高中物理滬科版第六章經(jīng)典力學與現(xiàn)代物理 章末綜合測評6

章末綜合測評(六)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共9小題，每小題6分．在每小題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～9題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)1．(2023·金華高一檢測)狹義相對論的基本公設之一，是在不同的慣性系中()A．真空中光速不變B．時間間隔具有相對性C．物體的質量不變D．物體的能量與質量成正比【解析】狹義相對論的兩條公設分別是在任何慣性系中真空中的光速不變和一切物理規(guī)律相同，故A正確．【答案】A2．慣性系S中有一邊長為l的正方形，從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行，飛行器上測得該正方形的圖像是()【解析】物體在沿運動方向上才有長度收縮效應，而與運動方向垂直的方向上沒有這種效應．【答案】C3．如圖1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()圖1A．同時被照亮 B．A先被照亮C．C先被照亮 D．無法判斷【解析】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．【答案】C4．太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質量不斷減少．太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據(jù)愛因斯坦質能方程，太陽每秒鐘減少的質量最接近()A．1036kg B．1018kgC．1013kg D．109kg【解析】根據(jù)愛因斯坦質能方程ΔE＝Δmc2，可得Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082)kg≈×109kg，故D選項正確．【答案】D5．用一束紫外線照射某金屬時不能產生光電效應，可能使該金屬產生光電效應的措施是()A．改用頻率更大的紫外線照射B．改用紅外線照射C．改用強度更大的原紫外線照射D．延長原紫外線的照射時間【解析】發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度和照射時間無關，故選項A正確，C、D錯誤；紅外線的頻率小于紫外線的頻率，不可能使該金屬發(fā)生光電效應，故選項B錯誤．【答案】A6．下列說法正確的是()①當物體運動速度遠小于光速時，相對論物理學和經(jīng)典物理學的結論沒有區(qū)別；②當物體運動速度接近光速時，相對論物理學和經(jīng)典物理學沒有區(qū)別；③當普朗克恒量h×10－34J·s)可以忽略不計時，量子力學和經(jīng)典力學的結論沒有區(qū)別；④當普朗克恒量h不能忽略不計時，量子力學和經(jīng)典力學的結論沒有區(qū)別．A．①③ B．②④C．①④ D．②③【解析】經(jīng)典力學可以認為是相對論物理學在低速、宏觀下的特例，①正確；對于微觀世界，需要應用量子力學．當普朗克常量可以忽略不計時，量子力學和經(jīng)典力學的結論沒有區(qū)別，③正確，故選A.【答案】A7．對于公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，下列說法中正確的是()A．式中的m0是物體以速度v運動時的質量B．當物體的運動速度v>0時，物體的質量m>m0，即物體的質量改變了，故經(jīng)典力學不適用C．當物體以較小速度運動時，質量變化十分微弱，經(jīng)典力學理論仍然適用，只有當物體以接近光速運動時，質量變化才明顯，故經(jīng)典力學適用于低速運動，而不適用于高速運動D．通常由于物體的運動速度很小，故質量的變化引不起我們的感覺．在分析地球上物體的運動時，不必考慮質量的變化【解析】公式中m0是靜止質量，m是物體以速度v運動時的質量，A項不對；由公式可知，只有當v接近光速時，物體的質量變化才明顯，一般情況下物體的質量變化十分微小，故經(jīng)典力學仍然適用，故B項不對，C，D兩項正確．【答案】CD8.如圖2所示，如果你以接近光速的速度向某一星體飛去，下列說法正確的是()圖2A．你的質量變大了B．你的心跳沒有變化C．你的尺寸變大了D．你的感覺和在地面上的感覺是一樣的【解析】根據(jù)狹義相對論的觀點，可知A正確，B錯誤，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．【答案】AD9．根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知()A．“光子說”與牛頓的“微粒說”本質不同B．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【答案】AB二、非選擇題(共3小題，共46分)10．(12分)如圖3所示為光電管的工作電路圖，則圖中電源的正極為_____(填“a”或“b”)，若使這種光電管產生光電效應的入射光的最大波長為λ，則能使光電管工作的入射光光子的最小能量為________．圖3【解析】產生光電子的地方在K極板，若能讓這些光電子在電場作用下定向移動到A，便可在回路中形成光電流，故電源正極應為a.已知產生光電效應的入射光的最大波長為λ，那么金屬的極限頻率就為ν＝eq\f(c,λ)，對應的能使光電管工作的入射光子的最小能量為E＝h·ν＝eq\f(hc,λ).【答案】aeq\f(hc,λ)11．(16分)某人測得一靜止棒長為l0，質量為m0，從而求得此棒線密度ρ(即單位長度質量)．若此棒以速度v沿自身長度方向運動，此人再測棒的線密度應為多少？若棒在垂直自身長度方向上運動，它的線密度又為多少？【導學號：02690073】【解析】當棒沿自身長度方向運動時m′＝eq\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))，l′＝l0·eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)ρ′＝eq\f(m′,l′)＝eq\f(m0,l0)·eq\f(1,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)))2)＝eq\f(ρ,1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)當棒在垂直自身長度方向上運動時m″＝eq\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))，l″＝l0，所以ρ″＝eq\f(m″,l″)＝eq\f(ρ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)).【答案】eq\f(ρ,1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)eq\f(ρ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))12．(18分)(1)一個原來靜止的電子，經(jīng)電壓加速后，獲得的速度為v＝6×106m/s.問電子的質量是增大了還是減小了？改變了百分之幾？(2)在粒子對撞機中，有一個電子經(jīng)過高壓加速，速度達到光速的倍．試求此時電子的質量變?yōu)殪o止時的多少倍？【解析】(1)根據(jù)愛因斯坦狹義相對論中物體質量與速度的關系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))可知運動后質量增大了．m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))＝eq\f(m0,\r(1－\f(62×106×2,32×108×2)))＝2m0，所以改變的百分比為eq\f(