网校教育资源平台

2017-2018学年物理教科版选修3-4 第六章 相对论 章末检测

评价文档:
文档评论: 0

相关文档推荐

2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第四章 第1节 光的折射定律
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第一章 第2节 单摆
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第四章 小专题研究(五) 测定水的折射率的四种方法
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第四章 第3节 光的全反射
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第一章 第1节 简 谐 运 动
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第五章 第1节 光的干涉
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第三章 小专题研究(四) 电磁振荡中的三个“两”
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第一章 第4节 阻尼振动 受迫振动
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第五章 小专题研究(六) 光的干涉和衍射的对比
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第五章 第2节 学生实验:用双缝干涉测量光的波长
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第三章 第3、4节 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第五章 第3、4节 光的衍射与偏振 激光
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第三章 第2节 电磁场和电磁波
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第四章 第2节 学生实验:测定玻璃的折射率
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第一章 小专题研究(二) 简谐运动的多解问题
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第三章 第1节 电 磁 振 荡
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第一章 第5节 学生实验:用单摆测定重力加速度
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第一章 第3节 简谐运动的图像和公式
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第一章 小专题研究(一) 简谐运动的运动规律和各物理量的变化分析
免费
2017-2018学年高中物理科教版选修3-4:第六章 第1、2节 牛顿力学中运动的相对性
免费
分享到:
10积分 下载
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

                                 章末检测

                          (时间:90  分钟 满分:100      分)

一、选择题(本题共       10 小题,每小题      5 分,共   50 分)

1.一高速列车通过洞口为圆形的隧道,列车上的司机对隧道的观察结果为(  )
A.洞口为椭圆形,隧道长度变短
B.洞口为圆形、隧道长度不变
C.洞口为椭圆形、隧道长度不变
D.洞口为圆形,隧道长度变短
答案 D
解析 在运动方向上由于有“尺缩效应”,故隧道长度变短;在垂直运动方向上,没有“尺
缩效应”,即洞口为圆形,故选             D.

2.爱因斯坦相对论的提出,是物理学思想的重大革命,因为它(  )
A.揭示了时间、空间并非绝对不变的属性
B.借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说
C.否定了牛顿力学的原理
D.修正了能量、质量互相转化的理论
答案 A
3.下列关于     E=mc2 的说法中正确的是(  )
A.质量为    m 的物体,就储存有        mc2 的能量
B.质量为    m 的物体,对应着       mc2 的能量
C.如果物体质量减少         Δm,就将该质量转化为          mc2 的能量
D.如果物体质量减少         Δm,就将产生      Δmc2 的能量
答案 B
4.经典力学的局限性有(  )
A.经典力学没有局限性
B.经典力学的应用受到物体运动速率的限制,当物体运动的速度接近于真空中的光速时,
经典力学就不适用了

C.经典力学适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
D.经典力学的时间和空间分离的观点正确
答案 B
解析 经典力学仅适用于宏观、低速的物体,当物体运动的速度接近于真空中的光速时,经
典力学就不适用了,B         对;经典力学无法解释微观领域中物质结构和能量不连续的现象,
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

C 错;同样    D 也错.

5.(多选)根据气体吸收谱线的红移现象推算,有的类星体远离我们的速度竟达光速                                 c 的 80%,

即每秒   24 万千米.下列结论正确的是(  )
A.在类星体上测得它发出的光的速度是(1+80%)c
B.在地球上接收到它发出的光的速度是(1-80%)c
C.在类星体上测得它发出的光的速度是                 c
D.在地球上测得它发出的光的速度是                c
答案 CD
解析 据光速不变原理可以判定光速均为                 c.

6.已知太阳内部进行着激烈的热核反应,每秒钟辐射的能量为                          3.8×1026 J,则可算出(  )
A.太阳的质量约为        4.2×106 t
B.太阳的质量约为        8.4×106 t
C.太阳的质量每秒减小约为            4.2×106 t
D.太阳的质量每秒减小约为            8.4×106 t
答案 C
                                                       ΔE
解析 由质能方程知太阳每秒钟因辐射能量而失去的质量为                         Δm=  c2 ≈4.2×109       kg=

4.2×106 t.
7.已知电子的静止能量为           0.511  MeV,若电子的动能为         0.25  MeV,则它所增加的质量

Δm 与静止质量     m0 的比值近似为(  )
A.0.1  B.0.2   C.0.5   D.0.9
答案 C

                   2
解析 由题意      E0=m0c

     2          6        -19
即 m0c =0.511×10  ×1.6×10    J①
ΔE=Δmc2
即 Δmc2=0.25×106×1.6×10-19 J②

  ②   Δm   0.25
由①得m0=0.511≈0.5,故只有        C 项正确.
8.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,其内站立着一个中等身材的人,站在路旁
的人观察车里的人,观察的结果是(  )
A.这个人是一个矮胖子
B.这个人是一个瘦高个子
C.这个人矮但不胖
D.这个人瘦但不高
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

答案 D
解析 取路旁的人为惯性系,车上的人相对于路旁的人高速运动,根据尺缩效应,人在运动
方向上将变窄,但在垂直于运动方向上没有发生变化,故选                         D.

