Đề kiểm tra 45 phút (1 tiết) – Đề số 3 - Chương 6 – Vật lí 12

Đề bài

Câu 1: Trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô (H), dãy Banme có:

A. tất cả các vạch đều nằm trong vùng hồng ngoại.

B. bốn vạch thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy là Hα, Hβ, Hγ, Hδ các vạch còn lại thuộc vùng hồng ngoại.

C. tất cả các vạch đều nằm trong vùng tử ngoại.

D. bốn vạch thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy là Hα, Hβ, Hγ, Hδ các vạch còn lại thuộc vùng tử ngoại.

Câu 2: Quang điện trở được chế tạo từ

A. chất bán dẫn và có đặc điểm là dẫn điện tốt khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện kém khi được chiếu sáng thích hợp.

B. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó giảm khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.

C. kim loại và có đặc điểm là điện trở suất của nó tăng khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào.

D. chất bán dẫn có đặc điểm là dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện tốt khi được chiếu sáng thích hợp.

Câu 3: Kết luận nào sau đây là sai đối với pin quang điện?

A. Trong pin, quang năng biến đổi trực tiếp thành điện năng

B. Một bộ phận không thể thiếu được phải có cấu tạo từ chất bán dẫn

C. Nguyên tắc hoạt động là dựa vào hiện tượng quang điện ngoài

D. Nguyên tắc hoạt động là dựa vào hiện tượng quang điện trong

Câu 4: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về photôn ánh sáng?

A. Mỗi phôtôn có một năng lượng xác định.

B. Năng lượng của các phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau.

C. Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím lớn hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ.

D. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động.

Câu 5: Pin quang điện là nguồn điện, trong đó:

A. hóa năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

B. quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

C. cơ năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

D. nhiệt năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

Câu 6: Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô, nếu biết bước sóng dài nhất của vạch quang phổ trong dãy Laiman là λ₁ và bước sóng của vạch kề với nó trong dãy này là λ₂ thì bước sóng λ_α của vạch quang phổ H_α trong dãy Banme là:

A. \(\left( {{\lambda _1} - {\lambda _2}} \right)\)                B. \(\dfrac{{{\lambda _1}{\lambda _2}}}{{{\lambda _1} - {\lambda _2}}}\)

C. \(\left( {{\lambda _1} + {\lambda _2}} \right)\)               D. \(\dfrac{{{\lambda _1}{\lambda _2}}}{{{\lambda _1} + {\lambda _2}}}\)

Câu 7: Bước sóng giới hạn quang điện đối với kẽm (Zn) là λ₀. Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ thỏa mãn λ < λ₀ vào ba tấm Zn giống nhau đặt cô lập về điện mà trước lúc chiếu ánh sáng vào thì một tấm đã mang điện âm, một tấm không mang điện và một tấm mang điện dương có điện thế V sao cho \(V < \frac{{hc}}{{\left| e \right|{\lambda _0}}}\) (h là hằng số plăng, c là vận tốc ánh sáng, e là điện tích của electron). Khi đã ổn định thì điện thế trên ba tấm kim loại:

A. Tấm ban đầu không mang điện có điện thế lớn nhất

B. Bằng nhau

C. Tấm ban đầu mang điện âm có điện thế lớn nhất

D. Tấm ban đầu mang điện dương có điện thế lớn nhất

Câu 8: Chọn câu trả lời đúng. Giới hạn quang điện của natri là 0,5μm. Công thoát của kẽm lớn hơn của Natri là 1,4 lần. Giới hạn quang điện của kẽm là:

A. 0,7μm    B. 0,36μm

C. 0,9μm    D. Một kết quả khác

Câu 9: Chọn câu trả lời đúng. Biết rằng để triệu tiêu dòng quang điện ta phải dùng hiệu điện thế hãm 3V. Cho e = 1,6.10^-19C; m_e = 9,1.10^-31 kg. Vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện bằng:

A. 1,03.10⁶ m/s    B. 1,03.10⁵ m/s

C. 2,03.10⁵ m/s    D. 2,03.10⁶ m/s

Câu 10: Chọn câu trả lời đúng. Cho h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s, e = 1,6.10^-19 C. Biết công suất của nguồn sáng có bước sóng 0,3μm là 2,5 W. Giả thiết hiệu suất lượng tử 100%. Cường độ dòng quang điện bão hòa là:

