Trắc nghiệm vật lí lớp 12 có đáp án bài (27)

Bài 30 : Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng.
Câu 1: Cơng thốt của êlectron khỏi bề mặt nhôm là 3,46 eV. Điều kiện xảy ra hiện
tượng quang điện đối với nhơm 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.
Trả lời:
Cơng thốt của êlectron khỏi bề mặt nhơm là 3,46 eV.
Suy ra bước sóng giới hạn quang điện của nhôm là:
hc 6,625.10−34.3.108
0 =
=
= 3,59.10−7 m = 0,359m
−19
A
3,46.1,6.10

Chọn đáp án C
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.
Trả lời:
Chùm ánh sáng đơn sắc có cùng tần số nên năng lượng bằng nhau:


 = hf =

hc

(ánh sáng đơn sắc có bước sóng bằng nhau)


+ Năng lượng nghỉ của electron là một hằng số, cịn 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 khơng đổi => B sai.
+ Năng lượng của một photon tỉ lệ nghịch với bước sóng của nó => D sai.
Chọn đáp án C
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 ngun nhân nào.
D. khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó.
Trả lời:
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.
Chọn đáp án D
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.
Trả lời:
Để gây ra được hiệu ứng quang điện, bức xạ rọi vào kim loại phải có bước sóng nhỏ
hơn giới hạn quang điện.

Chọn đáp án C.
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, khơng 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.
Trả lời:
Năng lượng của các photon ánh sáng là khác nhau, phụ thuộc vào bước sóng ánh
sáng.
Chọn đáp án C
Câu 6: Một photon có năng lượng 2,48 eV trong chân khơng. Nếu ở trong mơi
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.
Trả lời:
Năng lượng của photon:

=

hc
= hf


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

 ε′ = ε = 2,48 eV
Chọn đáp án C.
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.
Trả lời:
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.
Chọn đáp án D
Câu 8: Chùm sáng đơn sắc đỏ khi truyền trong chân khơng 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.
Trả lời:
Năng lượng photon của ánh sáng trong chân không:
hc 1,9875.10−25
=
=
= 2,65.10−9 (J)
−6


0,75.10

Khi truyền qua các môi trường, tần số của ánh sáng không đổi nên năng lượng
photon  =

hc
= hf cũng không đổi.


Chọn đáp án B
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. Cơng 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.
Trả lời:
Số photon mà nguồn phát ra trong 1 giây là
P P .
2,65.0,51.10−6
n=
=
=
= 6,8.108
−34
8

hc 6,625.10 .3.10

Chọn đáp án A
Câu 10: Thuyết lượng tử ánh sáng khơng 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.
Trả lời:
Thuyết lượng tử ánh sáng khơng được dùng để giải thích hiện tượng giao thoa ánh
sáng.
Chọn đáp án C
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.
Trả lời:
Tần số ánh sáng f khơng đổi trong q trình truyền nên lượng tử ánh sáng: ε = hf
không đổi.
Chọn đáp án A
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 khơng màu hấp thụ hoàn toàn tia tử ngoại trong ánh sáng của đèn
hồ quang.
D. Ánh sáng nhìn thấy khơng gây ra được hiện tượng quang điện trên mọi kim loại.
Trả lời:

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.
Chọn đáp án B
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 ln bắn ra khỏi kim loại theo phương vng 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 cơng thốt êlectron của kim loại.
Trả lời:
- 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 cơng thốt êlectron của kim loại.
Chọn đáp án D
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.
Trả lời:
Bước sóng của ánh sáng:
hc 6,625.10−34.3.108
=

=
= 7,1.10−7 = 0,71m
−19

2, 8.10

Chọn đáp án A
Câu 15: Hai laze A và B có cơng 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
A. 81.
Trả lời:
Ta có:


2
. Tỉ số bước sóng A của hai bức xạ là
B
15

B. 181.

C. 19.

D. 9.


hc
PA
 A n A . B

=
=
PB n hc n B . A
B
B
nA

Tỉ số bước sóng



A
của hai bức xạ là:
B

 A PB .n A 0,6 15
=
=
. =9
 B PA .n B 0,5 2

Chọn đáp án D
Câu 16: Cơng thốt 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.

