湖北省黄冈市2021届高三9月质量检测物理试题 图片版含答案

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黄冈市 2020 年高三年级 9 月质量检测 物理试题参考答案及评分建议 一、单项选择题(每小题 3 分，共 24 分) 二、多项选择题（每小题 4 分，共 16 分。选对但不全的得 2 分，错选得 0 分） 三、非选择题(共 60 分) 13．(6 分) (3) 1 d t (2 分) 2 2 12 d xt (2 分) (4) 25d kx (2 分) 14．(8 分) (1)12.50(12.49~12.51 均 可 )(2 分 ) (2)12.3(12.2 也 给 2 分)(2 分) 8.18(8.10~8.30 均 可 )(2 分 ) (3)C(2 分) 15．(7 分)答案：(1) 3mg 方向沿半径 OC 向上；(2) ( 3 1) 2 mg R  解析：(1)对小球受力分析如图，设弹簧弹力为 F，可知弹簧弹力为拉力，方向与 AC 夹角为 30°， 设圆弧对小球的弹力为 FN，方向沿半径 OC 向上，由平衡条件可知： Fcos30°+mgcos30°=FN ① (1 分) Fsin30°=mgsin30° ② (1 分) 联立①②解得： F=mg，FN= 3mg ，方向沿半径 OC 向上 (1 分) (2)设弹簧的劲度系数为 k，由几何知识可得弹簧此时长度为 L= 3R ③ (1 分) 故弹簧形变量为 Δx=L-R ④ (1 分) 由胡克定律可知 F=kΔx ⑤ (1 分) 联立③④⑤解得：k= ( 3 1) 2 mg R  (1 分) 16．(9 分)答案：4.92m/s2 解析：为避免小汽车撞上摩托车，应有两车速度相等时恰好相遇为临界状态，设小汽车刹车时的加 速度大小至少为 a1，再经过时间 t 两车速度相等且均为 v，小汽车在Δt 时间内的位移为 x1，在 t 时间 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B D B D C C A A 题号 9 10 11 12 答案 AC BD CD AB A B C O θ F mg FN 内的位移为 x2，摩托车的总位移为 x3，则有： v=v0－a1t ① (1 分) v=a(Δt+t) ② (1 分) x1=v0Δt ③ (1 分) 2 2 0 1 1 2x v t a t  ④ (2 分) 2 3 1 ( )2x a t t   ⑤ (2 分) x1+x2=x3+x ⑥ (1 分) 联立①②③④⑤⑥解得 a2=4.92m/s2 (1 分) 17．(14 分)答案：(1)30N (2) 51m 解析：(1)设细绳中的拉力大小为 T，A、B 一起沿斜面向上运动时加速大大小为 a，对 A、B 整体由 牛顿第二定律可得： F－mAgsinθ－mBgsinθ=(mA+mB)a ① (2 分) 隔离 B 由牛顿第二定律可得： T－mBgsinθ=mBa ② (2 分) 联立①②解得 T=30N (1 分) (2)由①②得 a=5m/s2，设经过 t=2s 时 A、B 的速度大小为 v，则有： v=at ③ (1 分) 细绳断裂后，A 在恒力 F 作用下做加速度为 a1 的匀加速直线运动，B 向上做加速度大小为 a2 的匀减 速直线运动，由牛顿第二定律可得： F－mAgsinθ=mAa1 ④ (1 分 ) mBgsinθ=mBa2 ⑤ (1 分) 设经过时间 t′后 B 物块速度减为零，则有： v=a2t′ ⑥ (1 分) 此过程中物块 A 向上运动的位移为 x1，则有： x1=vt′+ 1 2 a1t′2 ⑦ (1 分) B 向上运动的位移为 x2，则有： x2= 2 v t′ ⑧ (1 分) 故当 B 物块速度减为零时，设 A、B 物块之间的距离为Δx，则有： Δx=x1－x2+L ⑨ (1 分) 联立③④⑤⑥⑦⑧⑨解得：Δx=51m (2 分) 18．(16 分)答案：(1)4m/s 8m/s (2)距离木板右端 5m 处 (3)7.5s 解析：(1)设木板和物块的加速度分别为 a1 和 a2，对木板和物块由牛顿第二定律可得： F－μmg=Ma1 ① μmg=ma2 ② 注：①②共(1 分) 设经过 t1 时间木板撞上挡板，则有： x= 1 2 a1t12 ③ (1 分) 设此时木板和物块的速度分别为 v1 和 v2，则有： v1=a1t1 ④ v2=a2t1 ⑤ 注：④⑤共(1 分) 联立①②③④⑤解得 v1=8m/s，v2=4m/s (1 分) (2)此过程中物块的位移为： x2= 1 2 a2t12 ⑥ (1 分) 碰后木板的速度变为 v1′=－8m/s，方向水平向左，然后向左做匀减速直线运动，设加速度为 a3， 对木板由牛顿第二定律可得： F+μmg=Ma3 ⑦ (1 分) 物块将做加速度为 a2 的匀减速直线运动，设经过 t2 时间两者共速，共同速度为 v3，有： v3=v2－a2t2=－v′+a3t2 ⑧ (1 分) 此过程中木板和物块的位移分别为 x3 和 x4，则有： x3=－v′t2+ 1 2 a3t22 ⑨ (1 分) x4=v2t2－ 1 2 a2t22 ⑩ (1 分) 若物块恰好未从木板右端滑出，设初始时刻物块在木板上的位置距木板右端 x′处，则有： x－x2+x′=x4－x3 ⑪ (1 分) 联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪解得 x′=5m，即初始时刻物块在木板上距离木板右端 5m 处(1 分) (3)由(2)可知物块到达木板右端时与木板共速，速度大小 v3=1m/s 设经过 t3 时间物块滑离木板，则在这段时间内木板和物块的位移分别为 x5 和 x6，则有： x5=v3t3+ 1 2 a1t32 ⑫ (1 分) x6=v3t3+ 1 2 a2t32 ⑬ (1 分) x5－x6=L ⑭ (1 分) 故物块滑离木板所用的时间: t=t1+t2+t3 ⑮ (1 分) 联立⑫⑬⑭⑮解得：t=7.5s (1 分)