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2014年山东省济宁市高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全对的得3分，有选错的得0分）14．（6分）（2014•济宁二模）一批伟大的科学家在物理学理论的建立过程中做出了卓越贡献．关于其中一些科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说B．牛顿通过分析伽利略的斜面实验，提出了能量守恒的观点C．安倍发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说D．法拉第发现了电磁感应现象，并揭示了产生电磁感应的条件和本质考点：物理学史．分析：本题是物理学史问题，根据相关科学家的物理学成就进行解答．解答：解：A、哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星运动三定律，故A错误．B、伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，得出了力不是维持物体运动原因的结论，并运用数学方法得出了落体运动的规律，但没有提出了能量守恒的观点．故B错误．C、奥斯发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，故C错误．D、法拉第发现了电磁感应现象，并揭示了产生电磁感应的条件和本质，故D正确．故选：D．点评：对于物理学史属于常识性问题，要与主干知识一起学习，平时要加强记忆，注意积累．15．（6分）（2014•济宁二模）某同学将完全相同的甲、乙两块条形磁铁放在粗糙的水平木板上（N极正对），如图所示，并缓慢抬高木板的右端至倾角为θ，在这一过程中两磁铁均未滑动．学习小组内各组各同学对这一过程提出的下列说法中，正确的是（）A．甲受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化B．乙受到的摩擦力相对木板的方向可能发生变化C．继续增大倾角，甲、乙将会同时发生滑动D．若减小甲乙间距，重复上述过程，增大倾角时乙会先发生向上滑动考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：对两磁铁分别进行受力分析，明确木板转动后，受力的变化，从而分析摩擦力的变化及合力的变化，从而分析物体是否会发生滑动．解答：解：A、木板水平时，甲由于受乙的排斥作用，而有指向乙的摩擦力；当斜面转动后，甲受重力、支持力及向下的斥力，则甲的摩擦力只能指向乙；故A错误；B、对乙受力分析可知，开始时乙受到的摩擦力指向甲；当木板转动后，乙受重力、支持力、斥力的作用，若重力向下的分力大于斥力，则摩擦力可能变成向上；故B正确；C、由以上受力分析可知，增大倾角，甲受到的向下的力要大于乙受的力；故甲应先发生滑动；故C错误；D、若减小甲乙间距，则两磁铁间的斥力增大，但效果与C中相同，故甲先滑动；故D错误；故选：B．点评：本题考查摩擦力及物体的受力分析问题，要注意做好受力分析，明确物体的受力情况才能判断其运动情况；同时要注意静摩擦力可以发生变化．16．（6分）（2014•济宁二模）如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为22：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的正弦交变电压，则下列说法中正确的是（）A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为14.14VB．当单刀双掷开关与a连接且t=0.02s时，电流表示数为零C．当单刀双掷开关由a拨向b后，原线圈的输入功率变大D．当单刀双掷开关由a拨向b后，副线圈输出电压的频率增大考点：变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式．专题：交流电专题．分析：根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，电流表和电压表的读数为有效值，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．解答：解：由图象可知，电压的最大值为Um=311V，交流电的周期为T=2×10﹣2s，所以交流电的频率为f==50Hz，A、交流电的有效值为U==220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为10V，故A错误；B、当单刀双掷开关与a连接时，副线圈电压为10V，所以副线圈电流为1A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以当t=0.02s时，电流表示数为1A，故B错误；C、当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，故C正确；D、变压器不会改变电流的频率，所以输出电压的频率不变，故D错误．故选：C．点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，即电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，最大值和有效值之间的倍关系即可解决本题．17．（6分）（2014•济宁二模）火星是位于地球轨道外侧的第一颗行星，它的质量约为地球质量的，直径约为地球直径的．公转周期约为地球公转周期的2倍．在2013年出现火星离地球最近、发射火星探测器最佳的时段．以下说法正确的是（可认为地球与火星都绕太阳做匀速圆周运动）（）A．火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的0.4倍B．火星的第一宇宙速度约是地球第一宇宙速度的倍C．火星公转轨道半径约是地球公转轨道半径的2倍D．下一个最佳发射期，最早要到2017年考点：万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．专题：万有引力定律的应用专题．分析：火星和地球都绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律列式判断；星球表面的重力加速度为g=，第一宇宙速度为v=．解答：解：A、根据g=，火星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为：=0.4，故A正确；B、根据v=，=，故B正确；C、根据牛顿第二定律，有：G解得：T=2π∝故，故C错误；D、当地球与火星最近时，是最佳发射期，两次最佳发射期间隔中地球多转动一圈，故：解得：t==2年，在2013年出现火星离地球最近、发射火星探测器最佳的时段，故下一个最佳发射期，最早要到2015年，故D错误；故选：AB．