A. 0,6 A          B. 6 mA

C. 0,6 mA       D. 6μA

Câu 11: Chiếu lần lượt 2 bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,25μm; λ₂ = 0,5μm vào catốt của một tế bào quang điện thì vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện là v₁ và v₂ = 1/2 v₁. Bước sóng giới hạn quang điện là:

A. 0,6μm         B. 0,375μm

C. 0,72μm       D. 0,75μm

Câu 12: Chọn câu trả lời đúng. Cho h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s, e = 1,6.10^-19 C. Công thoát electron của một quả cầu kim loại là 2,36 eV. Chiếu ánh sáng kích thích có bước sóng 0,3μm. Quả cầu đặt cô lập có điện thế cực đại bằng:

A. 1,8V    B. 1,5V

C. 1,3V    D. 1,1V

Câu 13: Chiếu ánh sáng đơn sắc vào một tấm kim loại đặt cô lập thì điện thế cực đại của tấm kim loại là 0,4V. Nếu dùng một electron (m = 9,1.10^-31 kg, e = -1,6.10^-16 C) có vận tốc bằng vận tốc ban đầu cực đại của electron bắn ra khỏi tấm kim loại nói trên, rồi cho bay vuông góc vào một từ trường đều B = 0,2T thì bán kính quỹ đạo của electron là

A. 8,54μm    B. 10,66μm

C. 9,87μm    D. 12,36μm

Câu 14: Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của một ống Rơnghen là 18,75 kV. Biết độ lớn điện tích electron, vận tốc ánh sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là 1,6.10^-19 C, 3.10⁸ m/s và 6,625.10^-34 J.s. Bỏ qua động năng ban đầu của electron. Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơnghen do ống phát ra là

A. 0,4625.10^-9 m.    B. 0,5625.10^-10 m.

C. 0,6625.10^-9 m.    D. 0,6625.10^-10 m.

Câu 15: Bước sóng giới hạn quang điện đối với một kim loại là 5200A⁰. Các electron quang điện sẽ được giải phóng ra nếu kim loại đó được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc phát ra từ:

A. Đèn hồng ngoại 1W

B. Đèn tử ngoại 50W

C. Đèn hồng ngoại 50W

D. Đèn hồng ngoại 10W

Câu 16: Chọn câu trả lời đúng. Cho h = 6,625.10^-34 J.s; c = 3.10⁸ m/s, 1eV = 1,6.10^-19 J. Kim loại có công thoát electron là A = 2,62eV. Khi chiếu vào kim loại này hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,4μm và λ₂ = 0,2μm thì hiện tượng quang điện:

A. Xảy ra với 2 bức xạ

B. Không xảy ra với cả 2 bức xạ

C. Xảy ra với bức xạ λ₁ không xảy ra với bức xạ λ₂

D. Xảy ra với bức xạ λ₂ không xảy ra với bức xạ λ₁

Câu 17: Chọn câu trả lời đúng. Biết mức năng lượng ứng với quĩ đạo dừng n trong nguyên tử hiđro: \({E_n} =  - \frac{{13,6}}{{{n^2}}}eV;n = 1,2,3...\)Khi hiđro ở trạng thái cơ bản được kích thích chuyển lên trạng thái có bán kính quĩ đạo tăng lên 9 lần. Khi chuyển dời về mức cơ bản thì phát ra bước sóng của bức xạ có năng lượng lớn nhất là:

A. 0,103 μm               B. 0,203 μm

C. 0,13 μm                 D. 0,23 μm

Câu 18: Chọn câu trả lời đúng. Bước sóng của các vạch quang phổ của nguyên tử hiđro được tính theo công thức: \(\frac{1}{\lambda } = {R_H}\left( {\frac{1}{{{m^2}}} - \frac{1}{{{n^2}}}} \right)\), với \({R_H} = 1,{0097.10^7}{m^{ - 1}}\). Bước sóng lớn nhất của bức xạ trong dãy Lyman là:

A. 1,215.10^-7 m          B. 0,172μm

C. 0,215μm                 D. 91,6.10^-3 μm

Câu 19: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà electron chuyển động trên quỹ đạo dừng N. Khi electron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đó có bao nhiêu vạch?

