Lượng tử ánh sáng qua các năm được phân tách từ đề thi chính thức của BGD&ĐT

[Songoku]

Phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2015 gồm có 5 câu tương ứng với 1 điểm (5.0,2 = 2 điểm). 4 câu đầu là phần dễ kiếm điểm và câu thứ 5 hơi khó hơn chút, với học sinh trung bình thì câu này cũng "bình thường thôi"

==> Theo tôi phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2015 là phần cho học sinh điểm ==> Không có câu KHÓ NHĂN RĂNG

Sau đây tôi xin giới thiệu 5 câu ( Nội dung đề + lời giải chi tiết ) phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2015:

Câu 1: Quang điện trở có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng
A.Quang – phát quang.
B. quang điện ngoài.
C. quang điện trong.
D. nhiệt điện
Đáp án: C. quang điện trong.

Câu 2: Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phát biểu nào sau đây đúng?
A.Phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đó có tần số càng lớn.
B. Năng lượng của phôtôn giảm dần khi phôtôn xa dần nguồn sáng.
C. Phôtôn 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.Phôtôn ứng với ánh sáng đơn sắc có năng lượng càng lớn nếu ánh sáng đó có tần số càng lớn.

Câu 3: Công thoát của electron khỏi một kim loại là 6,625.10$^{-19}$J. Biết h = 6,625.10$^{-34}$Js; c = 3.10$^{8}$m/s. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 300nm
B.350 nm
C. 360 nm
D. 260 nm

Giải:​

λ$_0$ = $\frac{{hc}}{A}$ = 300 nm.
Đáp án A: 300nm

Câu 4: Sự phát sáng nào sau đây là hiện tượng quang – phát quang?
A.Sự phát sáng của con đom đóm.
B. Sự phát sáng của đèn dây tóc.
C. Sự phát sáng của đèn ống thông thường.
D. Sự phát sáng của đèn LED.
Đáp án: C. Sự phát sáng của đèn ống thông thường.

Câu 5: Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái cơ bản. Khi chiếu bức xạ có tần số f1 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 3 bức xạ. Khi chiếu bức xạ có tần số f2 vào đám nguyên tử này thì chúng phát ra tối đa 10 bức xạ. Biết năng lượng ứng với các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được tính theo biểu thức ${E_n} = - \frac{{{E_0}}}{{{n^2}}}$ ( E0 là hằng số dương, n = 1, 2, 3…). Tỉ số $\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}$là
A. 10/3
B. 27/25
C. 3/10
D. 25/27

Giải​

Khi chiếu bức xạ có tần số f1 eelectron chuyển từ quỹ đạo K (n = 1) lên quỹ đạo M (n = 3) ${E_3} - {E_1} = h{f_1} \to \frac{{ - 13,5}}{{{3^2}}} - \frac{{ - 13,5}}{{{1^2}}} = h{f_1}$
Khi chiếu bức xạ có tần số f1 electron chuyển từ quỹ đạo K (n= 1) lên quỹ đạo O ( n = 5)
${E_5} - {E_1} = h{f_5} \to \frac{{ - 13,5}}{{{5^2}}} - \frac{{ - 13,5}}{{{1^2}}} = h{f_2}$
Do đó $\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{{\frac{{ - 13,5}}{{{3^2}}} - \frac{{ - 13,5}}{{{1^2}}}}}{{\frac{{ - 13,5}}{{{5^2}}} - \frac{{ - 13,5}}{{{1^2}}}}} = \frac{{25}}{{27}}$ Đáp án D
Đáp án: D. 25/27

 

[Tăng Giáp]

Phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2014 gồm có 3 câu tương ứng với 0,6 điểm (3.0,2 = 0,6 điểm). 3 câu là phần gỡ điểm cho thí sinh.

Sau đây tôi xin giới thiệu 5 câu ( Nội dung đề + lời giải chi tiết ) phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2014:

Câu 1:Theo mẫu Bo về nguyên tử hiđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng L là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N, lực này sẽ là
A. $\frac{F}{{16}}$.
B. $\frac{F}{9}$.
C. $\frac{F}{4}$.
D. $\frac{F}{{25}}$.

Giải​

Quỹ đạo L có n = 2 →r$_L$ = n$^2$r$^0$ = 4r$^0$; Quỹ đạo N có n = 4 -> r$_N$ = n$^2$r$^0$ = 16r$^0$
$F = \frac{{k|qq|}}{{{r^2}}} \to \frac{{{F_L}}}{{{F_N}}} = \frac{{r_N^2}}{{r_L^2}} = 16$.

Câu 2:Trong chân không, một ánh sáng có bước sóng là 0,60 μm. Năng lượng của phôtôn ánh sáng này bằng
A. 4,07 eV.
B. 5,14 eV.
C. 3,34 eV.
D. 2,07 eV.

