【金版教程】2021年高中物理 15-3、4 狭义相对论的其他结论 广义相对论简介课时精练 新人教版选修3-4.doc

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1、【金版教程】2015年高中物理 15-3、4 狭义相对论的其他结论 广义相对论简介课时精练 新人教版选修3-41. 下列说法中正确的是()A万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释B电磁力无法用狭义相对论做出正确的解释C万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架D狭义相对论是非惯性参考系之间的理论E在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理解析：万有引力理论无法纳入狭义相对论框架，A错；电磁力能够用狭义相对论解释，B错；惯性参考系在狭义相对论中具有特殊地位，D错。答案：CE2. 回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是()A加速器功率有限，不能提供足够大的能量B

2、加速器内无法产生磁感强度足够大的磁场C加速器内无法产生电场强度足够大的电场D速度增大使粒子质量增大，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速解析：回旋加速器中带电粒子运动的周期为T，当粒子速度比较小时，可以认为其质量是不变的，那么其周期也不变。但当粒子的速度很大，接近光速时，其质量明显增大，周期也发生了明显变化，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速。答案：D3. 如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行，他是否可以根据下述变化发觉自己是在运动()A他的质量在减少B他的心脏跳动在慢下来C他永远不能由自身的变化知道他是否在运动D他在变大解析：根据相对论理论，只有在相对物体运

3、动的参考系中才能观察到物体的相对论效应，而宇航员以相对自己静止的参考系观察自己，他观察到的与平时自己观察到的没什么区别，C项正确。答案：C4. 1905年，爱因斯坦创立了“相对论”，提出了著名的质能方程。下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是()A若物体能量增大，则它的质量增大B若物体能量增大，则它的质量减小C若核反应过程质量减小，则需吸收能量D若核反应过程质量增大，则会放出能量解析：由Emc2可知，若E增大，则m增大；若E减小，则m减小，选项A正确，B错误。若m减小，则E减小；若m增大，则E增大，选项C、D均错误。答案：A5. 下列说法中正确的是()A在任何参考系中，物理规律都是相同的，

4、这就是广义相对性原理B在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿运动定律仅适用于惯性参考系C一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理解析：根据广义相对论的广义相对性原理和等效原理，选项A、D正确。答案：AD6. 已知太阳内部进行激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为3.81026 J，则可算出()A太阳的质量约为4.2106 tB太阳的质量约为8.4106 tC太阳的质量每秒钟减少约为4.2106 tD太阳的质量每秒钟减少约为8.4106 t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m4.

5、2109 kg4.2106 t。故选项C正确。答案：C7. 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m与静止质量m0的比值近似为()A0.1 B0.2C0.5 D0.9解析：由题意Em0c2，即：m0c20.5111061.61019 J，Emc2，即：mc20.251061.61019 J，可得0.5，故只有C项正确。答案：C8. 在引力可以忽略的空间中，有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向在飞船内传播，请问下列说法正确的是()A船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的B船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的C船内的航天员以

6、飞船为参考系看到的这束光是沿直线传播的D船内的航天员以飞船为参考系看到的这束光是沿曲线传播的解析：选项A参照物不是飞船，而是相对于光束是静止的物体，光束沿直线传播，选项A正确；选项D参照系是飞船，相对于光束是运动的物体，而且与光束成一定的夹角。在飞船速度是匀速的情况下，可以认为光束是直线传播的，然而飞船不是匀速的，所以光束的合成方向必然会发生改变，选项D正确。答案：AD9. 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对火车运动，那么他相对地面的速度u与uv的关系是()Auuv BuuvCuuv D以上均不正确解析：经典的时空观，uuv。而实际上人对地面的速度

7、u比u与v之和要小，但只有在接近光速时才能观察此差别。答案：B10.假设一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，若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()A摩托车 B有轨电车C两者都增加 D都不增加解析：对有轨电车，能量通过导线，从发电厂源源不断输入有轨电车；而摩托车的能量却是它自己带来的，没有能量从外界输给摩托车。能量与质量相对应，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的增加而增大，故B选项正确。答案：B11. 星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？解析：设星际火箭的静止质量为m0，运动质量为m，则0.6。答案：0.612. 一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动。此粒子衰变时发射一个电子，电子相对于粒子的速度为0.8c，电子的衰变方向与粒子运动方向相同。求电子相对于实验室参考系的速度。解析：由题意知：v0.05c，u0.8c，由相对论速度叠加公式得u，则u0.817c。答案：0.817c4