高中物理粵教版4第五章相對(duì)論 2023版第5章第3節(jié)第4節(jié)第5節(jié)課后實(shí)踐導(dǎo)練

學(xué)生P91課標(biāo)基礎(chǔ)1．已知太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)，每秒鐘輻射的能量為4×1026J，則可算出()A．太陽(yáng)的質(zhì)量約為×106tB．太陽(yáng)的質(zhì)量約為×106tC．太陽(yáng)的質(zhì)量每秒減小約為×106tD．太陽(yáng)的質(zhì)量每秒減小約為×106t【解析】由質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，得：Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082)kg＝×109kg＝×106t，故只有C項(xiàng)正確．【答案】C2．已知電子的靜止能量為MeV，若電子的動(dòng)能為MeV，則它所增加的質(zhì)量Δm與靜止質(zhì)量m0的比值近似為()A． B．C． D．【解析】設(shè)電子運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v由題意知E0＝m0c2＝MeV 電子運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量E＝E0＋Ek＝MeV ②又因?yàn)镋＝mc2 ③m＝eq\f(m0,\r(\f(1－v2,c2))) ④④代入③得E＝eq\f(m0c2,\r(1－\f(v2,c2)))＝eq\f(E0,\r(1－\f(v2,c2))) ⑤由④⑤可知eq\f(m,m0)＝eq\f(E,E0)∴eq\f(m－m0,m0)＝eq\f(E－E0,E0)＝eq\f－,≈，故選項(xiàng)C正確．【答案】C3．在高速運(yùn)動(dòng)的火車上，設(shè)車對(duì)地面的速度為v，車上的人以速度u′沿著火車前進(jìn)的方向相對(duì)火車運(yùn)動(dòng)，那么他相對(duì)地面的速度u與u′＋v的關(guān)系是()A．u＝u′＋v B．u＜u′＋vC．u＞u′＋v D．以上均不正確【解析】按照經(jīng)典時(shí)空觀，u＝u′＋v，實(shí)際上，根據(jù)相對(duì)論速度變換公式：u＝eq\f(u′＋v,1＋\f(u′v,c2))，1＋eq\f(u′v,c2)＞1，所以嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)u＜u′＋v，而經(jīng)典時(shí)空觀u＝u′＋v，是在u′v?c2時(shí)一種近似，而只有在u′v的積與c2相比較不能忽略時(shí)，才能明顯地看出u＜u′＋v，故只有B正確．【答案】B4．在狹義相對(duì)論中，下列說(shuō)法中哪些是正確的()①一切運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于觀察者的速度都不能大于真空中的光速；②質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都是隨物體與觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變的；③慣性系中的觀察者觀察一個(gè)與他做相對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘時(shí)，會(huì)看到這個(gè)時(shí)鐘比與他相對(duì)靜止的相同的時(shí)鐘走得慢些．A．只有①③是正確的 B．只有①②是正確的C．①②③都是正確的 D．只有②③是正確的【解析】根據(jù)狹義相對(duì)論的速度變換公式可知，光速是物體的極限速度，①正確；由狹義相對(duì)論的結(jié)論：質(zhì)量相對(duì)性，長(zhǎng)度相對(duì)性和時(shí)間間隔的相對(duì)性可知，②③均正確．故C正確，A、B、D均錯(cuò)誤．【答案】C5．下列哪些現(xiàn)象屬于廣義相對(duì)論的結(jié)論()A．尺縮效應(yīng) B．時(shí)間變慢C．光線在引力場(chǎng)中偏轉(zhuǎn) D．水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)【解析】證明廣義相對(duì)論的實(shí)例有：①光線在引力場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)；②水星近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)；③引力紅移．【答案】CD能力提升6．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．【解析】宇宙射線粒子在靜止時(shí)的能量為E0＝m0c2，運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量為E＝mc2 所以k＝eq\f(E,E0)＝eq\f(m,m0) ②m＝km0 ③而相對(duì)論中的質(zhì)量m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v,c)2)) ④由③④兩式解得eq\f(v,c)＝eq\f(\r(k2－1),k)【答案】keq\f(\r(k2－1),k)7．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)以及其他障礙物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【解析】光線在引力場(chǎng)中會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這是廣義相對(duì)論的主要結(jié)論之一，故C正確．【答案】C考向觀摩8．屬于狹義相對(duì)論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中()A．真空中光速不變B．時(shí)間間隔具有相對(duì)性C．物體的質(zhì)量不變D．物體的能量與質(zhì)量成正比【解析】根據(jù)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)，光在真空中的速度不變，和一切物理規(guī)律都是相同的，故正確選項(xiàng)為A.【答案】A創(chuàng)新探究9．在外層空間的宇宙飛船上，如果你正在一個(gè)以加速度g＝9.8m/s2向頭頂方向運(yùn)動(dòng)的電梯中，這時(shí)，你舉起一個(gè)小球自由地丟下，請(qǐng)說(shuō)明小球是做自由落體運(yùn)動(dòng)．【解析】由廣義相對(duì)