Giải​

$\varepsilon = \frac{{hc}}{\lambda } = 3,{3125.10^{ - 19}}\left( J \right) = 2,0703\left( {eV} \right)$

Câu 3:Công thoát êlectron của một kim loại là 4,14 eV. Giới hạn quang điện của kim loại này là
A. 0,6 μm
B. 0,3 μm
C. 0,4 μm
D. 0,2 μm

Giải​

$A = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} \to {\lambda _0} = 0,3\left( {\mu m} \right)$

 

[Tăng Giáp]

Phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2013 gồm có 6 câu tương ứng với 1,2 điểm (6.0,2 = 1,2 điểm). Cả 6 câu đều là phần dễ. Chỉ yêu cầu học sinh có kiến thức căn bản là có thể làm được.

==> Theo tôi phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2013 là phần cho học sinh điểm.

Sau đây tôi xin giới thiệu 6 câu ( Nội dung đề + lời giải chi tiết ) phần Lượng Tử Ánh Sáng đề thi môn Vật Lí tốt nghiệp THPT Quốc Gia năm 2013:

Câu 1.Khi nói về phôtôn, phát biểu nào dưới đây đúng?
A. Năng lượng của phôtôn càng lớn khi bước sóng ánh sáng ứng với phôtôn đó càng lớn.
B. Phôtôn có thể tồn tại trong trạng thái đứng yên.
C. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f xác định, các phôtôn đều mang năng lượng như nhau.
D. Năng lượng của phôtôn ánh sáng tím nhỏ hơn năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ.
Đáp án: : C. Với mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f xác định, các phôtôn đều mang năng lượng như nhau.

Câu 2.Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 μm. Công thoát êlectron ra khỏi kim loại này bằng
A. 2,65.10$^{-19}$J.
B. 26,5.10$^{-19}$J.
C. 2,65.10$^{-32}$J.
D. 26,5.10$^{-32}$J.

Giải​

$A = \frac{{hc}}{{{\lambda _0}}} = 2,{65.10^{ - 19}}\left( J \right)$
Đáp án:A. 2,65.10$^{-19}$J.

Câu 3.Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được xác định bằng biểu thức ${E_n} = - \frac{{13,6}}{{{n^2}}}$ (eV) (n = 1, 2, 3,…). Nếu nguyên tử hiđrô hấp thụ một phôtôn có năng lượng 2,55 eV thì bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hiđrô đó có thể phát ra là
A. 1,46.10$^{-8}$ m.
B. 1,22.10$^{-8}$ m.
C. 4,87.10$^{-8}$m.
D. 9,74.10$^{-8}$m.

Giải​

$\begin{array}{l}\varepsilon = {E_m} - {E_n} = - 13,6\left( {\frac{1}{{{m^2}}} - \frac{1}{{{n^2}}}} \right) = 2,55 \to \frac{1}{{{m^2}}} - \frac{1}{{{n^2}}} = \frac{3}{{16}} < \frac{1}{{{n^2}}} \to n < 2,31\\
n = 1 \to m \approx 1,11 \notin Z\\n = 2 \to m = 4 \notin Z \to \frac{{hc}}{{{\lambda _{\min }}}} = {E_4} - {E_1} \to {\lambda _{\min }} = 9,{74.10^{ - 8}}\left( m \right)
\end{array}$
Đáp án: : D. 9,74.10$^{-8}$m.

Câu 4.Biết bán kính Bo là r$_0$ = 5,3.10$^{-11}$m. Bán kính quỹ đạo dừng M trong nguyên tử hiđrô bằng
A. 84,8.10$^{-11}$m.
B. 21,2.10$^{-11}$m.
C. 132,5.10$^{-11}$m.
D. 47,7.10$^{-11}$m.

Giải​

$\left\{ \begin{array}{l}r = {n^2}.{r_0}\\{n_M} = 3\end{array} \right. \to {r_M} = {3^2}.5,{3.10^{ - 11}} = 4,{77.10^{ - 10}}\left( m \right)$
Đáp án: : D. 47,7.10$^{-11}$m.

Câu 5.Gọi ε$_Đ$ là năng lượng của phôtôn ánh sáng đỏ; ε$_L$ là năng lượng của phôtôn ánh sáng lục; ε$_V$ là năng lượng của phôtôn ánh sáng vàng. Sắp xếp nào sau đây đúng?
A. ε$_Đ$ > ε$_V$ > ε$_L$.
B. ε$_L$ > ε$_Đ$ > ε$_V$.
C. ε$_V$ > ε$_L$ > ε$_Đ$.
D. ε$_L$ > ε$_V$ > ε$_Đ$.

Giải​

λ$_Đ$ > λ$_V$ > λ$_L$ → ε$_L$ > ε$_V$ > ε$_Đ$.
Đáp án: : D. ε$_L$ > ε$_V$ > ε$_Đ$.

Câu 6.Giả sử một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 7,5.10$^{14}$Hz. Công suất phát xạ của nguồn là 10W. Số phôtôn mà nguồn sáng phát ra trong một giây xấp xỉ bằng
A. 0,33.10$^{20}$
B. 2,01.10$^{19}$
C. 0,33.10$^{19}$
D. 2,01.10$^{20}$

Giải​

$P.t = N.hf \to N = \frac{{P.t}}{{hf}} = 2,{01.10^{19}}$
Đáp án: : B. 2,01.10$^{19}$