2023年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷）
物理4a试题难度：中档难度系数：0.59 易错题 较难题
第1卷(选择题共48分)
每小题6分．共48分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．
13．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中。
a．真空中光速不变 b．时间间隔具有相对性
c．物体的质量不变 d．物体的能量与质量成正比。
14．对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是。
a．在相同介质中，绿光的折射率最大 b．红光的频率最高。
c．在相同介质中，蓝光的波长最短 d．黄光光子的能量最小。
15．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量。
约为4×1025j，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近 (
a．1036 kg b．1018 kg c． 1013 kg d．109 kg
16．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为g，若。
由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为。
a． b． c． d．
17．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是 (
a．a处质点的振**像
b．b处质点的振**像。
c．c处质点的振**像
d．d处质点的振**像 ．
18．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)．设两极板正对面积为s，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ实验中，极板所带电荷量不变，若 (
a．保持s不变，增大d，则θ变大。
b．保持s不变，增大d，则θ变小。
c．保持d不变，减小s，则θ变小。
d．保持d不变，减小s，则θ不变。
19在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡l1和l2分别串联一个带铁芯的电感线圈l和一个滑动变阻器r．闭合开关s后，调整r，使l1和l2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为i．然后，断开s．若t' 时刻再闭合s，则在t' 前后的一小段时间内，正确反映流过l1的电流i1、流过l2的电流i2随时间t变化的图像是。
20．如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系．若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系．下列说法中正确的是。
a．若x轴表示时间，y轴表示动能，则该图像可以反映某物体受。
恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系。
b．若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应
中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
c．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可以反映某物体在。
沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系。
d．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合。
回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系。
第1i卷(非选择题共72分)
21．(18分)，(1)甲同学要把一个量程为200μa的直流电流计g，改装成量度范围是0～4 v
的直流电压表．
她按图1所示电路、用半偏法测定电流计g的内电阻rg，其中电阻r0约为1 kω．为使。
rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源e应选用___电阻器r1应选用。
电阻器r2应选用选填器材前的字母)，a．电源(电动势1.5 v) b．电源(电动势6 v)
c．电阻箱(０~999.9 ω)d．滑动变阻器(0 ～500 ω)
e．电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(0 ~ 5.1 kω)
f．电位器( 0 ～51 kω)
该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将r2的阻值调至最大．后续的实验。
操作步骤依次是最后记录r1的阻。
值并整理好器材．(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)
a．.闭合s1
b．闭合s2
c．调节r2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度。
d．调节r2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半。
e．调节r1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半。
f．调节r1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度。
如果所得的r1的阻值为300.0ω，则图1中被测电流计g的内阻rg的测量值为___该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于，’或“等于”)．
给电流计g___联(选填“串“或“并”)一个阻值为___kω、的电阻，就可以。
将该电流计g改装为量程4 v的电压表．
2)乙同学耍将另一个电流计g改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表v0、一。
个电池组e、一个滑动变阻器r' 和几个待用的阻值准确的定值电阻．
①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表g直接与一。
个定值电阻置相连接，组成一个电压表；然后用标准电压。
表v0校准．请你画完图2方框中的校准电路图．
实验中，当定值电阻r选用17.0 kω时，调整滑动变阻器r' 的。
阻值，电压表v0的示数是4.0v时，表g的指针恰好指到满量。
程的五分之二；当r选用7.0 kω时，调整r' 的阻值，电压表。
v0的示数是2.0 v时，表g的指针又指到满量程的五分之二．
由此可以判定，表g的内阻rg是___kω，满偏电流ig是___ma．若、
要将表g改装为量程是15 v的电压表，应配备一个___kω的电阻．
22．(16分)如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从o点水平飞出，经3.0 s落到斜坡。
上的a点．已知o点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50
kg．不计空气阻力．(取sin 37°=0.60 ，cos 37°=0.80；g取10 m／s2)求。
1)a点与0点的距离l； ’
2)运动员离开o点时的速度大小；
3)运动员落到a点时的动能．
23．(18分)利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域．
如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场b中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流i时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应·其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场eh，同时产生霍尔电势差uh．当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，eh和uh达到稳定值，uh的大小与i和b以及霍尔乖件厚度d之间满足关系式，其中比例系数rh称为霍尔系数，仅与材料性质有关。
1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为，请写出uh和eh的关系式；若半导体材。
料是电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高；
2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍。
尔系数rh的表达式(通过横截面积s的电流i=nevs其中v是导电电子定向移动的平。
均速率)；3)图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌。
装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反．霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近当圆。
盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图3所示．
a．若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为p，请导出圆盘转速n的表达式。
b．利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程．除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想．
24．(20分)雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞．已知雨滴的初始质量为m。，初速度为v，下降距离f后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为m1．此后每经过同样的距离z后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次变为m2、m3……mn……(设各质量为已知量)．不计空气阻力．
(1)若不计重力，求第n次碰撞后雨滴的速度vn'；
(2)若考虑重力的影响，a．求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和v1'；
b．求第n次碰撞后雨滴的动能．
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