高中物理滬科版第六章經(jīng)典力學(xué)與現(xiàn)代物理 章末綜合測(cè)評(píng)6

章末綜合測(cè)評(píng)(六)(時(shí)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(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～9題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．(2023·金華高一檢測(cè))狹義相對(duì)論的基本公設(shè)之一，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】狹義相對(duì)論的兩條公設(shè)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(zhǎng)為l的正方形，從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速飛行，飛行器上測(cè)得該正方形的圖像是()【解析】物體在沿運(yùn)動(dòng)方向上才有長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，而與運(yùn)動(dòng)方向垂直的方向上沒(méi)有這種效應(yīng)．【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(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)閃光，列車上的觀測(cè)者測(cè)得A，C兩鐵塔被照亮的順序是()圖1A．同時(shí)被照亮 B．A先被照亮C．C先被照亮 D．無(wú)法判斷【解析】列車上的觀測(cè)者看到的是由B發(fā)出后經(jīng)過(guò)A和C反射的光，由于列車在這段時(shí)間內(nèi)靠近C，而遠(yuǎn)離A，所以C的反射光先到達(dá)列車上的觀測(cè)者，看到C先被照亮，故只有C正確．【答案】C4．太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少．太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()A．1036kg B．1018kgC．1013kg D．109kg【解析】根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，可得Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082)kg≈×109kg，故D選項(xiàng)正確．【答案】D5．用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)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(qiáng)度更大的原紫外線照射D．延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間【解析】發(fā)生光電效應(yīng)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(qiáng)度和照射時(shí)間無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A正確，C、D錯(cuò)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(yīng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤．【答案】A6．下列說(shuō)法正確的是()①當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，相對(duì)論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別；②當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，相對(duì)論物理學(xué)和經(jīng)典物理學(xué)沒(méi)有區(qū)別；③當(dāng)普朗克恒量h×10－34J·s)可以忽略不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別；④當(dāng)普朗克恒量h不能忽略不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別．A．①③ B．②④C．①④ D．②③【解析】經(jīng)典力學(xué)可以認(rèn)為是相對(duì)論物理學(xué)在低速、宏觀下的特例，①正確；對(duì)于微觀世界，需要應(yīng)用量子力學(xué)．當(dāng)普朗克常量可以忽略不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒(méi)有區(qū)別，③正確，故選A.【答案】A7．對(duì)于公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，下列說(shuō)法中正確的是()A．式中的m0是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量B．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度v>0時(shí)，物體的質(zhì)量m>m0，即物體的質(zhì)量改變了，故經(jīng)典力學(xué)不適用C．當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化十分微弱，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用于高速運(yùn)動(dòng)D．通常由于物體的運(yùn)動(dòng)速度很小，故質(zhì)量的變化引不起我們的感覺(jué)．在分析地球上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不必考慮質(zhì)量的變化【解析】公式中m0是靜止質(zhì)量，m是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量，A項(xiàng)不對(duì)；由公式可知，只有當(dāng)v接近光速時(shí)，物體的質(zhì)量變化才明顯，一般情況下物體的質(zhì)量變化十分微小，故經(jīng)典力學(xué)仍然適用，故B項(xiàng)不對(duì)，C，D兩項(xiàng)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(shuō)法正確的是()圖2A．你的質(zhì)量變大了B．你的心跳沒(méi)有變化C．你的尺寸變大了D．你的感覺(jué)和在地面上的感覺(jué)是一樣的【解析】根據(jù)狹義相對(duì)論的觀點(diǎn)，可知A正確，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；“你”相對(duì)飛船這個(gè)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(jué)和在地面上的感覺(jué)是一樣的，D正確．【答案】AD9．根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知()A．“光子說(shuō)”與牛頓的“微粒說(shuō)”本質(zhì)不同B．光的波長(zhǎng)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(shí)，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(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最大波長(zhǎng)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(chǎn)生光電子的地方在K極板，若能讓這些光電子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)到A，便可在回路中形成光電流，故電源正極應(yīng)為a.已知產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最大波長(zhǎng)為λ，那么金屬的極限頻率就為ν＝eq\f(c,λ)，對(duì)應(yīng)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(cè)得一靜止棒長(zhǎng)為l0，質(zhì)量為m0，從而求得此棒線密度ρ(即單位長(zhǎng)度質(zhì)量)．若此棒以速度v沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，此人再測(cè)棒的線密度應(yīng)為多少？若棒在垂直自身長(zhǎng)度方向上運(yùn)動(dòng)，它的線密度又為多少？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690073】【解析】當(dāng)棒沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dāng)棒在垂直自身長(zhǎng)度方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)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(gè)原來(lái)靜止的電子，經(jīng)電壓加速后，獲得的速度為v＝6×106m/s.問(wèn)電子的質(zhì)量是增大了還是減小了？改變了百分之幾？(2)在粒子對(duì)撞機(jī)中，有一個(gè)電子經(jīng)過(guò)高壓加速，速度達(dá)到光速的倍．試求此時(shí)電子的質(zhì)量變?yōu)殪o止時(shí)的多少倍？【解析】(1)根據(jù)愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論中物體質(zhì)量與速度的關(guān)系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))可知運(yùn)動(dòng)后質(zhì)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(