高中物理15.34相對(duì)論簡(jiǎn)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(yáng)市高二聯(lián)考)物理學(xué)發(fā)展過(guò)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(chǎng)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(guò)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(dòng)()A你的質(zhì)量在增加B你的心臟跳動(dòng)在慢下來(lái)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(shuō)法是正確的()A

2、同樣的公式Emc2也可以用來(lái)計(jì)算一個(gè)手電筒發(fā)出一定能量光時(shí)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(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A矮星表面的引力很強(qiáng)B在引力場(chǎng)弱的地方比引力場(chǎng)強(qiáng)的地方，時(shí)鐘走得快些C在引力場(chǎng)越弱的地方，物體長(zhǎng)度越長(zhǎng)D在引力場(chǎng)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(duì)論，那里的時(shí)間進(jìn)程比較慢5若一宇宙飛船對(duì)地以速度v運(yùn)動(dòng)，宇航員在飛船內(nèi)沿同方向測(cè)得光速為c，問(wèn)在地上觀察者看來(lái)，光速應(yīng)為vc嗎？答案：在地面的觀察者看來(lái)，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(duì)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(méi)有任何聯(lián)系但是航天員觀察到，飛船內(nèi)沒(méi)有支撐的物體都以某一加速度落向艙底請(qǐng)分析這些物體運(yùn)動(dòng)的原因及由此得到的結(jié)論答案：飛船內(nèi)沒(méi)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(gè)星球的引力場(chǎng)

4、中實(shí)際上飛船內(nèi)部的任何物理過(guò)程都不能告訴我們飛船到底是加速運(yùn)動(dòng)還是停泊在一個(gè)行星的表面這個(gè)事實(shí)使我們想到：一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)能力提升1關(guān)于Emc2，下列說(shuō)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(duì)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(gè)人在其密閉的船艙內(nèi)向各個(gè)不同的方向做立定跳遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)，并想由此來(lái)判斷船航行的方向，假設(shè)他每次做的功相同，下列說(shuō)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(gè)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(gè)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(shí)，不能把粒子的速度無(wú)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(wú)法產(chǎn)生磁感強(qiáng)度足夠大的磁場(chǎng)C加速器內(nèi)無(wú)法產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大的電場(chǎng)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(wú)法再加速答案：D解析：回旋加速器中帶電粒子運(yùn)動(dòng)的周期為Teq f(2m,qB)，當(dāng)粒子速度比較小時(shí)，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(shí)，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(wú)法再加速4一個(gè)原來(lái)靜止的原子，經(jīng)過(guò)100V電壓加速后它的動(dòng)能是多少？質(zhì)量改變了百分之幾？速度是多少？此時(shí)能否使用公式Ekeq f(1,2)m0v2？(m09.11031kg)解析：(1)由動(dòng)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(dòng)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(cè)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(gè)以0.80(1)飛船中的人測(cè)得彗星將以多大的速率向它運(yùn)動(dòng)？(2)從飛船中的時(shí)鐘來(lái)看，還有多少時(shí)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(gè)相對(duì)論速度變換問(wèn)題取地球?yàn)镾系，飛船為S系，向東為x軸正向，則S系相對(duì)S系的速率v0.60c，彗星相對(duì)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(shí)間間隔的相對(duì)性有teq f(,r(1blc(rc)(avs4alco1(f(v,c)2)5.0 s解得4.0 s6太陽(yáng)在不斷地輻射能量，因而其質(zhì)量不斷地減少若太陽(yáng)每秒鐘輻射的總能量為41026J，試計(jì)算太陽(yáng)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(yáng)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(duì)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(yáng)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