, λ₂, λ₄
D.
cả 4 bức xạ trên

Đáp án : B

Phương pháp giải :

Điều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: $\lambda \le {\lambda _0}$

Giới hạn quang điện: ${\lambda _0} = \dfrac{{hc}}{A}$

Lời giải chi tiết :

Giới hạn quang điện của kim loại làm catot:

${\lambda _0} = \dfrac{{hc}}{A} = \dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{3,45.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 0,36\mu m$

Để xảy ra hiện tượng quang điện thì: $\lambda \le {\lambda _0}$

Vậy các bức xạ gây ra hiện tượng quang điện là λ₁, λ₄

Câu 23 :

A.
7,55.${10^{14}}$
B.
1,51.${10^{14}}$
C.
1,51.${10^{11}}$
D.
7,55.${10^{11}}$

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Phương pháp:

- Hiệu suất của quá trình quang điện: $H = \frac{{{n_e}}}{{{n_\varepsilon }}}.100\% $

trong đó: n_ɛ là số photon chiếu đến catot trong 1s; n_e là số electron bật ra khỏi catot trong 1s

- Công suất của chùm sáng: $P = {n_\varepsilon }.\varepsilon = {n_\varepsilon }.hf$

trong đó: n_ɛ là số photon chiếu đến catot trong 1s

Lời giải chi tiết :

Cách giải:

Công suất của chùm sáng là 1mW:

$P = {n_\varepsilon }.\varepsilon = {n_\varepsilon }.hf \Rightarrow {n_\varepsilon } = \frac{P}{{hf}} = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.10}^{15}}}} = 1,{51.10^{15}}$

Hiệu suất của quá trình quang điện này là 0,05%. Ta có:

$H = \frac{{{n_e}}}{{{n_\varepsilon }}}.100\% = 0,05\% \Rightarrow {n_e} = \frac{{{n_\varepsilon }.0,05}}{{100}} = \frac{{1,{{51.10}^{15}}.0,05}}{{100}} = 7,{55.10^{11}}$

Câu 24 :

A.
550nm.
B.
450nm.
C.
500nm.
D.
880nm.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Năng lượng photon: $\varepsilon =hf=\frac{hc}{\lambda }\,\left( J \right)=\frac{hc}{\lambda .1,{{6.10}^{-19}}}\left( eV \right)$

Lời giải chi tiết :

Photon mang năng lượng 2,26 eV ứng với bức xạ đơn sắc có bước sóng là

$\begin{align}& \varepsilon =\frac{hc}{\lambda .1,{{6.10}^{-19}}}\left( eV \right) \\& \Rightarrow \lambda =\frac{hc}{\varepsilon }=\frac{6,{{63.10}^{-34}}{{.3.10}^{8}}}{2,26.1,{{6.10}^{-19}}}=0,55\left( \mu m \right)=550nm \\\end{align}$

Câu 25 :

A.
1,64.10¹⁵ Hz.
B.
4,11.10¹⁵ Hz.
C.
2,05.10¹⁵ Hz.
D.
2,46.10¹⁵ Hz.

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng (E_n) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (E_m) thì nó phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu: E_n – E_m

Ta có: ε = hf_nm= E_n - E_m

Lời giải chi tiết :

Năng lượng photon phát ra là:

$\begin{array}{l}
\varepsilon = h{f_{nm}} = {E_n} - {E_m} = \left( { - 5,{{44.10}^{ - 19}}} \right)-\left( { - 21,{{76.10}^{ - 19}}} \right) = 16,{32.10^{ - 19}}J\\
\Rightarrow f = \frac{{{E_n} - {E_m}}}{h} = \frac{{16,{{32.10}^{ - 19}}}}{{6,{{625.10}^{ - 34}}}} = 2,{46.10^{15}}\left( {Hz} \right)
\end{array}$

Câu 26 :

Theo giả thuyết lượng tử của Planck, lượng tử năng lượng là năng lượng của

A.
mọi electron.
B.
một nguyên tử.
C.
một phôtôn.
D.
một phân tử.

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Giả thuyết lượng tử của năng lượng của Planck: Lượng năng lượng mà mỗi lần nguyên tử hay phân tử hấp thụ hay phát xạ có giá trị hoàn toàn xác đinh, gọi là lượng tử năng lượng. Lượng tử năng lượng, kí hiệu $\varepsilon $ có giá trị bằng: $\varepsilon = hf$

Lời giải chi tiết :

Theo giả thuyết lượng tử của Planck, lượng tử năng lượng là năng lượng của một photon.

Câu 27 :

A.
$m = {m_0}\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} .$
B.
$m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{v}{c}} }}.$
C.
$m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}.$
D.
$m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{c^2}}}{{{v^2}}}} }}.$

Đáp án : C

Phương pháp giải :

Khối lượng của vật chuyển động với tốc độ (khối lượng tương đối tính) là: $m = \frac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - {{\left( {\frac{v}{c}} \right)}^2}} }}$

Trong đó ${m_0}$ là khối lượng nghỉ.

