高中物理第6章相對論與量子論初步章末過關(guān)檢測六魯科版必修2

1、 高中物理第6章相對論與量子論初步：章末過關(guān)檢測（六）學(xué)生用書P139（單獨成冊）（時間：60分鐘，滿分：100分）一、單項選擇題（本題共6小題，每小題6分，共36分.在每小題給出的四個選項中， 只有一個選項正確）1.下列關(guān)于狹義相對論的說法，不正確的是（）A.狹義相對論認為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B.狹義相對論認為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c,與光源的運動無關(guān)C.狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系D.狹義相對論任何情況下都適用解析：選D.狹義相對論認為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項A正確；狹義相對論認為在一切慣性參考系中，光在真空中的速

2、度都等于c（光速不變原理），與光源的運動無關(guān)，選項 B正確；狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系，故選項 C正確， 選項D錯誤.A P C如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A B和C假想有一列車沿 AC方向以接近光速行駛，當鐵塔 B發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是（）A.同時被照亮B. A先被照亮C. C先被照亮D.無法判斷解析：選C.列車上的觀測者看到的是由B發(fā)出后經(jīng)過 A和C反射的光，由于列車在這段時間內(nèi)靠近 C,而遠離A,所以C的反射光先到達列車上的觀測者，看到 C先被照亮，故 只有C正確.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知 （）A.“光子說”本質(zhì)就是牛頓的“微

3、粒說”.光的波長越大，光子的能量越小C. 一束單色光的能量可以連續(xù)變化D.只有光子數(shù)很多時，光才具有粒子性解析：選B.愛因斯坦的“光子說”認為光是一份一份的，是不連續(xù)的，“光子說”并沒有否定光的波動性，而牛頓的“微粒說”與波動說是對立的，選項A錯誤；根據(jù)愛因斯坦的“光子說”，光子的能量 E= hv =hc,可知波長越長，光子的能量越小，選項 B正確；某一單色光，其波長恒定，光子的能量也是恒定的，選項C錯誤；大量光子表現(xiàn)出波動性，而少數(shù)光子表現(xiàn)出粒子性，選項D錯誤.4.下列關(guān)于愛因斯坦質(zhì)能方程的說法中，正確的是（）A.只有運動物體才具有能量，靜止物體沒有能量一定的質(zhì)量總是和一定的能量相對應(yīng)E=

4、m（2中能量E其實就是物體的內(nèi)能D.由A E= A mC可知質(zhì)量與能量可以相互轉(zhuǎn)化解析：選B.E= mC表明質(zhì)量與能量之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系，物體吸收或放出能量， 則對應(yīng)的質(zhì)量會增加或減少，質(zhì)量與能量并沒有相互轉(zhuǎn)化，故選項D錯誤，B正確；靜止的物體也具有能量，E= mC中能量E并非物體的內(nèi)能，故選項 A C錯誤.假設(shè)地面上有一火車以接近光速的速度運動，其內(nèi)站著一個中等身材、體形勻稱的 人，站在路旁的人觀察車里的人，觀察到的結(jié)果是（）A.這個人是一個矮胖子B.這個人是一個瘦高個子C.這個人矮但不胖D.這個人瘦但不高解析：選D.由于長度收縮效應(yīng)只是沿著運動方向發(fā)生，故站在路旁的人觀察車里的人， 觀

5、察到的結(jié)果是身高不變，但身體變瘦，選項 D正確. 一根10 m長的梭鏢以接近光速的速度穿過一根10 m長的管子，它們的長度都是在靜止狀態(tài)下測量的.以下哪種敘述最好地描述了梭鏢穿過管子的情況（）A.梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B.管子收縮變短，因此在某些位置上，梭鏢從管子的兩端伸出來C.兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個位置，管子恰好遮住梭鏢D.所有的這些都與觀察者的運動情況有關(guān)解析：選 D.如果你是在相對于管子靜止的參考系中觀察運動著的梭鏢，那么梭鏢看起 來就比管子短，在某些位置梭鏢完全處在管子內(nèi)部；如果你和梭鏢一起運動時，你看到的管子就縮短了，所以在某些位置，你可以看到

6、梭鏢兩端都伸出管子；如果你在梭鏢和管子之間運動，運動的速度是在梭鏢運動的方向上，而大小是其一半，那么梭鏢和管子都相對于你運動，且速度的大小一樣， 你可以看到兩者都縮短了，且縮短的量相同.所以你看到的一切都是相對的一一依賴于你的參考系.二、多項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分.在每小題給出的四個選項中, 有多個選項符合題目要求.全選對的得 6分，選對但不全的得 3分，有錯選或不答的得 分）.以下關(guān)于能量量子化和波粒二象性的說法，正確的是（）A.吸收和輻射的能量都是不連續(xù)的 hc.公式只能體現(xiàn)光的波動性C.光具有波粒二象性，而且是一種幾率波，有別于聲波等機械波D.電子顯微鏡利用了電子的粒

