Đề thi Vật lý THPT Quốc gia 2009 - 2017 phần Lượng tử ánh sáng (có lời giải chi tiết)

Câu 1: (Quốc gia – 2009) Khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây là đúng?A.Năng lượng phôtôn càng nhỏ khi cường độ chùm ánh sáng càng nhỏB.Phôtôn có thể chuyển động hay đứng yên tùy thuộc vào nguồn sáng chuyển động hay đứng yênC.Năng lượng của phôtôn càng lớn khi tần số của ánh sáng ứng với phôtôn đó càng nhỏD.Ánh sáng được tạo bởi các hạt gọi là phôtôn+ Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng:•Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là photon•Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các photon đều giống nhau, mỗi photon mang năng lượng bằng hf•Trong chân không, photon bay với tốc độ c  3.108 ms dọc theo các tia sáng•Mỗi nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một photonĐáp án D Câu 2: (Quốc gia – 2009) Nguyên tử hiđtô ở trạng thái cơ bản có mức năng lượng bằng 13,6 eV. Để chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng 3, 4 eV thì nguyên tử hiđrô phải hấp thụ một phôtôn có năng lượngA. 10,2 eVB. 10, 2 eVC. 17 eVD. 4 eV+ Áp dụng tiên đề của Bo về hấp thụ và bức xạ năng lượng ta có  En  E0  3, 4  13,6 10, 2 eVĐáp án A+ Ứng với hai mức năng lượng khác nhau khi chuyển trạng thái nguyên tử sẽ phát xạ ra một quang phổ vạch do vậy,số vạch mà đám nguyên từ này có thể phát ra làN  C2  4.4 1  6 vạch42Đáp án CCâu 4: (Quốc gia – 2009) Công thoát êlectron của một kim loại là 7, 46.1019 J. Chiếu lần lượt vào bề mặt tấm kim loại này các bức xạ có bước sóng là λ1 = 0,18 m, λ2 = 0,21m và λ3 = 0,35 m. Lấy ms. Bức xạ nào gây được hiện tượng quang điện đối với kim loại đó? h  6,625.1034 J.s, c  3.108 A. Hai bức xạ (1 và 2)B. Không có bức xạ nào trong ba bức xạ trênC. Cả ba bức xạ (1, 2 và 3)D. Chỉ có bức xạ 1+ Giới hạn quang điện của kim loạihchc6,625.1034.3.108 A 0  0  A  7, 46.1019  0, 26 μm + Để xảy ra hiện tượng quang điện thì λ ≤ λ0 → bức xạ λ1 và λ2 thõa mãnĐáp án ACâu 5: (Quốc gia – 2009) Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 µm. Lấy phôtôn này bằng h  6,625.1034 J.s, c  3.108 ms và e 1,6.1019 C. Năng lượng của A. 1,21 eVB. 11,2 eVC. 12,1 eVD. 121 eV+ Năng lượng của photon   hc  6,625.1034.3.108   18 1eV1,6.1019 J   1.94.1018  0,1026.106 1,94.10J 1,6.1019 12,1eV Đáp án CCâu 6: (Quốc gia – 2009) 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 ms và m  9,1.1031 kg. Vận tốc ban đầu cực đại của các êlectron quang điện bằngA. 2,29.104 msB. 9,24.103 msC. 9,61.105 msD. 1,34.106 ms+ Electron có vận tốc ban đầu cực đại ứng với bức xạ có bước sóng nhỏ (năng lượng lớn). Áp dụng công thức Einstein về hiện tượng quang điện hchc12 2hc  11 5    mv 2  v   m  0   9,61.10 ms Đáp án C+ Áp dụng tiên đề Bo về sự hấp thụ và bức xạ năng lượnghchc6,625.1024.3.108   E3  E2    E  E  13,6 13,6   0,657 μm 32   1,6.1019 Đáp án C 3222  + Áp dụng tiên đề Bo về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng  hc   E2  E1 hchchchchc  hc   E 3  E1 32 21    E  E  2132 hc  2132312132  3231Đáp án DCâu 9: (Quốc gia – 2010) Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quĩ đạo K của electron trong nguyên tử hidro là r0. Khi electron chuyển từ quĩ đạo N về quĩ đạo L thì bán kính quĩ đạo giảm bớtA. 12r0B. 4r0C. 9r0D. 16r0+ Bán kĩnh quỹ đạo dừng của electron r  n2r  r  r  n2  n2 r  42  22 r 12r Đáp án A n0NLNL 000 hchc6,625.1034.3.108 + Giới hạn quang điện của kim loại: A 0  0  A  7, 2.1019  0, 276 μm Để xảy ra hiện tượng quang điện thì λ ≤ λ0 → các bức xạ λ1 v