高中物理選修 第十五單元相對(duì)論簡(jiǎn)介單元測(cè)試 （二） 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)考場(chǎng)號(hào)座位號(hào)物理(二）注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答:每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交.一、單選題1．愛(ài)因斯坦相對(duì)論的提出,是物理學(xué)思想的重大革命，因?yàn)樗ǎ〢．揭示了時(shí)間、空間并非絕對(duì)不變的屬性B．借鑒了法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫的學(xué)說(shuō)C．否定了牛頓力學(xué)的原理D．修正了能量、質(zhì)量互相轉(zhuǎn)化的理論2．對(duì)相對(duì)論的基本認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是(）A．相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的B．愛(ài)因斯坦通過(guò)質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量就是能量C．在高速運(yùn)動(dòng)的飛船中的宇航員會(huì)發(fā)現(xiàn)飛船中的鐘走得比地球上快D．我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運(yùn)動(dòng)的球在水平方向上變扁了3．如果你以接近于光速的速度朝一星體勻速飛行，你可以發(fā)覺(jué)()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4．用相對(duì)論的觀點(diǎn)判斷，下列說(shuō)法不正確的是（)A．時(shí)間和空間都是絕對(duì)的,在任何參考系中一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間和一個(gè)物體的長(zhǎng)度總不會(huì)改變B．在地面上的人看來(lái)，以6km/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘會(huì)變慢，但是飛船中的宇航員卻看到時(shí)鐘是準(zhǔn)確的C．在地面上的人看來(lái)，以6km/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變窄,而飛船中的宇航員卻感覺(jué)到地面上的人看起來(lái)比飛船中的人扁一些D．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度v?c時(shí)，“時(shí)間膨脹”和“長(zhǎng)度收縮”效果可忽略不計(jì)5．在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，通過(guò)儀器可以觀察到太陽(yáng)后面的恒星，這說(shuō)明星體發(fā)出的光()A．經(jīng)太陽(yáng)時(shí)發(fā)生了衍射B．可以穿透太陽(yáng)及其他障礙物C．在太陽(yáng)引力場(chǎng)作用下發(fā)生了彎曲D．經(jīng)過(guò)太陽(yáng)外的大氣層時(shí)發(fā)生了折射二、多選題6．用著名的公式E=mc2(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．同樣的公式E=mc2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E=mc2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E=mc2適用于任何類型的能量7．根據(jù)氣體吸收譜線的紅移現(xiàn)象推算,有的類星體遠(yuǎn)離我們的速度竟達(dá)光速c的80％，即每秒24萬(wàn)千米。下列結(jié)論正確的是(）A．在類星體上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是(1+80%)cB．在地球上接收到它發(fā)出的光的速度是(1—80%）cC．在類星體上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是cD．在地球上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是c8．下列說(shuō)法正確的是()A．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變的B．以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)理論具有局限性，它只適用于低速運(yùn)動(dòng)，不適用于高速運(yùn)動(dòng);只適用于宏觀世界,不適用于微觀世界C．相對(duì)論的出現(xiàn)否定了經(jīng)典力學(xué)理論D．伽利略的“自然數(shù)學(xué)化”的方法和牛頓的“歸納—演繹法”是經(jīng)典力學(xué)方法的典型三、實(shí)驗(yàn)題9．設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的________倍．10．有不同相對(duì)速度的情況下，時(shí)鐘的頻率是不同的，它們之間的關(guān)系如圖所示。由此可知,當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到0。6c(c為真空中的光速）時(shí),時(shí)鐘的周期大約為_(kāi)_______。在日常生活中,我們無(wú)法察覺(jué)時(shí)鐘周期性變化的現(xiàn)象，是因?yàn)橛^察者相對(duì)于時(shí)鐘的運(yùn)動(dòng)速度__________________。若在高速運(yùn)行的飛船上有一只表，從地面上觀察，飛船上的一切物理、化學(xué)過(guò)程和生命過(guò)程都變________________（選填“快”或“慢”）了。四、解答題11．假設(shè)有一對(duì)孿生兄弟A和B，其中B乘坐速度為v=0.9c的火箭飛往大角星（牧夫座a）又飛回地球，據(jù)A在地球上的觀測(cè)大角星離地球有40光年。這次B往返飛行經(jīng)歷的時(shí)間為80.8年(如果B離開(kāi)地球時(shí)，他們的年齡為20歲)，試問(wèn)當(dāng)B回到地球時(shí)，他們的年齡各有多大？12．地球上一觀察者看見(jiàn)一飛船A以速度2.5×108m/s從他身邊飛過(guò)，另一飛船B以速度2。0×108m/s跟隨A飛行。求：(1）A上的乘客看到B的相對(duì)速度;(2）B上的乘客看到A的相對(duì)速度。2018—2019學(xué)年高二下學(xué)期第十五單元訓(xùn)練卷物理（二)答案1．A【解析】狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論揭示了時(shí)空的可變性,使人們能進(jìn)一步去研究高速運(yùn)動(dòng)的物體，A正確．2．