精品解析：甘肃省兰州市第五十九中学2025-2026学年高三上学期周练（四）物理试卷

2026届高三物理周练卷（四） 本试卷满分100分，考试用时75分钟 一、单选题（共7题） 1. 下列物理量属于矢量的是（  ） A. 温度 B. 加速度 C. 磁通量 D. 电流强度 2. 下列四幅实验操作情景，其中操作正确的是____________。 A. 用游标卡尺测摆球直径 B. 验证机械能守恒定律 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 D. 测量玻璃的折射率 3. 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只桶C，自由地摆放在A、B之间，和汽车一起保持静止，如图所示，当C与车共同向左加速时 A. A对C的支持力变大 B. B对C的支持力不变 C. 当向左的加速度达到时，C将脱离A D. 当向左的加速度达到时，C将脱离A 4. 下列关于原子、原子核物理的四副关系图像的说法中正确的是（　　） A. 由甲图看出，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B. 由乙图看出，同种颜色光的强弱不同，截止电压也不同 C. 由丙图看出，放射性元素的数量因衰变减小到原来的一半所经历的时间是相等的 D. 由丁图看出，核平均结合能随着原子核的质量数增大而增大 5. 如图所示，磁铁B吸附于铁箱A的侧壁，A的侧壁位于竖直平面内，A、B始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A. 铁箱静止于地面上时，磁铁B一共受到3个力的作用 B. A、B一起匀速上升时，B受到的摩擦力方向向上 C. A、B一起匀速向左运动时，B受到的摩擦力与静止时相比减小 D. 若在图示状态下仅增大B的磁性，则B受到的摩擦力一定会变大 6. 如图所示，水平地面上竖直放置的光滑细管内有两个完全相同、质量均为的小球，由于微小晃动，两小球分别沿两侧圆弧管道从最高点同时由静止滑下，在最低点发生弹性碰撞后又回到最高点。已知整个过程中细管对地面的最小压力恰好为0，小球可视为质点，重力加速度大小为g，则整个过程中细管对水平地面的最大压力为（　　） A. B. C. D. 7. “嫦娥四号”上搭载的中性原子探测仪，在入口处安装了高压偏转系统，形成强电场区域，对太阳风和月球表面作用后辐射的带电粒子进行偏转，以免其射到探测器上产生干扰信号。已知高压偏转系统由两平行金属板组成，当两板加一定的电压时其间形成匀强电场，可将沿平行极板方向射入金属板间、动能不大于Ek0的氦核均偏转到极板而被极板吸收。只考虑该电场的作用，则粒子沿平行极板方向射入金属板间，能够完全被极板吸收的是（　　） A. 动能不大于的质子 B. 动能不大于Ek0的质子 C. 动能不大于Ek0的电子 D. 动能不大于2Ek0的电子 二、多选题（共3题） 8. 武警战士进行体能训练时，双手握住竖直竹竿攀登，以下说法正确的是（　　） A. 他沿竹竿向上攀时，所受到的摩擦力方向竖直向上 B. 他沿竹竿向下滑时，所受到的摩擦力方向竖直向上 C. 他沿竹竿向下滑时，所受到的摩擦力方向竖直向下 D. 他停在空中时增大握杆力，所受到的摩擦力随之增大 9. 在如图所示的直角坐标系中，平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的（0，）处有一点波源，产生波长为、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则（　　） A. 介质Ⅱ中波的频率为 B. S点的坐标为（0，） C. 入射波与反射波在M点相干减弱 D. 折射角的正弦值 10. 如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面．A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是（ ） A. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出 B. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出 C. 若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45° D. 若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60° 三、实验题（共2题） 11. 