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2011 年普通高等学校招生全国统一考试（福建卷）
理科综合能力测试 物理试题
在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求。
13.“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀
的球体）表面附近圆形轨道运行的周期 T，已知引力常数 G，半径为 R 的球体体积公式
，则可估算月球的
A.密度 B.质量 C.半径 D.自转周期
14.如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖，在O
点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带。若入射点由 A向B缓慢移动，并保持白
光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光
的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是
A.减弱，紫光
B.减弱，红光
C.增强，紫光
D.增强,红光
15.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n:n =5:1，电阻R=20 ，L、L 为规格相同的两只
1 2 1 2
小灯泡，S 为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压 u随时间t的变化关系如图所示。
1
现将S 接1、S 闭合，此时L 正常发光。下列说法正确的是
1 2 2
A.输入电压u的表达式u=20 sin(50 )V
B.只断开S 后，L、L 均正常发光
1 1 2
C.只断开S 后，原线圈的输入功率增大
2D.若S 换接到2后，R消耗的电功率为0.8W
1
16. 如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 运行。初速度大小为 的小物块从与传送带
等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带
上运动的 - 图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知 ＞ ，则
A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大
B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 0~ 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 0~ 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
17. 如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成 角（0＜ ＜90°),其中MN平行且间距为
L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒 由静止开始沿导轨
下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触， 棒接入电路的电阻为R，当流过 棒某一横截
面的电量为q时，帮的速度大小为 ，则金属棒 在这一过程中
A.F运动的平均速度大小为
B.平滑位移大小为
C.产生的焦二热为
D.受到的最大安培力大小为
18.如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为 和 的物体 和 。若
滑轮转动时与绳滑轮有一定大小，质量为 且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不
计滑轮与轴之间的磨擦。设细绳对 和 的拉力大小分别为 和 ，已知下列四个关于 的表
达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是A. B.
C. D.
19.（18分）
（1）（6分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：
①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为 cm。
②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是 。（填选项前的字母）
A.把单摆从平衡位置拉开30度的摆角，并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小
（2）（12分）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：
①在小电珠介入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至_______档
进行测量。（填选项前的字母）
A.直流电压10V B.直流电流5Ma
C.欧姆× 100 D.欧姆× 1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中 R为华东变阻器（阻值范围 0~20 ,额定电流
1.0A），L为待测小电珠，为电压表（量程6V，内阻20k ），为电流表（量程0.6A，内阻1
）,E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关。Ⅰ在实验过程中，开关S闭合前，华东变阻器的画片P应置于最________端；（填“左”或“右”）
Ⅱ在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭和开关 S后，无论如何调节滑片P，电压表和电
流表的示数总是凋而不零，其原因是______点至________点的导线没有连接好；（图甲中的黑色
小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2 点至3 点”的导线）
Ⅲ该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大
而____________。（填“不变”、“增大”或“减小”）
20.（15分）
反射式调管是常用的微波器械之一，它利用电子团在电场中的震荡来产生微波，其震荡原理与下
述过程类似。如图所示，在虚线 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A
点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是
N/C和 N/C，方向如图所示，带电微粒质量 ，带电
量 ,A 点距虚线 的距离 ，不计 带
电微粒的重力，忽略相对论效应。求：
（1）B点到虚线 的距离 ；
（2）带电微粒从A点运动到B点所经历的时间 。
21.（19分）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖
