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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n1:n2=5:1，电阻R=20
，L1、L2为规格相同的两只小
灯泡，S1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。现将
S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是
A.输入电压u 的表达式u=20
sin(50
)V
B.只断开S1后，L1、L2均正常发光
C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大
1
D.若S1换接到2 后，R 消耗的电功率为0.8W
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
2
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。
3
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v1;
（2）弹簧压缩到0.5R 时的弹性势能Ep;
（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，
4
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v0沿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v0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
5
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
6
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|E1d1－|q|E2d2=0 ①
由①式解得 d2=E1d1/E2=0.50cm ②
（2）设微粒在虚线MN 两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有
|q|E1=ma1 ③
|q|E2=ma2 ④
设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有
d1=a1t1
2/2 ⑤
d2=a2t2
2/2 ⑥
又 t=t1+t2 ⑦
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 Ep=3mgR ④
（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x1，由平抛运动规律有
⑤
x1=v1t+R ⑥
由⑤⑥式解得 x1=4R ⑦
7
当鱼饵的质量为
时，设其到达管口C 时速度大小为v2，由机械能守恒定律有
⑧
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x2，则
x2=v2t+R ⑩
由⑤⑨⑩式解得 x2=7R
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v1，则
qv1B=qE ③
又 S=v1T ④
式中
由③④式解得
⑤
Ⅱ．设粒子在y 轴方向上的最大位移为ym（图丙曲线的最高点处），对应的粒子运动速度大小为v2
（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=ym处粒子所受的合外力大
小相等，方向相反，则
qv0B－qE=－(qv2B－qE) ⑥
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
8
28 答案：（1）B（2）D
29 答案：（1）D（2）A
9