9.话说有兄弟两个,哥哥乘坐宇宙飞船以接近光的速度离开地球去遨游太空,经过一段时
间返回地球,哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多,则该现象的科学解释是(  )
A.哥哥在太空中发生了基因突变,停止生长了
B.弟弟思念哥哥而加速生长了
C.由相对论可知,物体速度越大,在其上时间进程就越慢,生理过程也越慢
D.这是神话,科学无法解释
答案 C
解析 根据相对论的时间延缓效应,当飞船速度接近光速时,时间会变慢,时间延缓效应对
生命过程、化学反应等也是成立的.飞船运行的速度越大,时间延缓效应越明显,人体新陈
代谢越缓慢.

10.(多选)1905  年,爱因斯坦提出了著名的狭义相对论,给物理科学带来了巨大的进步.根

据狭义相对论的理论,下列说法中正确的是(  )
A.在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的
B.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C.根据狭义相对论可知,同时是绝对的

D.根据狭义相对论可知,在相对地面以速度                   v 高速运动的火车上,当人以相对火车速度

u′沿火车前进的方向运动时,则该人相对地面的速度为                       u=u′+v
答案 AB
解析 根据狭义相对性原理,在所有惯性系中,物理定律有相同的表达形式,即一切物理规
律都是相同的,故        A 正确;根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是
相同的.故     B 正确;根据狭义相对论可知,在不同的惯性系中,同时是相对的,故                             C 错误;

.在高速运动的火车上,设车对地面的速度为                  v,车上的人以速度        u′沿着火车前进的方向相
                                                        u′+v
                                                          u′v
                                                        1+
对火车运动,根据相对论速度变换公式得:他相对地面的速度                          u=    c2 <u′+v.故  D 错
误.

二、填空题(本题共       2 小题,共    10 分)

11.(5 分)一飞船以速度      v 沿如图   1 所示方向飞行,地面观测者测得飞船经过相距为                    L0 的

A、B  两点经历时间为       t1,而飞船驾驶员测量经过          A、B  两点的时间是      t2,则有  t1______t2(填

“>”“=”或“<”),原因是飞船驾驶员观测到                     A、B 两点距离     L________L0(填“>”
“=”或“<”).
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


                                     图 1
答案 > <

                                v2
                             1-
                                c2
解析 由相对论长度公式:L=L0                 可知,飞船驾驶员观测到           A、B  两点距离小于地面
                                                                   L0

上人观测的距离,即         L<L0;根据位移与速度的比值即为时间,则有时间为                     t1= v ,而飞船
                                L

驾驶员测量经过       A、B  两点时间是     t2=v,因此有    t1>t2.
12.(5 分)如图   2 所示,两艘飞船      A、B  沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为                  v(v 接近

光速  c).地面上测得它们相距为          L,则   A 测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等
于”或“小于”)L.当       B 向 A 发出一光信号,A       测得该信号的速度为________.


                                     图 2
答案 大于 c(或光速)
三、计算题(本题共       3 小题,共    40 分.计算时必须有必要的文字说明、方程式或重要演算步
骤,有数值计算的要注明单位)

                                              9                  -31
13.(12 分)一被加速器加速的电子,其能量为               3.00×10    eV,(m0=9.1×10        kg,c=

3×108 m/s)试问:
(1)这个电子的动质量是其静质量的多少倍?
(2)这个电子的速率是多少?
答案 (1)5.86×103 (2)0.999 999 985c

                             2         2
解析 (1)由相对论质能关系          E=mc  和  E0=m0c

可得电子的动质量        m 与静质量    m0 之比为
m    E   3.00 × 109 × 1.6 × 10-19
m0=E0=9.1  × 10-31 ×  3 × 108 2≈5.86×103.
                       m0
                         v2            m02
                      1-            1-
(2)由相对论质速关系       m=     c2可得  v=      m2·c=0.999 999 985c.
14.(14 分)飞船以    0.25c 的速度经过你时,正以        0.5c 的速度向飞船前进的方向发射一枚火箭,
按照经典力学的相对性原理,火箭相对你的速度是多大?按照爱因斯坦的相对性原理,这个
速度又是多大?

答案 0.75c 0.67c
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台


解析 按照经典理论,火箭相对于人的速度应为                    v0=0.25c+0.5c=0.75c.设火箭相对于人的
速度为   v,飞船相对于人的速度为           v′,火箭相对飞船的速度为            u,按照爱因斯坦的相对性
             u+v′
                uv′
             1+
原理,则有     v=    c2 ≈0.67c.
15.(14 分)半人马星座星是离太阳系最近的恒星,它距地球                     l.设有一宇宙飞船匀速往返于地

球与半人马星座星之间.若宇宙飞船相对地球的速率为                       v,按地球上时钟计时,飞船往返一
次需多长时间?如以飞船上时钟计时,往返一次的时间又为多长?

      2l 2l     v
            1-    2
答案    v   v     c
                           2l
解析 按地球上的时钟计时,t=             v .以飞船上的时钟计时,在地球看来,飞船是以速度                    v 运
                               t′
                                v
                            1-    2
动的,设记录时间为         t′,则   t=     c

         2l     v
           1-     2
所以  t′=  v      c  .
10积分下载