A. 3.    B. 1.

C. 6.    D. 4

Câu 20: Biết hai bước sóng dài nhất trong hai dãy Laiman và Banme của quang phổ nguyên tử Hiđrô tương ứng là λ₁ = 0,1215μm và λ₂ = 0,6563μm. Có thể tính được bước sóng của một vạch quang phổ nữa có giá trị là:

A. 0,4102μm    B. 0,1025μm

C. 0,4340μm    D. 1,0939μm

Câu 21: Chọn câu trả lời đúng. Năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng tím có bước sóng λ = 0,41μm là:

A. 4,85.10^-19 J             B. 3,03 eV

C. 4,85.10^-25 J             D. A và B đều đúng

Câu 22: Các vạch trong dãy Banme thuộc vùng nào trong các vùng sau?

A. Vùng tử ngoại

B. Vùng ánh sáng nhìn thấy

C. Vùng hồng ngoại

D. Vùng ánh sáng trông thấy và một phần thuộc vùng tử ngoại

Câu 23: Chiếu lần lượt 3 bức xạ có bước sóng theo tỷ lệ\({\lambda _1}:{\lambda _2}:{\lambda _3} = 1:\frac{1}{2}:\frac{2}{3}\) vào catốt của một tế bào quang điện thì nhận được các quang điện tử có vận tốc ban đầu cực đại theo tỷ lệ: v₁ : v₂ : v₃ = 1 : 3 : k. Trong đó k bằng:

A. \(\sqrt 2 \)               B. \(\sqrt 3 \)

C. \(\sqrt 5 \)               D. 2

Câu 24: Chọn câu trả lời đúng. Cho h = 6,625.10^-34 J.s; e = 3.10⁸ m/s. Mức năng lượng của các quỹ đạo đứng của nguyên tử hiđrô lần lượt từ trong ra ngoài là: -13,6eV, -3,4eV; -1,5eV… Với

\({E_n} =  - \frac{{13,6}}{{{n^2}}}eV;n = 1,2,3...\) Vạch phổ có bước sóng λ = 1875nm ứng với sự chuyển của electron giữa các quỹ đạo:

A. Từ mức năng lượng ứng với n = 4 về mức năng lượng ứng với n = 3

B. Từ mức năng lượng ứng với n = 5 về mức năng lượng ứng với n = 3

C. Từ mức năng lượng ứng với n = 6 về mức năng lượng ứng với n = 3

D. Từ mức năng lượng ứng với n = 7 về mức năng lượng ứng với n = 3

Câu 25: Ống tia Rơnghen hoạt động với hiệu điện thế 50kV. Bước sóng cực tiểu của tia X được phát ra là:

A. 0,248 A^o    B. 1,0 A^o

C. 0,751 A^o    D. 0,535 A^o 

Lời giải chi tiết

Câu 1:

Trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô (H), dãy Banme có bốn vạch thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy là Hα, Hβ, Hγ, Hδ các vạch còn lại thuộc vùng tử ngoại.

Chọn D

Câu 2:

Quang điện trở được chế tạo từ chất bán dẫn có đặc điểm là dẫn điện kém khi không bị chiếu sáng và trở nên dẫn điện tốt khi được chiếu sáng thích hợp.

Chọn D

Câu 3:

Câu này sai vì đối với pin quang điện thì nguyên tắc hoạt động là dựa vào hiện tượng quang điện trong.

Chọn C

Câu 4:

Câu này sai vì năng lượng của các phôtôn của các ánh sáng đơn sắc khác nhau đều bằng nhau.

Chọn B

Câu 5:

Pin quang điện là nguồn điện, trong đó quang năng được biến đổi trực tiếp thành điện năng.

Chọn B

Câu 6:

Bước sóng \({\lambda _\alpha }\) của vạch quang phổ \({H_\alpha }\) trong dãy Banme là \(\frac{{{\lambda _1}{\lambda _2}}}{{{\lambda _1} - {\lambda _2}}}\)

Chọn B

Câu 7:

Khi đã ổn định thì điện thế trên ba tấm kim loại bằng nhau.

Chọn B

Câu 8:

Công thoát của Na là:

\({A_1} = \frac{{hc}}{{{\lambda _{01}}}} = 3,{975.10^{ - 19}}J\)

Công thoát của Zn là: \({A_2} = 1,4{{\rm{A}}_1} = 5,{565.10^{ - 19}}J\)

Giới hạn quang điện của Zn là:

\({\lambda _{02}} = \frac{{hc}}{{{A_2}}} \approx 0,36\mu m\)

Chọn B

Câu 9:

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

\({v_{0\max }} = \sqrt {\frac{{2{\rm{e}}{U_h}}}{m}}  \approx 1,{03.10^6}m/s\)