点评：对于选择题，可以用一些二级结论来快速解题，如本题要记住星球表面的重力加速度公式和第一宇宙速度公式．18．（6分）（2014•济宁二模）如图所示，真空中M、N处放置两等量同种负电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称，则以下判定正确的是（）A．a点的场强与c点的场强完全相同B．实线PQ上的各点电势相等C．负电荷在a点的电势能等于在c点的电势能D．若将一正试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据正电荷在电势高处电势能大，判断电势高低，即可确定M处电荷的电性；根据电场线的分布情况，分析场强关系；由电势的高低，判断电场力对正电荷做功正负．解答：解：A、a点与c点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故A错误；B、画出PQ上的电场线如图所示．根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，实线PQ上的各点电势不等，故B错误．C、因为a与c两点电势相等，由EP=qφ，知负电荷在a点的电势能等于在c点的电势能，故C正确．D、将正试探电荷沿直线由a点移动到b点，电势先降低后升高，则电势能先减小后增大，电场力先做正功、后做负功．故D正确故选：CD点评：在电场中跟据带电粒子运动轨迹和电场线关系判断电场强度、电势、电势能、动能等变化是对学生基本要求，也是重点知识，要重点掌握．19．（6分）（2014•济宁二模）如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是（）A．B物体受到绳的拉力保持不变B．B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量C．A物体动能的增量等于B物体重力做功与弹簧对A的弹力做功之和D．A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功考点：功能关系；胡克定律．专题：压轴题．分析：正确解答该题要分析清楚过程中物体受力的变化情况，如弹簧的弹力时刻发生变化，因此A、B均做变加速运动，故绳子上的拉力是变力；根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用．解答：解：A、以A、B组成的系统为研究对象，有mBg﹣kx=（mA+mB）a，从开始到B速度达到最大的过程中B加速度逐渐减小，由mBg﹣T=mBa可知，在此过程绳子上拉力逐渐增大，是变力，故A错误；B、整个系统中，根据功能关系可知，B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能，故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故B错误；C、根据动能定理可知，A物体动能的增量等于弹簧弹力和绳子上拉力对A所做功的代数和，故C错误；D、系统机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功，A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功，故D正确．故选D．点评：正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用．20．（6分）（2014•济宁二模）如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B．边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则下图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（）A．B．C．D．考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．专题：电磁感应与图像结合．分析：分段确定线框有效的切割长度，分析线框中感应电动势的大小与位置坐标的关系．线框的电阻一定，感应电流与感应电动势成正比．解答：解：bC边的位置坐标x在L﹣2L过程，线框bc边有效切线长度为l=x﹣L，感应电动势为E=Blv=B（x﹣L）v，感应电流，电流的大小随x逐渐增大；根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值．x在2L﹣3L过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，线框ad边有效切线长度为l=x﹣2L，感应电动势为E=Blv=B（x﹣2L）v，感应电流，大小随x逐渐增大，根据数学知识得C正确．故选：C点评：本题关键确定线框有效切割长度与x的关系，再结合数学知识选择图象．二、解答题（共4小题，满分56分）21．（1）（2014•济宁二模）某同学想测出济宁当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律．为了减小误差他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线．调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线．启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线．图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E．将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm．已知电动机的转速为3000r/min．求：①相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为0.1s；②由实验测得济宁当地的重力加速度为9.79m/s2；（结果保留三位有效数字）③该同学计算出划各条墨线时的速度v，以v2为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图象，据此图象能（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线斜率的含义是2g图线不过原点的原因是A点对应的速度不为零．考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：（1）根据转速求出转动的周期，从而得出相邻的两条计数墨线对应的时间间隔；（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重力加速度的大小；（3）根据机械能守恒得出v2﹣h的关系式，结合关系式得出图线斜率的含义和图线不过原点的原因．解答：解：（1）电动机的转速为3000r/mi