物理真题福建卷

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1、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部分第卷（选择题共 108 分）本卷共 18 小题，每小题 6 分，共 108 分。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 V3R3 ，则可估算月球的4A 密度B质量C半径D自转周期答案： AMm234解析： 由万有引力等于向心力公式 G2 = mT2 R 可推出 =GT2 ，选 A 。R14如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方。一束白光沿

2、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 ,红光答案： C解析：光线从光密介质到光疏介质，入射角增大则反射光的强度增强；紫色光的折射率最大，发生全反射的临界角最小，最先发生全反射。选C。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 、L 2 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

3、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 L 2 正常发光。下列说法正确的是A 输入电压u 的表达式u=202 sin(50)VB只断开S1 后， L1、 L 2 均正常发光C只断开S2 后，原线圈的输入功率增大D若 S1 换接到 2 后， R 消耗的电功率为0.8W答案：D解析： 输入电压u 的表达式应为u=202 sin(100)V，A错误；只断开S1 则L1 、 L 2 均不能正常发光， B 错误；只断开S2 后，负载电阻变大，原副线圈电流变小，原线圈的输入功率减小， C 错误；若S1 换接到2 后，电阻R 电压有效值为4V ， R 消耗的电

4、功率为24 /20=0.8W ， D 正确。16如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1 运行。初速度大小为v2 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v-t 图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2 v1，则A t2 时刻，小物块离A 处的距离达到最大Bt 2 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0 t2 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D 0 t3 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用答案： B解析： t1 时刻小物块向左运动到速度为零，离A 处的距离达到最大；t2 时刻前小物块相对传送带向

5、左运动，之后相对静止，故B 正确； 0 t2 时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右； t2 t3 时间内小物块不受摩擦力作用。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 与 PQ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ab 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，ab棒接入电路的电阻为大小为R，当流过 ab 棒某一横截面的电量为v ，则金属棒 ab 在这一过程中q 时，棒的速度1A 运动的平均速度大小为2qRB下滑位移大小为BLC产生的焦耳热为qBLB2 L2D受到的最大安培力大小为sinR答案： B

6、解析： 变金属棒ab 开始做加速度逐渐减小的变加速运动，由v-t 图像的面积可知，金属棒ab 在这一过程中运动的平均速度大小大于1；由电量计算公式 BsL2q =RR可得，下滑的位移大小为qR，选项 B 正确；产生的焦耳热2sQ=I Rt=qIR ，而这里的BLBLv电流 I 比棒的速度大小为v 时的电流 I小，故这一过程产生的焦耳热小于qBLv；R金属棒 ab 受到的最大安培力大小为B2 L2。R18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 m1 和 m2 的物体 A 和 B。若滑轮转动时与绳滑轮有一定大小，质量为m 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

7、的磨擦。设细绳对A 和 B 的拉力大小分别为 T1和 T2，已知下列四个关于 T1 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 T1( m + 2m2 ) m1 gB T1(m + 2m1) m2 g=m + 2( m1 + m2 )m + 4(m1 + m2 )C T1(m + 4m2 ) m1 gD T1(m + 4m1 )m2 g=m + 2(m1 + m2 )m + 4( m1 + m2 )答案： C解析： 用特殊值法。假设滑轮质量m=0，两物体质量m1=m2，在此情况下，两物体均处于静止状态，滑轮也不转动，容易知道 T1=m1g=m2g。将

8、此假设的条件代入四个选项逐一验算，可知只有 C 选项正确。第卷 （非选择题共 192 分）必考部分第卷必考部分共9 题，共 157 分。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实验中：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。小组成员在实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的摆角，并在释放摆球的同时开始计时tB测量摆球通过最低点100 次的时间t，则单摆周期为100C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

9、小答案：（ 1） 0.97( 0.96 0.98均可 ) C解析： 用单摆的最大摆角应小于10， A 选项错误；一个周期的时间内，摆球通过最低点22次，选项 B 错误； 由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式g =4L可知，摆长T 2偏大则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，C 正确；为减小实验误差因，应选择密度较大的摆球，D 错误。（ 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：在小电珠接入电路前， 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 10VB 直流电流 5mAC欧姆 100D

10、 欧姆 1该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中 R 为滑动变阻器 （阻值范围 020,额定电流1.0A ），L 为待测小电珠， V 为电压表（量程 6V ，内阻A 为电流表（量程 0.6A ，20k ），内阻 1 ） ,E 为电源（电动势 8V ，内阻不计） ，S 为开关。在实验过程中，开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应置于最 _端；（填“左”或“右”）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调不到零，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