Chọn A

Câu 10:

Số photon phát ra trong 1s là:

\({n_p} = \frac{P}{\varepsilon } = \frac{{P\lambda }}{{hc}} = 3,{77.10^{18}}\) photon/s

Do hiệu suất lượng tử 100% nên \({n_e} = {n_p} = 3,{77.10^{18}}\)electron/s

Cường độ dòng quang điện bão hòa là:

\({I_{bh}} = {n_e}.e = 0,6A\)

Chọn A

Câu 11:

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = A + \frac{{mv_1^2}}{2} = A + \frac{{4mv_2^2}}{2}\\\frac{{hc}}{{{\lambda _2}}} = A + \frac{{mv_2^2}}{2}\end{array} \right.\)

\( \Rightarrow \frac{{mv_2^2}}{2} = \frac{1}{3}\left( {\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} - \frac{{hc}}{{{\lambda _2}}}} \right) = 1,{325.10^{ - 19}}J\)

Từ đó:

\(\begin{array}{l}A = \frac{{hc}}{{{\lambda _2}}} - \frac{{mv_2^2}}{2} = 2,{65.10^{ - 19}}J\\ \Rightarrow {\lambda _0} = \frac{{hc}}{A} = 0,75\mu m\end{array}\)

Chọn D

Câu 12:

Ta có:

\(\frac{{hc}}{\lambda } = A + e{V_{\max }} \Rightarrow {V_{\max }} = \frac{{\frac{{hc}}{\lambda } - A}}{e} \approx 1,8V\)

Chọn D

Câu 13:

Vận tốc ban đầu cực đại của electron là:

\({v_{0\max }} = \sqrt {\frac{{2{\rm{e}}{V_{\max }}}}{m}}  = 3,{75.10^5}m/s\)

Bán kính quỹ đạo của electron là:

\(R = \frac{{m{v_{0\max }}}}{{eB}} = 10,66\mu m\)

Chọn B

Câu 14:

Ta có:

\(\begin{array}{l}{{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = e{U_{AK}} = \frac{{hc}}{{{\lambda _{\min }}}}\\ \Rightarrow {\lambda _{\min }} = \frac{{hc}}{{e{U_{AK}}}} = 0,{6625.10^{ - 10}}m\end{array}\)

Chọn D

Câu 15:

Vì giới hạn quang điện của kim loại λ₀ = 5200 A^o nằm trong vùng bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, nên chỉ có đèn tử ngoại 50W có bước sóng nhỏ hơn mới gây ra hiện tượng quang điện đối với kim loại đó.

Chọn B

Câu 16:

Giới hạn quang điện của đồng là:

\({\lambda _0} = \frac{{hc}}{A} = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.2.10}^8}}}{{2,62.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 0,47\mu m\)

Vì λ₁, λ₂ < λ₀ cả hai bức xạ có bước sóng λ₁ và λ₂ đều gây ra được hiện tượng quang điện đối với kim loại đó.

Chọn B

Câu 17:

Hiđro ở trạng thái cơ bản được kích thích chuyển lên trạng thái có bán kính quỹ đạo tăng lên 9 lần, tương ứng với chuyển lên trạng thái ứng với mức năng lượng n = 3. Do đó khi chuyển dời về mức cơ bản thì phát ra bước sóng của bức xạ có năng lượng lớn nhất là:

\(\lambda  = \frac{{hc}}{{{E_3} - {E_1}}} = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{\left( { - \frac{{13,6}}{{{3^2}}} + \frac{{13,6}}{{{1^2}}}} \right).1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 0,103\mu m\)

Chọn A

Câu 18:

Bước sóng lớn nhất của bức xạ trong dãy Lyman, ứng với m = 1 và n = 2, được xác định:

\(\lambda  = \frac{{hc}}{{{E_2} - {E_1}}} = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{\left( { - \frac{{13,6}}{{{2^2}}} + \frac{{13,6}}{{{1^2}}}} \right).1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 1,{219.10^{ - 7}}m\)

Chọn A

Câu 19:

Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà electron chuyển động trên quỹ đạo dừng N. Khi electron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử có thể phát ra là: N → K; M → K; L → K; N → M; M → L; N → L, tương ứng với 6 vạch phát xạ.

