【步步高】2021-2021学年高中物理 第十五章 相对论简介单元检测 新人教版选修3-4.doc

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1、单元检测 (时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题4分，共40分)1下列关于经典力学的评价正确的是()A经典力学揭示了自然界的所有运动规律B经典力学的时空观符合我们周围的客观事实是完全正确的C经典力学只适用于宏观低速现象D经典力学既然有误，那就不能再用来解决我们日常生活中的问题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3下列哪些事件或现象支持了广义相对论()A星光经过太阳时发生弯曲 B钟慢效应C尺缩效应 D引力红移4在狭义相对论中，

2、下列说法中正确的是()(1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速；(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的；(3)惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些A(1)(3)是正确的 B(1)(2)是正确的C(1)(2)(3)是正确的 D(2)(3)是正确的5关于质量和长度，下列说法中正确的是()A物体的质量与位置、运动状态无任何关系，是物体本身的属性B物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较小的情况下，其影响可忽略不计C物体的长度与运动状态无关，是物体本身的属性D物体的长度与运动状态有关，只

3、是在速度较小的情况下，其影响可忽略不计6关于Emc2，下列说法中正确的是()A质量为m的物体，就贮存有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m，就将该质量转化为mc2的能量D如果物体质量减少m，就将产生mc2的能量7火箭以c的速度飞离地球，在火箭上向地球发射一束高能粒子，粒子相对地球的速度为c，其运动方向与火箭的运动方向相反则粒子相对火箭的速度大小为()A.c B. C.c D.8某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为()A0.5c B0.6c C0.8c D0.9c9如图1所示，假设一辆由超强力电池供电的

4、摩托车和一辆普通有轨电车，都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大()图1A摩托车 B有轨电车 C两者都增加 D都不增加10当物体以很大速度运动时，它的质量m与静止质量m0的关系是m，此时它的动能应该是()A.mv2 B.m0v2 Cmc2m0c2 D以上说法都不对题号12345678910答案二、填空题(本题共2个小题，共20分)11(10分)狭义相对论的两个基本假设：(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切_都是相同的；(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是_的，光速与光源、观察者间的相对运动_关系12(10分)广义相对性原理和等效原理

5、(1)广义相对性原理：_.(2)等效原理：_.三、计算题(本题共4个小题，共40分)13(10分)长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，物体在运动方向长度缩短了一艘宇宙飞船的船身长度为L090 m，相对地面以u0.8c的速度从一观测站的上空飞过(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？14.(10分)在19661972年期间，欧洲原子核研究中心(CERN)对储存环中沿圆周运动的粒子的平均寿命进行多次实测，粒子固有寿命的实验值为2.197106 s当粒子的速度为0.996 5c时，测得其平均寿命为26.17106 s，试比较相对论预

6、期的结果与实验值的符合程度15(8分)在新能源中，核能具有能量密度大、地区适应性强的特点，在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能有一座发电能力为P1.00106 kW的核电站，核能转化的效率为40%.那么，这座电站每年需要消耗多少千克的核燃料？16.(12分)两个电子相向运动每个电子相对于实验室的速度都是c，它们的相对速度大小是多少？在实验室中观测，每个电子的质量是多少？本题计算结果中的光速c和电子的静质量me不必代入数值第十五章相对论简介1C2A我们应该了解爱因斯坦相对论的伟大意义爱因斯坦于20世纪初先后提出了狭义相对论和广义相对论，揭示了时空的可变性，使人们能进一步去研究高速运动的物体3

7、AD钟慢效应和尺缩效应是由狭义相对论得到的现象4C由狭义相对论的结论可知C正确5BD由相对论原理可知B、D正确6BD爱因斯坦质能方程说明了质量和能量的对应关系，但能量和质量不能相互转化7C由u，可得c解得uc，负号说明与v方向相反8C由ll0 ，且可得：vc0.8c，故只有C正确9B在相对论中普遍存在一种误解，即认为运动物体的质量总是随速度增加而增大；当速度接近光速时，质量要趋于无穷大其实物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候，而不一定是增加速度的时候对有轨电车，能量通过导线从发电厂源源不断输入；而摩托车的能源却是它自己带的有能量不断从外界输入有轨电车，但没有能量从外界输给摩托车能量对应

8、于质量，所以有轨电车的质量将随速度增加而增大，而摩托车的质量不会随速度增加而增大10C对于高速运动的物体，公式Ekmv2不再成立只有当vc时，Ekmv2才成立11(1)物理规律(2)相同没有12(1)在任何参考系中，物理规律都是相同的(2)一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价13(1)2.25107 s(2)3.75107 s解析(1)观测站测得船身的长度为LL090 m54 m，通过观测站的时间间隔为t2.25107 s.(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为t3.75107 s.14见解析解析按时间延缓公式，算出粒子固有寿命的理论值为： 26.17106 s2.188106 s.理论值与实验值相差为2197106 s2.188106 s0.009106 s相对偏差约为0.4%这表明相对论时间延缓效应所预言的结果与实验值符合得很好150.876 kg解析由质能方程：Emc2,1年内该核反应堆释放的核能E，其中t365243 600 s，则m kg0.876 kg.16.cme解析由相对论速度变换公式u得，两电子的相对速度大小为uc，负号表示与正方向相反在实验室中观测，每个电子质量是mme.5