7、子性B描述不正確; ,B描述不正確;解析：選AC.公式 = 丁既能體現(xiàn)光的波動性，又能體現(xiàn)光的粒子性,人電子顯微鏡利用了電子的波動性，D描述不正確；其他兩項描述正確，故選 AC.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)覺自己是在運動（）A.你的質(zhì)量在增加你的心臟跳慢了C.你的尺寸在變小D.你的感覺和在地面上的感覺都是一樣的解析：選ABD.根據(jù)狹義相對論的觀點，可知 A、B正確，C錯誤.你”相對飛船這個 慣性參考系是靜止的，因此“你”不能發(fā)現(xiàn)自己有什么變化，“你”的感覺和在地面上的感覺是一樣的，D正確.對光的認識，以下說法正確的是 （）A.個別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光

8、子的行為表現(xiàn)為波動性B.光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的C.光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時，就不具有波動性了D.光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波動性表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下 光的粒子性表現(xiàn)明顯解析：選 ABD.個別光子的行為易表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為易表現(xiàn)為波動性；光與物質(zhì)相互作用時表現(xiàn)出粒子性，光的傳播表現(xiàn)出波動性，光的波動性和粒子性都是光的本質(zhì)屬性.波動性表現(xiàn)為粒子分布概率，光的粒子性表現(xiàn)明顯時仍具有波動性，選項A、B、正確.10.普朗克量子假說認為()A.在宏觀世界，物體能量的變化是不連續(xù)的B.在微觀世界，物體能量的變化是

9、連續(xù)的C.物體輻射或吸收能量是一份一份進行的D.輻射的頻率越高，物體輻射的每一個量子的能量就越大解析：選CD.在宏觀世界，物體能量的變化是連續(xù)的，選項 A錯誤；在微觀世界，物體 能量的變化是不連續(xù)的， 選項B錯誤；按照普朗克量子假說， 物體輻射或吸收能量是一份一 份的，選項C正確；每一份能量稱為一個量子，其能量 =hv ,即輻射的頻率越高，每一 個量子的能量就越大，選項 D正確.三、非選擇題(本題共3小題，共40分.解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11. (10分)利用現(xiàn)代高能物理研究所用的粒子加速器對

10、電子進行加速，當把電子的速 、，一 4，、，一一 ,度加速到r時，設(shè)電子的靜止質(zhì)量是mo.求：5(1)加速之后，電子的質(zhì)量增加多少？(2)加速之后，電子的能量和動能各多大？解析：(1)設(shè)電子加速后的質(zhì)量為解析：(1)設(shè)電子加速后的質(zhì)量為m由相對論質(zhì)速關(guān)系rn= j;可得電子力口速E = E E)=-3noc2 3E = E E)=-3noc2 3.火箭長與靜止時測得的火箭的長均是l = 30 m.(2)火箭外面的觀察者看火箭時，有相對速度v,則它的測量值要縮短，即l 1 ,由l =1 j12 當 v= 3X103 m/s 時，1 =30 x 1 - 10 10 m30 m. J,(3)當 v=

11、2時，1 26 m.答案：(1)30 m (2)約 30 m (3)26 m13.(16分)牛郎星距地球約16光年，宇宙飛船若以速度 v勻速飛行，將用4年時間(宇 宙飛船上的鐘的讀數(shù))由地球抵達牛郎星，求v等于多少？解析：已知飛船(設(shè)為S參考系)上測得飛船由地球飛才K牛郎星的時間At =4年，而從飛船上看可認為從地球出發(fā)與抵達牛郎星兩件事發(fā)生在同一地點A(飛船A點先與地球重合又與牛郎星重合).這樣A t 可視為固有時間，用時間延緩效應(yīng)可求出地球上(設(shè)為S參考系)觀測到的飛行時間另外，v是地球上觀測到的飛船的速度；L= 16光年是地球上看到的地球與牛郎星的距離，故應(yīng)有由可得一=L2 v2故電子質(zhì)重的增重A rn= rn- mo=-mo.3(2)由質(zhì)能關(guān)系可知電子靜止時的能量E)=noc2252電子加速后的能量 E= mc= -mc3加速后電子的動能等于加速后的能量與靜止的能量之差，所以答案：