Chọn C

Câu 20:

Ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{E_2} - {E_1} = \frac{{hc}}{{{\lambda _1}}}\\{E_3} - {E_2} = \frac{{hc}}{{{\lambda _1}}}\end{array} \right.\)

Cộng vế với vế hai phương trình trên ta được:

\({E_3} - {E_1} = \frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} + \frac{{hc}}{{{\lambda _2}}}\) hay \(\frac{{hc}}{{{\lambda _{31}}}} = \frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} + \frac{{hc}}{{{\lambda _2}}} \Rightarrow \frac{1}{{{\lambda _{31}}}} = \frac{1}{{{\lambda _1}}} + \frac{1}{{{\lambda _2}}}\)

Suy ra: \({\lambda _{31}} = \frac{{{\lambda _1}{\lambda _2}}}{{{\lambda _1} + {\lambda _2}}} = 0,1025\left( {\mu m} \right)\)

Chọn B

Câu 21:

Năng lượng của phôtôn ứng với ánh sáng tím có bước sóng λ = 0,41μm là:

\(E = \frac{{hc}}{\lambda } = \frac{{6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}{{0,{{41.10}^{ - 6}}}} = 4,{85.10^{ - 19}}J = 3,03{\rm{e}}V\)

Chọn D

Câu 22:

Các vạch trong dãy Banme thuộc vùng ánh sáng trông thấy và một phần thuộc vùng tử ngoại.

Chọn D

Câu 23:

Theo bài ra, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{\lambda _2} = \frac{{{\lambda _1}}}{2};{\lambda _3} = \frac{2}{3}{\lambda _1}\\{v_2} = 3{v_1};{v_3} = k{v_1}\end{array} \right.(1)\)

Áp dụng công thức Anhxtanh lần lượt cho 3 bức xạ, ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = A + \frac{{mv_1^2}}{2}\\\frac{{hc}}{{{\lambda _2}}} = A + \frac{{mv_2^2}}{2}\\\frac{{hc}}{{{\lambda _3}}} = A + \frac{{mv_3^2}}{2}\end{array} \right.\left( 2 \right)\)

Thay hệ phương trình (1) vào hệ phương trình (2), ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = A + \frac{{mv_1^2}}{2}\\2\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = A + 9.\frac{{mv_1^2}}{2}\\\frac{3}{2}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = A + {k^2}.\frac{{mv_1^2}}{2}\end{array} \right.\left( 3 \right)\)

Từ hai phương trình đầu của hệ (3) ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}\frac{{hc}}{{{\lambda _1}}} = \frac{8}{7}A\\\frac{{mv_1^2}}{2} = \frac{1}{7}A\end{array} \right.\left( 4 \right)\)

Thay (4) vào phương trình còn lại của hệ (3) ta được:

\(\frac{3}{2}.\frac{8}{7}A = A + {k^2}.\frac{1}{7}A \Rightarrow {k^2} = 5 \Rightarrow k = \sqrt 5 \)

Chọn C

Câu 24:

Ta có:

\({E_n} =  - \frac{{13,6}}{{{n^2}}}\left( {eV} \right) =  - \frac{{21,76}}{{{n^2}}}\left( J \right)\)

Bảng giá trị các mức năng lượng:

Áp dụng công thức:

\({\lambda _{mn}} = \frac{{hc}}{{{E_m} - {E_n}}} = \frac{{19,{{875.10}^{ - 26}}}}{{{E_m} - {E_n}}}\)

Khi đó:

\({\lambda _{43}} = \frac{{19,{{875.10}^{ - 26}}}}{{{E_4} - {E_3}}} = 1875\left( {nm} \right)\)

\({\lambda _{53}} = \frac{{19,{{875.10}^{ - 26}}}}{{{E_5} - {E_3}}} = 1282\left( {nm} \right)\)

\({\lambda _{63}} = \frac{{19,{{875.10}^{ - 26}}}}{{{E_4} - {E_3}}} = 1092\left( {nm} \right)\)

\({\lambda _{73}} = \frac{{19,{{875.10}^{ - 26}}}}{{{E_4} - {E_3}}} = 1003\left( {nm} \right)\)

Từ các kết quả trên cho thấy vạch phổ có bước sóng λ = 1875nm ứng với sự chuyển của electron giữa các quỹ đạo từ mức năng lượng ứng với n = 4 về mức năng lượng ứng với n = 3.

Chọn A

Câu 25:

Ta có:

\(e{U_{\max }} = \frac{{hc}}{{{\lambda _{\min }}}} \Rightarrow {\lambda _{\min }} = \frac{{hc}}{{e{U_{\max }}}} = 0,248{A^0}\)

Chọn A