某同学为了测量电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的实验，待测电源、量程相同电压表两个（内阻均很大）、阻值未知的定值电阻R0、滑动变阻器（最大电阻值R为已知量）、电键和导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整_______； （2）先测定值电阻的阻值，将滑动变阻器的触头滑到最右端，闭合电键S，两电压表的示数分别为U1、U2，则定值电阻的阻值为R0＝_______（用R、U1、U2表示）； （3）若测量的定值电阻的阻值为R0，通过调节滑动变阻器的滑动触头，得出多组电压表的示数，根据得出的实验数据描绘出如图丙所示的图像，图像的斜率为k、截距为b，则该电源的电动势E＝_______V、内阻r＝_______。（均用k、b、R0表示） 12. 某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值，再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示，实验室提供的器材有： 电源E（电动势约4.5V，内阻为r） 电流表A1（量程0～15mA，内阻为r1=10Ω） 电流表A2（量程0～100mA，内阻为r2=1.5Ω） 定值电阻R1（阻值R1=90Ω） 定值电阻R2（阻值R2=190Ω） 滑动变阻器R3（阻值范围0～30Ω） 电阻箱R4（阻值范围0～99.99Ω） 待测电阻Rx（电阻约55Ω） 开关S，导线若干 （1）图甲中电阻A应选____，电阻B应选___（填符号）； （2）实验小组通过处理实验数据，作出了两电流表示数之间的关系，如图乙所示，则待测电阻电阻Rx的阻值为____； （3）测电源电动势和内阻时，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系，如图丙所示，则待测电源的电动势为____，内阻为____（结果保留两位有效数字）。 四、解答题（共3题） 13. 如图所示，两端距离为5m的水平传送带以的速率顺时针运行。将质量为2kg的小物块（可视为质点）轻轻放到A端，到达B端时恰好与传送带共速。求： （1）传送带对物块所做的功； （2）传送带与物块间因摩擦产生的热量； （3）电动机因运送物块多消耗的电能。 14. 用如图甲所示的电路研究光电管的特性，入射光频率为，光电管A、K两极的电势差为Uab。如图乙所示，在U－坐标系中，阴影部分表示能产生光电流的Uab和取值范围。已知普朗克常量为h，电子电量为e，及乙图中的、、U1。 （1）求图乙中B点对应的光电子到达A极板时的最大动能Ek； （2）图甲中使用一激光发生器发射频率为的入射光束，假设K板吸收的光子数是入射总光子数的η倍，电流表读数最大值为I0。则该激光发生器的最小功率P； 15. 如图甲所示，平行板电容器板长为L、间距离为d，虚线PO为两板间的中轴线。质量为m、电荷量为e的电子源从平行金属板之外的P点（无穷远处）沿虚线PO方向以初速度v0均匀持续射入。两板间加上如图乙所示的电压Uab（U未知），T＝。平行板电容器右侧有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为其左边界，磁感应强度为B＝，磁场中放置一半径为d/16的圆柱ed 形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1＝3d/16，圆筒轴线与磁场平行，圆筒用导线通过一个电阻r0接地．已知t＝0时刻射入的电子刚好打不到极板，不计电子的重力以及电子间的相互作用力，忽略平行金属板之外的电场。 （1）求U的大小（用不含T的表达式表示）； （2）最初金属圆筒不带电，求能够打到圆筒上的电子占发射的电子百分比η； （3）不考虑MN左右电场的相互影响，当圆筒上电量达到相对稳定时，测量到通过电阻r0的电流恒为I，求此时电子到达圆筒时速度v和金属圆筒的发热功率P．（取无穷远处或大地电势为零）． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三物理周练卷（四） 本试卷满分100分，考试用时75分钟 一、单选题（共7题） 1. 下列物理量属于矢量的是（  ） A. 温度 B. 加速度 C. 磁通量 D. 电流强度 【答案】B 【解析】 【详解】AC．温度和磁通量只有大小，没有方向，是标量，故AC错误； B．加速度既有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，是矢量，故B正确； D．