Trả lời:
Giới hạn quang điện:

0 =

hc
 0,6211m
A

 A, B gây ra hiện tượng quang điện
Tần số giới hạn:


f0 =

c
 4,83.1014 Hz
0

Chọn đáp án D
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 khơng 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.
Trả lời:
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 khơng có electron bật ra nữa, điều này chứng tỏ chỉ
có ánh sáng thích hợp mới gây ra được hiện tượng quang điện.
Chọn đáp án B
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.


Trả lời:
Êlectrơn bật ra khỏi kim loại khi có một bức xạ đơn sắc chiếu vào phải lớn hơn cơng
thốt ( hf > A = hf0  f > f0 ). Vậy tần số bức xạ đó có giá trị lớn hơn một giá trị
xác định.
Chọn đáp án D
Câu 19: Trong chân khơng, ánh sáng tím có bước sóng 0,4 m . 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.
Trả lời:
Mỗi photon ánh sáng này mang năng lượng xấp xỉ bằng:
=

hc 6, 625.10−34 .3.108
=
= 4,96875.10−19 J .
−6


0,4.10

Chọn đáp án B
Câu 20: Chiếu ánh sáng có bước sóng λ = 0,542 μm vào catôt của một tế bào quang
điện (một dụng cụ chân khơng có hai điện cực là catơt nối với cực âm và anôt nối
với cực dương của nguồn điện) thì có hiện tượng quang điện. Cơng suất của chùm
sáng chiếu tới là 0,625 W, biết rằng cứ 100 photon tới catơt thì có 1 êlectron bứt ra
khỏi catơt. Khi đó cường độ dịng quang điện bão hịa có giá trị là
A. 2,72 mA.

B. 2,04 mA.


C. 4,26 mA.

D. 2,57 mA.

Trả lời:
Vì biết rằng cứ 100 photon tới catơt thì có 1 êlectron bứt ra khỏi catôt nên trong 1s,
số electron bứt ra khỏi catot là:
n = 0,01.

P
P 
= 0,01.
hc
hc


Khi đó cường độ dịng quang điện bão hịa có giá trị là

Ibh = ne =

0,01P 
.e  2,72.10−3 A
hc

Chọn đáp án A
Câu 21: Cơng thốt 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.
Trả lời:
Cơng thốt êlectron của kim loại phụ thuộc vào bản chất của kim loại.
Chọn đáp án B
Câu 22: Tất cả các photon trong chân khơng có cùng
A. năng lượng.
B. tần số.


C. tốc độ.
D. bước sóng.
Trả lời:
Khi truyền trong chân khơng các photon có cùng tốc độ 3.108 m/s.
Chọn đáp án C
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.
Trả lời:
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 khơng tồn tại trong trạng thái đứng n.
D - Sai vì photon có tần số khác nhau thì năng lượng khác nhau.
Chọn đáp án A
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.
Trả lời:
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   o nên
chỉ gây ra hiện tượng quang điện đối với kali, natri và xesi.
Chọn đáp án C
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.

Trả lời:
Công suất phát xạ của nguồn là

Nhc 2,5.1018.6,625.10−34.3.108
P =
=
 0,0166W .
t.
5.10−7.60
Chọn đáp án C
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.
Trả lời:
Bước sóng càng ngắn, năng lượng càng lớn, khả năng đâm xuyên lớn nên thể hiện
rõ tính chất hạt.
Chọn đáp án C
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. Cơng thốt.
D. Cả A và C đúng.
Trả lời:

Sử dụng công thức Anhxtanh:

=

hc
hc
= A + Wd max = + Wd max

0

Chọn đáp án D
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 khơng xảy ra nếu ánh sáng có
bước sóng
A. 0,1 μm.

B. 0,2 μm.

C. 0,3 μm.

D. 0,4 μm.

Lời giải:
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.
Chọn đáp án D
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.
Trả lời:


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

1 2
hc
hc hc
mv0 max = − A = −
2

 0
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.
Chọn đáp án D
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.
Lời giải:

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
m đến 0,76 m .

Chọn đáp án A