11、点”的导线）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”）答案：（ 2） D . 左； .1 点至5 点( 或 5 点至1 点) ； . 增大解析： 变小电珠在接入电路前电阻值很小，应用欧姆1 档进行测量。为保护小电珠不超过额定电压，开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应置于最左端；图线斜率的倒数为电阻值， U 越大斜率越小电阻值越大。20（ 15 分）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带

12、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 E1=2.0 103N/C 和 E2=4.0103N/C ，方向如图所示，带电微粒质量 m=1.0 10 20kg，带电量 q=1.010 9C，A 点距虚线 MN 的距离d1=1.0cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：（ 1）B 点距虚线 MN 的距离 d2；（ 2）带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t。答案：（ 1） d2=0.50cm（ 2） t=1.5 10-8 s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由式解得

13、d2=E1d1/E2=0.50cm（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|q|E2=ma2设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为d1=a1t12/2d2=a2t22/2又t=t1+t2由式解得8st=1.5 1021（ 19 分）t 1、 t2，由运动学公式有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，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，

14、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）已知地面与水面相距 1.5R，若使该投饵管绕AB 管的中轴线OO 。在90 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 2 m 到 m 之间变化，且均能落到水面。 持续投放足够长时间后，3鱼饵能够落到水面的最大面积S 是多少？答案：（ 1） gR（ 2） 3mgR2（3） 8.2

15、5 R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v2mg = m1R由式解得v1 = gR（ 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Ep= mg (1.5R + R) +1mv122由式解得Ep =3mgR（ 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4.5 R =1gt 22x1=v1t+R由式解得x1=4R2C 时速度大小为v2，由机械能守恒定律有当鱼饵的质量为m 时，设其到达管口3212E p =mg(1.5R +

16、 R) +(m)v22323由式解得v2 = 2gR2OO 的水平距离为x2，则质量为m 的鱼饵落到水面上时，设离3x2=v2t+R由式解得x2=7R鱼饵能够落到水面的最大面积SS =1(x22 - x12 ) =33R2 (或8.25R2 )4422（ 20 分）如图甲，在x0 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m，带电量为q(q 0)的粒子从坐标原点 O 处，以初速度v0 沿 x 轴正方向射入，粒子的运动轨迹见图甲，不计粒子的重力。（ 1）求该粒子运动到y=h 时的速度大小v；（ 2）现只改变入射粒子初速度

17、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2 rnT。qB求粒子在一个周期T 内，沿 x 轴方向前进的距离S ；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。2mEmEqB答案：（ 1） v = v02 - 2qEh （ 2） S =qB2 y =(v0- )(1- cost )mqBBm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-qEh =1mv2

18、-1mv0222由式解得v =v02 - 2qEhm（2）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又S=v1Tm2式中 T =qB由式解得2mES = qB 2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)由动能定理有-qEym=1

19、mv22 -1mv0222又1Ay=2ym由式解得mEAy= qB(v0 - B )可写出图丙曲线的简谐运动y-t 函数表达式为m( v0EqBy =- )(1- cost )qBBm28 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 M、N 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 t ，纵轴表示温度 T。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T0B曲线 M 的 bc 段表示固液共存状态C曲线 M 的 ab 段、曲线N 的 ef 段均表示固态D曲线 M 的 cd

20、段、曲线N 的 fg 段均表示液态答案： B解析：晶体具有比较稳定的熔点， 非晶体则没有熔点， 他们不是在固定的温度下熔化为液体，而是随着温度的升高逐渐由硬变软， 最后变成液体。非晶体只要吸热， 熔化过程就进行，非晶体可以看作是过冷的液体，实际上只有晶体才是真正的固体。(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，密度减小答案： D解析： 理想气体的内能仅用温度来衡量，由热力学第一定律可知，气体吸热大于对外做功，故气体内能增加，

21、温度升高。因对外做功，体积膨胀，故密度减小。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Ekm 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0_。（填选项前的字母）A 逸出功与 有关B Ekm 于入射光强度成正比C0时，会逸出光电子D图中直线的斜率与普朗克常量有关答案： D解析： 逸出功 W=h，与 无关； E 0时才会发生0km=h W，与入射光强度无关；只有光电效应；故选D。（2）在光滑水平面上， 一质量为 m，速度大小为 v 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 球的速度大小可能是_ 。（题选项前的字母）A 0.6vB 0.4 vC 0.3 vD 0.2 v答案： A解析： 设碰撞后 A 球、 B 球的速度分别为v1、 v2，由动量守恒定律可知，mv=mv1+2 mv2，因A 球碰撞后返回，有v1 0，可算出 v2 0.5v；又由碰撞前后的能量关系，有1mv21mv2+12mv2；两式联立可解得v2 4v ；故选 A 。221226