电流有方向，其方向表示正电荷定向移动的方向，但电流运算时不遵守平行四边形定则，因此电流是标量，故D错误。 故选B。 2. 下列四幅实验操作情景，其中操作正确的是____________。 A. 用游标卡尺测摆球直径 B. 验证机械能守恒定律 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 D. 测量玻璃的折射率 【答案】B 【解析】 【详解】A．用游标卡尺测摆球直径，应将小球卡在外爪的刀口上，故A错误； B．验证机械能守恒定律，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近，B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律，为准确的确定两拉力的大小和方向，两个弹簧秤应平行与纸面，故C错误； D．测量玻璃的折射率应先画一条直线作为边界，故D错误。 故选B。 3. 一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只桶C，自由地摆放在A、B之间，和汽车一起保持静止，如图所示，当C与车共同向左加速时 A. A对C的支持力变大 B. B对C的支持力不变 C. 当向左的加速度达到时，C将脱离A D. 当向左的加速度达到时，C将脱离A 【答案】D 【解析】 【详解】对C进行受力分析，如图所示， 设B对C的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得：，所以θ=30°；同理可得，A对C的支持力与竖直方向的夹角也为30°； AB．原来C处于静止状态，根据平衡条件可得： NBsin30°=NAsin30°； 令C的加速度为a，根据正交分解以及牛顿第二定律有： N′Bsin30°-N′Asin30°=ma 可见A对C的支持力减小、B对C的支持力增大，故AB错误； CD．当A对C的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得： mgtan30°=ma 解得： 则C错误，D正确； 故选D。 4. 下列关于原子、原子核物理的四副关系图像的说法中正确的是（　　） A. 由甲图看出，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B. 由乙图看出，同种颜色光的强弱不同，截止电压也不同 C. 由丙图看出，放射性元素的数量因衰变减小到原来的一半所经历的时间是相等的 D. 由丁图看出，核平均结合能随着原子核的质量数增大而增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．对甲图，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A错误； B．对乙图，同种颜色光的强弱不同，但截止电压相同，B错误； C．对丙图，放射性元素的数量因衰变减小到原来的一半所经历的时间是相等的，把这种相等的时间称为半衰期，C正确； D．对丁图，核平均结合能随着原子核的质量数增大先增大后减小，D错误。 故选C。 5. 如图所示，磁铁B吸附于铁箱A的侧壁，A的侧壁位于竖直平面内，A、B始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A. 铁箱静止于地面上时，磁铁B一共受到3个力的作用 B. A、B一起匀速上升时，B受到的摩擦力方向向上 C. A、B一起匀速向左运动时，B受到的摩擦力与静止时相比减小 D. 若在图示状态下仅增大B的磁性，则B受到的摩擦力一定会变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对B受力分析，B受重力、磁铁的吸引力，A对B的支持力、以及A对B的摩擦力共4个力，故A错误； B ．A、B一起匀速上升时，B处于平衡状态，竖直方向对B由平衡条件可知B受到的摩擦力方向向上，故B正确； C．A、B一起匀速向左运动时，B处于平衡状态，根据平衡条件可知B受到的摩擦力大小等于B的重力，与静止时相等，故C错误； D．在图示状态下，B处于静止状态，A、B之间的摩擦力为静摩擦力，根据平衡条件可知B受到的摩擦力大小等于B的重力，增大B的磁性，摩擦力大小不变，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，水平地面上竖直放置的光滑细管内有两个完全相同、质量均为的小球，由于微小晃动，两小球分别沿两侧圆弧管道从最高点同时由静止滑下，在最低点发生弹性碰撞后又回到最高点。