高中物理15.34相對論簡介15.3狹義的其他結(jié)論15.4廣義每課一練新人教版選修3

1、PAGE PAGE 4第15章 第34節(jié)1(2010沈陽市高二聯(lián)考)物理學(xué)發(fā)展過程中，不少物理學(xué)家作出了重大貢獻(xiàn)，下列有關(guān)物理學(xué)史不符合事實(shí)的是()A麥克斯韋建立了電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在B赫茲首先捕捉到電磁波C伽俐略認(rèn)為，力學(xué)規(guī)律在任何慣性參考系中都是相同的D愛因斯坦通過質(zhì)能方程闡明質(zhì)量就是能量答案：D2如果你以接近于光速的速度朝一星體飛行，你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運(yùn)動()A你的質(zhì)量在增加B你的心臟跳動在慢下來C你在變小D你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度答案：D3用著名的公式Emc2(c是光速)，可以計(jì)算核反應(yīng)堆中為了產(chǎn)生一定的能量所需消耗的質(zhì)量下面的哪種說法是正確的()A

2、同樣的公式Emc2也可以用來計(jì)算一個手電筒發(fā)出一定能量光時所丟失的質(zhì)量B公式Emc2適用于核反應(yīng)堆中的核能，不適用于電池中的化學(xué)能C只適用于計(jì)算核反應(yīng)堆中為了產(chǎn)生一定的能量所需消耗的質(zhì)量D公式Emc2適用于任何類型的能量答案：AD4以下說法中，錯誤的是()A矮星表面的引力很強(qiáng)B在引力場弱的地方比引力場強(qiáng)的地方，時鐘走得快些C在引力場越弱的地方，物體長度越長D在引力場強(qiáng)的地方，光譜線向綠端偏移答案：CD解析：矮星表面引力很強(qiáng)，按廣義相對論，那里的時間進(jìn)程比較慢5若一宇宙飛船對地以速度v運(yùn)動，宇航員在飛船內(nèi)沿同方向測得光速為c，問在地上觀察者看來，光速應(yīng)為vc嗎？答案：在地面的觀察者看來，光速是c

3、，不是vc.6電子的靜止質(zhì)量m09.111031kg，經(jīng)電壓加速后速率為0.94答案：2.691030解析：由狹義相對論知meq f(m0,r(1blc(rc)(avs4alco1(f(v,c)2)eq f(9.111031,r(1blc(rc)(avs4alco1(f(0.94c,c)2)kg2.691030kg7假如宇宙飛船是全封閉的，航天員與外界沒有任何聯(lián)系但是航天員觀察到，飛船內(nèi)沒有支撐的物體都以某一加速度落向艙底請分析這些物體運(yùn)動的原因及由此得到的結(jié)論答案：飛船內(nèi)沒有支撐的物體都以某一加速度落向艙底的原因可能是飛船正在向遠(yuǎn)離任何天體的空間加速飛行，也可能是由于飛船處于某個星球的引力場

4、中實(shí)際上飛船內(nèi)部的任何物理過程都不能告訴我們飛船到底是加速運(yùn)動還是停泊在一個行星的表面這個事實(shí)使我們想到：一個均勻的引力場與一個做勻加速運(yùn)動的參考系等價(jià)能力提升1關(guān)于Emc2，下列說法中正確的是()A質(zhì)量為m的物體，就貯存有mc2的能量B質(zhì)量為m的物體，對應(yīng)著mc2的能量C如果物體質(zhì)量減少m，就將該質(zhì)量轉(zhuǎn)化為mc2的能量D如果物體質(zhì)量減少m，就將產(chǎn)生mc2的能量答案：AD2一艘大船在平靜的大洋中勻速行駛，一個人在其密閉的船艙內(nèi)向各個不同的方向做立定跳遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)，并想由此來判斷船航行的方向，假設(shè)他每次做的功相同，下列說法正確的是()A如果向東跳得最遠(yuǎn)，則船向東行駛B如果向東跳得最近，則船向東行駛C他

5、向各個方向跳的最大距離相同，不能由此判斷船行方向D他向各個方向跳的最大距離不同，但不能由此判斷船行方向答案：C3回旋加速器給帶電粒子加速時，不能把粒子的速度無限制地增大，其原因是()A加速器功率有限，不能提供足夠大的能量B加速器內(nèi)無法產(chǎn)生磁感強(qiáng)度足夠大的磁場C加速器內(nèi)無法產(chǎn)生電場強(qiáng)度足夠大的電場D速度增大使粒子質(zhì)量增大，粒子運(yùn)行的周期與交變電壓不再同步，無法再加速答案：D解析：回旋加速器中帶電粒子運(yùn)動的周期為Teq f(2m,qB)，當(dāng)粒子速度比較小時，可以認(rèn)為其質(zhì)量是不變的，那么其周期也不變但當(dāng)粒子的速度很大，接近光速時，其質(zhì)量明顯增大，周期也發(fā)生了明顯變化，粒子運(yùn)行的周期與交變電壓不再同步

6、，無法再加速4一個原來靜止的原子，經(jīng)過100V電壓加速后它的動能是多少？質(zhì)量改變了百分之幾？速度是多少？此時能否使用公式Ekeq f(1,2)m0v2？(m09.11031kg)解析：(1)由動能定理得：EkeU1.61019100J1.61017J(2)因Ek(mm0)c2，有mm0eq f(Ek,c2)所以eq f(mm0,m0)eq f(Ek,m0c2)eq f(1.61017,9.11031(3108)2)0.02%(3)上述結(jié)果表明：加速后電子的運(yùn)動還屬低速的范疇，因此可用Ekeq f(1,2)m0v2進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，有veq r(2Ek/m0)eq r(f(21.61017,9.11

7、031)m/s5.9106 m/s5設(shè)想地球上有一觀察者測得一宇宙飛船以0.60c的速率向東飛行，5.0s后該飛船將與一個以0.80(1)飛船中的人測得彗星將以多大的速率向它運(yùn)動？(2)從飛船中的時鐘來看，還有多少時間允許它離開航線，以避免與彗星碰撞答案：(1)0.946c解析：這是一個相對論速度變換問題取地球?yàn)镾系，飛船為S系，向東為x軸正向，則S系相對S系的速率v0.60c，彗星相對S系的速率ux(1)由速度變換可得所求結(jié)果uxeq f(uxv,1f(vux,c2)0.946c即彗星以0.946c(2)由時間間隔的相對性有teq f(,r(1blc(rc)(avs4alco1(f(v,c)2)5.0 s解得4.0 s6太陽在不斷地輻射能量，因而其質(zhì)量不斷地減少若太陽每秒鐘輻射的總能量為41026J，試計(jì)算太陽在一秒內(nèi)失去的質(zhì)量估算5000年內(nèi)總共減少了多少質(zhì)量，并與太陽的總質(zhì)量21027t比較之答案：eq f(4,9)1010kg3.5041020kg1.7521010解析：根據(jù)相對論的質(zhì)能關(guān)系式Emc2，可知，能量的任何變化必然導(dǎo)致質(zhì)量的相應(yīng)變化，即Emc2.由太陽每秒鐘輻射的能量E可得其每秒內(nèi)失去的質(zhì)量為mE/c241026/(3108)2