A【解析】相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同的慣性系中都是相同的，故A正確。由E=mc2可知，質(zhì)量與能量相互聯(lián)系,但質(zhì)量與能量是兩個(gè)不同的物理量，不能說(shuō)質(zhì)量就是能量，能量就是質(zhì)量,故B錯(cuò)誤；在高速運(yùn)動(dòng)的飛船中的宇航員會(huì)發(fā)現(xiàn)飛船中的鐘走得比地球上慢。故C錯(cuò)誤；我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運(yùn)動(dòng)的球，水平方向上沒(méi)有變化,豎直方向變短了,故D錯(cuò)誤；故選3．D【解析】相對(duì)論的基本概念是：當(dāng)你被關(guān)在一個(gè)封閉的房子中時(shí),你絕對(duì)無(wú)法知道房子是否在做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)房子突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),在其中的人是能夠感知這一點(diǎn)的；當(dāng)房子突然開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),其內(nèi)部的人也能有感覺(jué)；當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)在其內(nèi)部的人也能說(shuō)出它在轉(zhuǎn)動(dòng),但如果房子是在做勻速直線運(yùn)動(dòng),即沒(méi)有任何加速度，則在其內(nèi)部的人就無(wú)法知道房子是否在移動(dòng)，即使房子有一個(gè)窗戶，你從窗戶向外看，看見(jiàn)某些東西在朝你移動(dòng)，但你仍說(shuō)不出是你的房子在向這些東西移動(dòng)，還是這些東西在向你的房子移動(dòng),D正確．4．A【解析】由相對(duì)論的觀點(diǎn),時(shí)間和空間都是相對(duì)的,故A錯(cuò)誤;根據(jù)時(shí)間間隔的相對(duì)性Δt=Δσ1-v2c2可知，時(shí)間延緩效應(yīng)，因此地面上的人看飛船中的時(shí)鐘會(huì)變慢，但是飛船中的宇航員卻看到時(shí)鐘是準(zhǔn)確的，B正確；根據(jù)長(zhǎng)度的相對(duì)性l=l01-v2c2,可知，在運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度縮短,故5．C【解析】根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，光線在太陽(yáng)引力場(chǎng)作用下發(fā)生了彎曲，所以可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候（如日全食時(shí))通過(guò)儀器觀察到太陽(yáng)后面的恒星,故C正確，ABD錯(cuò)誤.6．AD【解析】公式E=mc2，表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比,能量增加,則質(zhì)量增加，若核反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量減小，能量減小，則會(huì)釋放能量，該公式可以計(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，也可以計(jì)算電池中的化學(xué)能，故A正確B錯(cuò)誤;公式E=mc2也可計(jì)算電池中的化學(xué)能損失的質(zhì)量，適用于任何類型的能量，故7．CD【解析】根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論的光速不變?cè)淼茫涸谝磺袘T性參考系中，測(cè)量到的真空的光速c都一樣．在一切慣性系中觀測(cè)到的真空中傳播的同一束光，不論沿任何方向，其速度大小都為c,與光源或觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)．所以在類星體上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是c，在地球上上測(cè)得它發(fā)出的光的速度是c，故CD正確，AB錯(cuò)誤。8．ABD【解析】經(jīng)典力學(xué)理論只適用于低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體，微觀粒子、高速運(yùn)動(dòng)物體都不適用．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變,在高速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,相對(duì)論告訴我們質(zhì)量隨速度的而變化．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量物質(zhì)的固有屬性,不會(huì)隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的而改變，A正確；經(jīng)典力學(xué)理論只適用于宏觀的、低速運(yùn)動(dòng)的物體，微觀粒子、高速運(yùn)動(dòng)物體都不適用,B正確；相對(duì)論和量子力學(xué)并沒(méi)有否定經(jīng)典力學(xué)理論，經(jīng)典力學(xué)理論是相對(duì)論在低速情況下和量子力學(xué)在宏觀世界中的特殊情形，C錯(cuò)誤；伽利略的“自然數(shù)學(xué)化”的方法和牛頓的“歸納-演繹法"是經(jīng)典力學(xué)方法的典型，D正確．9．k;k【解析】根據(jù)相對(duì)論的知識(shí)，靜止物體的能量是E=m0c2(m0是靜止時(shí)的質(zhì)量），運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量E′=mc2（m為運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量）E′/E=Km/m0=K；由相對(duì)論的質(zhì)量關(guān)系式，解得。10．2。5s遠(yuǎn)小于光速c慢【解析】根據(jù)題圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到0。6c時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)鐘的頻率為0。4Hz，則周期為2.5s.日常生活中，我們無(wú)法察覺(jué)時(shí)鐘周期性變化現(xiàn)象是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速c.在高速運(yùn)行狀態(tài)下，時(shí)鐘變慢．11．A的年齡為100。8歲，B的年齡為55。2歲【解析】設(shè)B在飛船慣性系中經(jīng)歷時(shí)間為t′，根據(jù)尺縮效應(yīng)得：t=，即80。8=，解得：t′=35。2年。所以B回到地球時(shí)的年齡為20+35.2＝55。2(年)。12．（1）-1。125×108m/s（2