已知整个过程中细管对地面的最小压力恰好为0，小球可视为质点，重力加速度大小为g，则整个过程中细管对水平地面的最大压力为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，当小球对细管的支持力竖直向上的分力最大时，细管对地面的压力最小恰好为0，设此时小球的速度大小为v，小球与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，小球对细管的支持力竖直向上的分力为，由牛顿第二定律有 由机械能守恒定律有 解得 由数学知识可知，当 时，有最大值，最大值为 设细管的质量为，对细管，由平衡条件有 解得细管的质量为 同理，当小球对细管的支持力竖直向下的分力最大时，细管对地面的压力最大，设此时小球的速度大小为，小球与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，小球对细管的支持力竖直向上的分力为，由牛顿第二定律有 由机械能守恒定律有 解得 由数学知识可知，当 时，有最大值，最大值为 对细管，由平衡条件有 由牛顿第三定律可得，细管对水平地面的最大压力为 故选B。 7. “嫦娥四号”上搭载的中性原子探测仪，在入口处安装了高压偏转系统，形成强电场区域，对太阳风和月球表面作用后辐射的带电粒子进行偏转，以免其射到探测器上产生干扰信号。已知高压偏转系统由两平行金属板组成，当两板加一定的电压时其间形成匀强电场，可将沿平行极板方向射入金属板间、动能不大于Ek0的氦核均偏转到极板而被极板吸收。只考虑该电场的作用，则粒子沿平行极板方向射入金属板间，能够完全被极板吸收的是（　　） A. 动能不大于的质子 B. 动能不大于Ek0的质子 C. 动能不大于Ek0的电子 D. 动能不大于2Ek0的电子 【答案】A 【解析】 【详解】带电粒子在中场中偏转 解得 当两板加一定的电压时其间形成匀强电场，可将沿平行极板方向射入金属板间、动能不大于Ek0的氦核均偏转到极板而被极板吸收，即氦核恰好打在极板上偏转距离等于d A．动能不大于的质子的偏转距离为 质子恰好打在极板上被吸收，A正确。 B．动能不大于Ek0的质子的偏转距离为 没有打在极板上，从偏转电场中射出，没有被吸收，B错误； C．动能不大于Ek0的电子的偏转距离为 没有打在极板上，从偏转电场中射出，没有被吸收，C错误； D．动能不大于2Ek0的电子的偏转距离为 没有打在极板上，从偏转电场中射出，没有被吸收，D错误。 故选A。 二、多选题（共3题） 8. 武警战士进行体能训练时，双手握住竖直竹竿攀登，以下说法正确的是（　　） A. 他沿竹竿向上攀时，所受到的摩擦力方向竖直向上 B. 他沿竹竿向下滑时，所受到的摩擦力方向竖直向上 C. 他沿竹竿向下滑时，所受到的摩擦力方向竖直向下 D. 他停在空中时增大握杆力，所受到的摩擦力随之增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．他沿竹竿向上攀时，战士相对于竹竿有向下滑的趋势，所以战士所受到的摩擦力为静摩擦力，方向竖直向上，故A正确； BC．他沿竹竿向下滑时，战士相对于竹竿向下滑动，战士所受到的摩擦力为滑动摩擦力，方向竖直向上，故B正确，C错误； D．他停在空中时，重力与摩擦力平衡，增大握杆力，所受到的摩擦力不变，故D错误。 故选AB。 9. 在如图所示的直角坐标系中，平面为介质Ⅰ和Ⅱ的分界面（z轴垂直纸面向外）。在介质I中的（0，）处有一点波源，产生波长为、速度为v的波。波传到介质Ⅱ中，其速度为，图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，此时波源也恰好位于波峰。M为O、R连线的中点，入射波与反射波在O点相干加强，则（　　） A. 介质Ⅱ中波的频率为 B. S点的坐标为（0，） C. 入射波与反射波在M点相干减弱 D. 折射角的正弦值 【答案】BD 【解析】 【详解】A．波从一种介质到另一种介质，频率不变，故介质Ⅱ中波的频率为 故A错误； B．在介质Ⅱ中波长为 由于图示时刻介质Ⅱ中仅有一个波峰，与x轴和y轴分别交于R和S点，故S点的坐标为（0，），故B正确； C．入射波和反射波可等效为P和虚像发出的两列波，M是OR中点，坐标为 ，M到P和P'的距离相等，路程差 ；题目说明O点（路程差也为0）相干加强，因此M也相干加强，故C错误； D．根据 则 解得 故D正确。 故选BD。 10. 如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面．