Lời giải chi tiết :

Theo thuyết tương đối Anhxtanh, một vật có khối lượng $m_0$ khi ở trạng thái nghỉ thì khi chuyển động với tốc độ $v,$ khối lượng sẽ tăng lên thành $m$ với:

$m = \dfrac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \dfrac{{{v^2}}}{{{c^2}}}} }}$

Câu 28 :

A.
6,2.10^-34 J.s.
B.
6,6.10^-34 J.s.
C.
6,2.10⁴ J.s.
D.
1,6.10³³ J.s.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Sử dụng kĩ năng đọc đồ thị

Công thức thuyết lượng tử ánh sáng: $hf = h{f_0} + {{\rm{W}}_d}$

Lời giải chi tiết :

Từ đồ thị, lấy hai điểm ứng với E₁ = 0 có f₁ = 0,5.10¹⁵ Hz và E₂ = 4.10^-19 J có f₂ = 1,15.10¹⁵ Hz, ta có:

$\left\{ \begin{array}{l}h{f_1} = h{f_0} + {E_1} \Rightarrow h{f_1} = h{f_0} \Rightarrow {f_0} = {f_1} = 0,{5.10^{15}}\,\,\left( {Hz} \right)\\h{f_2} = h{f_0} + {E_2} \Rightarrow h = \dfrac{{{E_2}}}{{{f_2} - {f_0}}} = \dfrac{{{{4.10}^{ - 19}}}}{{\left( {1,15 - 0,5} \right){{.10}^{15}}}} \approx 6,{2.10^{ - 34}}\,\,\left( {J/s} \right)\end{array} \right.$

Câu 29 :

A.
$14,4MeV$
B.
$2,3J$
C.
$ 2,3keV$
D.
$14,4keV$

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Điện tích chuyển động trong từ trường chịu tác dụng của lực Lo-ren-xơ với quỹ đạo tròn có bán kính: $r = \dfrac{{mv}}{{qB}}$

Công thức Anh-xtanh về hiện tượng quang điện: $\dfrac{{hc}}{\lambda } = \dfrac{{hc}}{{{\lambda _0}}} + \dfrac{1}{2}m{v_{0\max }}^2$

Lời giải chi tiết :

Electron chuyển động trong từ trường với quỹ đạo tròn có bán kính là:

$r = \dfrac{{mv}}{{eB}} \Rightarrow v = \dfrac{{e.Br}}{m} = \dfrac{{1,{{6.10}^{ - 19}}.1,{{88.10}^{ - 4}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}}}} \approx {33.10^6}\,\,\left( {m/s} \right)$

Áp dụng công thức Anh—xtanh về hiện tượng quang điện, ta có:

$\begin{array}{l}\dfrac{{hc}}{\lambda } = A + \dfrac{1}{2}m{v_{0\max }}^2\\ \Rightarrow \dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{{{71.10}^{ - 12}}}} = A + \dfrac{1}{2}.9,{1.10^{ - 31}}.{\left( {{{33.10}^6}} \right)^2}\\ \Rightarrow A = 2,{3.10^{ - 15}}\,\,\left( J \right) = 14,4\,\,\left( {keV} \right)\end{array}$

Câu 30 :

A.
$683{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$
B.
$485{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$
C.
$489{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$
D.
$589{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} nm$

Đáp án : D

Phương pháp giải :

Năng lượng của một photon: $\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda }$

Năng lượng của chùm laze: $A = n.\varepsilon = n.\frac{{h.c}}{\lambda }$

Lời giải chi tiết :

+ Năng lượng của 1 photon: $\varepsilon = \dfrac{{hc}}{\lambda }$

$ \Rightarrow $ Năng lượng của ${30.10^{18}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} photon$ là:

$A = {30.10^{18}}.\varepsilon = {30.10^{18}}{\mkern 1mu} .\dfrac{{hc}}{\lambda }\,\,\,\left( J \right)$

+ Năng lượng trung bình để đốt hoàn toàn ${\rm{1}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m{m^3}$ mô là $2,53{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} J$
$ \Rightarrow $ Năng lượng cần thiết để đốt phần mô mềm có thể tích $4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m{m^3}$ là:

$A' = 4.2,53 = 10,12J$

+ Để đốt được phần mô mềm có thể tích $4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} m{m^3}$ thì phần mô này cần hấp thụ hoàn toàn năng lượng của ${30.10^{18}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} photon$ nên ta có:

$\begin{array}{l}A = A' \Leftrightarrow 10,12 = {30.10^{18}}{\mkern 1mu} .\dfrac{{hc}}{\lambda }\\ \Leftrightarrow 10,12 = {30.10^{18}}.\dfrac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{\lambda }\\ \Rightarrow \lambda = 5,{89.10^{ - 7}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right) = 589{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {nm} \right)\end{array}$

Trắc nghiệm Tổng hợp bài tập về cường độ dòng quang điện bão hòa và hiệu suất lượng tử - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập về cường độ dòng quang điện bão hòa và hiệu suất lượng tử Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Trắc nghiệm Bài 31. Hiện tượng quang điện trong - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 31. Hiện tượng quang điện trong Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Trắc nghiệm Bài 32. Hiện tượng quang - phát quang - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 32. Hiện tượng quang - phát quang Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Trắc nghiệm Tổng hợp bài tập chuyển động của electron quang điện trong điện trường đều và từ trường đều - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập chuyển động của electron quang điện trong điện trường đều và từ trường đều Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Trắc nghiệm Bài 33. Mẫu nguyên tử Bo - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 33. Mẫu nguyên tử Bo Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Trắc nghiệm Bài 34. Sơ lược về laze - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 34. Sơ lược về laze Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Trắc nghiệm Tổng hợp bài tập lượng tử ánh sáng - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập lượng tử ánh sáng Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Trắc nghiệm Ôn tập chương 6 - Vật Lí 12

Luyện tập và củng cố kiến thức Ôn tập chương 6 Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

Bài giải mới nhất

Trắc nghiệm Bài 30. Hiện tượng quang điện - Thuyết lượng tử ánh sáng - Vật Lí 12

Báo lỗi góp ý