直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为
R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒
鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力
恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势
能。已知重力加速度为g。求：
（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v;
1
（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能E;
p
（3 ）已知地面欲睡面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线
OO′。在 角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在 到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落
到水面的最大面积S是多少？
22.（20分）
如图甲，在x＜0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xoy平面向里的匀强磁场，电
场强度大小为E，磁感应强度大小为B.一质量为q(q＞0)的粒子从坐标原点O处，以初速度v 沿
0
x轴正方向射人，粒子的运动轨迹见图甲，不计粒子的质量。
（1） 求该粒子运动到y=h时的速度大小v;
（2） 现只改变人射粒子初速度的大小，发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹
（y-x曲线）不同，但具有相同的空间周期性，如图乙所示；同时，这些粒子在 y轴方向上的运
动（y-t关系）是简谐运动，且都有相同的周期 。
Ⅰ。求粒子在一个周期 内，沿 轴方向前进的距离 ；
Ⅱ当入射粒子的初速度大小为v 时，其y-t图像如图丙所示，求该粒子在y轴方向上做简谐运动
0
的振幅A,并写出y-t的函数表达式。
选考部分
28.[物理选修3-3]（本题共有两个小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）
（1）如图所示，曲线 、 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示
时间 ，纵轴表示温度 从图中可以确定的是_______。（填选项前的字母）
A.晶体和非晶体均存在固定的熔点
B.曲线 的 段表示固液共存状态
C.曲线 的 段、曲线 的 段均表示固态D.曲线 的 段、曲线 的 段均表示液态
（2）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则
该理想气体的_______。（填选项前的字母）
A.温度降低，密度增大 B.温度降低，密度减小
C.温度升高，密度增大 D.温度升高，密度减小
29. [物理选修3-5]（本题共有两个小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意）
（1）爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。
某种金属逸出光电子的最大初动能 与入射光频率 的关系如图所示，其中 为极限频率。
从图中可以确定的是________。（填选项前的字母）
A.逸出功与 有关 B. 于入射光强度成正比
C. < 时，会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关
(2)在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为 的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的
速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可呢个是__________。（题选项前的字母）
A. 0.6 B. 0.4 C. 0.3 D. 0.2参考答案
13 14 15 16 17 18
A C D B B C
19答案：（1）①0.97(0.96 0.98均可) ②C
（2）① D ②Ⅰ.左；Ⅱ. 1 点至 5 点(或 5 点至 1 点)；Ⅲ.增大
20解析：（1）带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有
|q|E d －|q|E d =0 ①
1 1 2 2
由①式解得 d =E d /E =0.50cm ②
2 1 1 2
（2）设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a 、a ，由牛顿第二定律有
1 2
|q|E =ma ③
1 1
|q|E =ma ④
2 2
设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t 、t ，由运动学公式有
1 2
d =a t 2/2 ⑤
1 1 1
d =a t 2/2 ⑥
2 2 2
又 t=t +t ⑦
1 2
由②③④⑤⑥⑦式解得
t=1.5×10－8s
21解析：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则
①
由①式解得 ②
（2）弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有
③
由②③式解得 E =3mgR ④
p
（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛
运动，设经过t时间落到水面上，离OO＇的水平距离为x ，由平抛运动规律有
1
⑤
x =v t+R ⑥
1 1
由⑤⑥式解得 x =4R ⑦
1
当鱼饵的质量为 时，设其到达管口C时速度大小为v ，由机械能守恒定律有
2⑧
由④⑧式解得 ⑨
质量为 的鱼饵落到水面上时，设离OO＇的水平距离为x ，则
2
x =v t+R ⑩
2 2
由⑤⑨⑩式解得 x =7R
2
鱼饵能够落到水面的最大面积S
22解析：（1）由于洛伦兹力不做功，只有电场力做功，由动能定理有
①
由①式解得 ②
（2）Ⅰ．由图乙可知，所有粒子在一个周期T内沿x轴方向前进的距离相同，即都等于恰好沿x
轴方向匀速运动的粒子在T时间内前进的距离。设粒子恰好沿x轴方向匀速运动的速度大小为
v ，则
1
qv B=qE ③
1
又 S=v T ④
1
式中
由③④式解得 ⑤
Ⅱ．设粒子在y轴方向上的最大位移为y （图丙曲线的最高点处），对应的粒子运动速度大小为
m
v （方向沿x轴），因为粒子在y方向上的运动为简谐运动，因而在y=0和y=y 处粒子所受的合
2 m
外力大小相等，方向相反，则
qv B－qE=－(qv B－qE) ⑥
0 2
由动能定理有 ⑦
又 ⑧
由⑥⑦⑧式解得
可写出图丙曲线的简谐运动y-t函数表达式为
28答案：（1）B（2）D29答案：（1）D（2）A