A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是（ ） A. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出 B. 若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出 C. 若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45° D. 若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60° 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，在正方形abcd区域中做匀速直线运动，粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，在正方形abcd区域中的运动轨迹必平行于AC的连线，可知粒子必经过cd边，进入正方形abcd区域前后的两段圆弧轨迹的半径相等，并且圆心角均为45°，据此作出粒子可能的两个运动轨迹如图所示 粒子的运动轨迹均关于直线BD对称，粒子必从C点垂直于BC射出，故A正确； C．若粒子经cd边垂直BC射出，粒子运动轨迹如图所示 设粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为，则图中两段圆弧轨迹的圆心角与的关系为 设两正方形的对应边之间的距离为，为保证粒子穿过ad边，需满足 且有 联立解得 为保证粒子穿过cd边，需满足 为保证从BC边射出，需满足 联立解得 可得粒子经cd边垂直BC射出，粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角范围是 故C错误； BD．粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°时，若粒子从bc边穿过，粒子运动轨迹如图3所示。设粒子在磁场中运动的轨迹半径为r，则ΔL=r−rcos60∘=0.5r 设粒子从bc运动到BC轨迹的圆心角为θ，则 解得θ=30∘ 即粒子垂直BC射出。 若粒子从cd边穿过，粒子运动轨迹如图4所示，显然此时粒子从cd运动到BC轨迹的圆心角大于30°，故粒子一定不会垂直BC射出，故B错误。 根据上述分析可知，若粒子经bc边垂直BC射出，粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角一定为60°。故D正确。 故选AD。 三、实验题（共2题） 11. 某同学为了测量电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的实验，待测电源、量程相同电压表两个（内阻均很大）、阻值未知的定值电阻R0、滑动变阻器（最大电阻值R为已知量）、电键和导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整_______； （2）先测定值电阻的阻值，将滑动变阻器的触头滑到最右端，闭合电键S，两电压表的示数分别为U1、U2，则定值电阻的阻值为R0＝_______（用R、U1、U2表示）； （3）若测量的定值电阻的阻值为R0，通过调节滑动变阻器的滑动触头，得出多组电压表的示数，根据得出的实验数据描绘出如图丙所示的图像，图像的斜率为k、截距为b，则该电源的电动势E＝_______V、内阻r＝_______。（均用k、b、R0表示） 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示： （2）[2]根据部分电路欧姆定律得定值电阻的阻值为 又因为 由电路可知 联立解得 （3）[3][4]根据闭合电路的欧姆定律有 整理得 由图示U1﹣U2图像可知，图像的斜率 纵轴截距 解得电源电动势 内阻 12. 某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值，再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示，实验室提供的器材有： 电源E（电动势约4.5V，内阻为r） 电流表A1（量程0～15mA，内阻为r1=10Ω） 电流表A2（量程0～100mA，内阻为r2=1.5Ω） 定值电阻R1（阻值R1=90Ω） 定值电阻R2（阻值R2=190Ω） 滑动变阻器R3（阻值范围0～30Ω） 电阻箱R4（阻值范围0～99.99Ω） 待测电阻Rx（电阻约55Ω） 开关S，导线若干 （1）图甲中电阻A应选____，电阻B应选___（填符号）； （2）实验小组通过处理实验数据，作出了两电流表示数之间的关系，如图乙所示，则待测电阻电阻Rx的阻值为____； （3）测电源电动势和内阻时，某实验小组通过处理实验数据，作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系，如图丙所示，则待测电源的电动势为____，内阻为____（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. ②. ③. 50 ④. 4.2 ⑤. 0.50 【解析】 【详解】(1)[1][2]．