第十五章過關(guān)檢測

1、.第十五章過關(guān)檢測時間:45分鐘總分值:100分一、選擇題每題6分,共48分。在每題給出的四個選項中,第15小題只有一個選項正確,第68小題有多個選項正確1.愛因斯坦相對論的提出,是物理學思想的重大革命,因為它A.提醒了時間、空間并非絕對不變的屬性B.借鑒了法國科學家拉瓦錫的學說C.否認了牛頓力學的原理D.修正了能量、質(zhì)量互相轉(zhuǎn)化的理論解析:狹義相對論和廣義相對論提醒了時空的可變性,使人們能進一步去研究高速運動的物體。答案:A2.對相對論的根本認識,以下說法正確的選項是A.相對論認為:真空中的光速在不同慣性參考系中都是一樣的B.愛因斯坦通過質(zhì)能方程說明了質(zhì)量就是能量C.在高速運動的飛船中的宇航

2、員會發(fā)現(xiàn)飛船中的鐘走得比地球上快D.我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運動的球在程度方向上變扁了解析:愛因斯坦的質(zhì)能方程說明了質(zhì)量和能量的互相聯(lián)絡(luò),質(zhì)量和能量是物體存在的兩種形式,質(zhì)量和能量是不同的概念。再由相對論的根本原理可知,選項A正確。答案:A3.假如你以接近于光速的速度朝一星體勻速飛行,你可以覺察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.你永遠不能由自身的變化知道你的速度解析:相對論的根本概念是:當你被關(guān)在一個封閉的房子中時,你絕對無法知道房子是否在做勻速運動。當房子突然停頓運動時,在其中的人是可以感知這一點的;當房子突然開場運動時,其內(nèi)部的人也能有感覺;當房子旋轉(zhuǎn)時,關(guān)在其內(nèi)部的人

3、也能說出它在轉(zhuǎn)動,但假如房子是在做勻速直線運動,即沒有任何加速度,那么在其內(nèi)部的人就無法知道房子是否在挪動,即使房子有一個窗戶,你從窗戶向外看,看見某些東西在朝你挪動,但你仍說不出是你的房子在向這些東西挪動,還是這些東西在向你的房子挪動。答案:D4.用相對論的觀點判斷,以下說法不正確的選項是A.時間和空間都是絕對的,在任何參考系中一個事件發(fā)生的時間和一個物體的長度總不會改變B.在地面上的人看來,以6 km/s的速度運動的飛船中的時鐘會變慢,但是飛船中的宇航員卻看到時鐘是準確的C.在地面上的人看來,以6 km/s的速度運動的飛船在運動方向上會變窄,而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中

4、的人扁一些D.當物體運動的速度vc時,“時間膨脹和“長度收縮效果可忽略不計解析:由相對論知,時間和空間都是相對的,所以A項不正確。答案:A5.在適當?shù)臅r候,通過儀器可以觀察到太陽后面的恒星,這說明星體發(fā)出的光A.經(jīng)太陽時發(fā)生了衍射B.可以穿透太陽及其他障礙物C.在太陽引力場作用下發(fā)生了彎曲D.經(jīng)過太陽外的大氣層時發(fā)生了折射解析:根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論可知,光線在太陽引力場作用下發(fā)生了彎曲,所以可以在適當?shù)臅r候如日全食時通過儀器觀察到太陽后面的恒星。故C正確,A、B、D均錯誤。答案:C6.用著名的公式E=mc2c是光速,可以計算核反響堆中為了產(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

5、A.同樣的公式E=mc2也可以用來計算一個手電筒發(fā)出一定能量光時所喪失的質(zhì)量B.公式E=mc2適用于核反響堆中的核能,不適用于電池中的化學能C.只適用于計算核反響堆中為了產(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答案:AD7.根據(jù)氣體吸收譜線的紅移現(xiàn)象推算,有的類星體遠離我們的速度竟達光速c的80%,即每秒24萬千米。以下結(jié)論正確的選項是A.在類星體上測得它發(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.在類星體上測得它發(fā)出的光的速度是cD.在地球上測得它發(fā)出的光的速度是c解析:據(jù)光速不變原理可以斷定均為c。答案:CD8.2019江蘇單科

6、,12B1接近光速飛行的飛船和地球上各有一只一樣的銫原子鐘,飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢,以下說法正確的有A.飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快B.飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢C.地球上的人觀測到地球上的鐘較快D.地球上的人觀測到地球上的鐘較慢解析:根據(jù)相對論,運動的時鐘變慢,這是一種觀測效應。結(jié)合運動的相對性,故飛船上的人觀測到地球上的鐘變慢,認為飛船上的鐘變快。地球上的人觀測到飛船上的鐘變慢,認為地球上的鐘變快。答案:AC二、填空題每題10分,共20分。把答案填在相應的橫線上9.設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。那么粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的倍,粒子運動速度是光速的倍。&#

7、160;解析:由E=mc2,E=kE0,得mm0=k。由m=m01-vc2得mm0=11-vc2=k,得v=k2-1kc。答案:kk2-1k10.有不同相對速度的情況下,時鐘的頻率是不同的,它們之間的關(guān)系如下圖。由此可知,當時鐘和觀察者的相對速度到達0.6cc為真空中的光速時,時鐘的周期大約為。在日常生活中,我們無法覺察時鐘周期性變化的現(xiàn)象,是因為觀察者相對于時鐘的運動速度。假設(shè)在高速運行的飛船上有一只表,從地面上觀察,飛船上的一切物理、化學過程和生命過程都變選填“快或“慢了。 解析:根據(jù)題圖中數(shù)據(jù)可知,當時鐘和觀察者的相對速度到達0.6c時,對應時鐘的頻率為0.4 Hz,那么周期為

8、2.5 s。日常生活中,我們無法覺察時鐘周期性變化現(xiàn)象是因為運動速度遠小于光速c。在高速運行狀態(tài)下,時鐘變慢。答案:2.5 s遠小于光速c慢三、計算題每題16分,共32分11.假設(shè)有一對孿生兄弟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在地球上的觀測大角星離地球有40光年。這次B往返飛行經(jīng)歷的時間為80.8年假如B分開地球時,他們的年齡為20歲,試問當B回到地球時,他們的年齡各有多大?解析:A經(jīng)歷的時間tA=80.8年,A的年齡為TA=100.8歲。B經(jīng)歷的時間tB=tA1-vc2=35.2年。B的年齡為TB=55.2歲。答案:A為100.8歲,B為55.2歲12.地球上一觀察者看見一飛船A以速度2.5×108 m/s從他身邊飛過,另一飛船B以速度2.0×108 m/s 跟隨A飛行。求:1A上的乘客看到B的相對速度;2B上的乘客看到A的相對速度。解析:1A上的乘客看地以-2.5×108 m/s向后運動。地面上的人看B以2.0×108 m/s向前運動,那么A上乘客看B的速度為u=u'+v1+u'