因待测电源的电动势为4.5V，则电流表A1与电阻R2串联，相当于量程为的电压表，可知图甲中电阻A应选R2；电阻B应选阻值能改变且能够读数的电阻箱R4； (2)[3]．由图可知，当I1=12mA时I2=60mA，可得 (3)[4][5]．由电路图可知，电流表A1，电阻A以及Rx三部分的等效电阻为R′=40Ω，由闭合电路的欧姆定律 即 由图像可知 解得 r=0.5Ω 四、解答题（共3题） 13. 如图所示，两端距离为5m的水平传送带以的速率顺时针运行。将质量为2kg的小物块（可视为质点）轻轻放到A端，到达B端时恰好与传送带共速。求： （1）传送带对物块所做的功； （2）传送带与物块间因摩擦产生的热量； （3）电动机因运送物块多消耗的电能。 【答案】（1）25J；（2）25J；（3）50J 【解析】 【详解】（1）对物块分析，根据动能定理有 解得 （2）摩擦力对物块做的功 摩擦生热为 其中 ，， 联立可得 （3）电动机因运送物块多消耗电能等于物块动能改变量以及摩擦产生的热量，根据能量守恒可知 解得 14. 用如图甲所示的电路研究光电管的特性，入射光频率为，光电管A、K两极的电势差为Uab。如图乙所示，在U－坐标系中，阴影部分表示能产生光电流的Uab和取值范围。已知普朗克常量为h，电子电量为e，及乙图中的、、U1。 （1）求图乙中B点对应的光电子到达A极板时的最大动能Ek； （2）图甲中使用一激光发生器发射频率为的入射光束，假设K板吸收的光子数是入射总光子数的η倍，电流表读数最大值为I0。则该激光发生器的最小功率P； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由图乙可知，K材料的极限频率为 点对应入射光频率为，加正向电压后，由光电效应方程 由动能定理 故图乙中B点对应的光电子到达A极板时的最大动能 （2）设经过时间t产生光子数n，则 解得 吸收光子数 光电子数 最大电流时为t时间内产生的光电子全部达到A板，则 故 15. 如图甲所示，平行板电容器板长为L、间距离为d，虚线PO为两板间的中轴线。质量为m、电荷量为e的电子源从平行金属板之外的P点（无穷远处）沿虚线PO方向以初速度v0均匀持续射入。两板间加上如图乙所示的电压Uab（U未知），T＝。平行板电容器右侧有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为其左边界，磁感应强度为B＝，磁场中放置一半径为d/16的圆柱ed 形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1＝3d/16，圆筒轴线与磁场平行，圆筒用导线通过一个电阻r0接地．已知t＝0时刻射入的电子刚好打不到极板，不计电子的重力以及电子间的相互作用力，忽略平行金属板之外的电场。 （1）求U的大小（用不含T的表达式表示）； （2）最初金属圆筒不带电，求能够打到圆筒上的电子占发射的电子百分比η； （3）不考虑MN左右电场的相互影响，当圆筒上电量达到相对稳定时，测量到通过电阻r0的电流恒为I，求此时电子到达圆筒时速度v和金属圆筒的发热功率P．（取无穷远处或大地电势为零）． 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据水平方向的匀速直线运动规律有 根据竖直方向的匀变速直线运动规律有 解得 （2）电子经过电场后速度方向均与极板平行，宽度为d，设电子进入磁场的轨道半径为R，则 解得 如图所示，大量电子从MN上不同点进入磁场，从O1上方O点射入的电子刚好与圆筒外切，根据几何关系有 从O1上方A点射入的电子刚好与圆筒外切于E，根据几何关系可知能够打到圆筒上的电子占发射的电子百分比为 （3）稳定时，圆筒上的电荷不再增加，设粒子从P点射到圆筒表面的速度为v，则 解得 单位时间到达圆筒的电子数 所以圆筒的发热功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $