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《志鸿全优设计》2013-2014学年高中物理人教选修3-4过关检测：第十五章 相对论简介（含答案）
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上传时间: 2014-08-23
上传者: admin
星级: 零星级
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物理人教3-4第十五章相对论简介过关检测
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确)【来源：21·世纪·教育·网】
1．根据气体吸收谱线的红移现象推算，有的类星体远离我们的速度竟达光速c的80%，即每秒24万千米。下列结论正确的是( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．在类星体上测得它发出的光的速度是(1＋80%)c
B．在地球上接收到它发出的光的速度是(1－80%)c
C．在类星体上测得它发出的光的速度是c
D．在地球上测得它发出的光的速度是c
2．下列说法正确的是( )
A．在经典力学中，物体的质量是不随物体运动状态而改变的
B．以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性，它只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界21cnjy.com
C．相对论的出现否定了经典力学理论
D．伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳—演绎法”是经典力学方法的典型
3．如果你以接近于光速的速度朝一星体匀速飞行，你可以发觉( )
A．你的质量在增加
B．你的心脏跳动在慢下来
C．你在变小
D．你永远不能由自身的变化知道你的速度
4．爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的重大革命，因为它( )
A．揭示了时间、空间并非绝对不变的属性
B．借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说
C．否定了牛顿力学的原理
D．修正了能量、质量互相转化的理论
5．下列说法中正确的是( )
A．万有引力可以用狭义相对论作出正确的解释
B．电磁力可以用狭义相对论作出正确的解释
C．狭义相对论是惯性参考系之间的理论
D．万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架
6．用著名的公式E＝mc2(c是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量。下面的哪种说法是正确的( )版权所有
A．同样的公式E＝mc2也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量
B．公式E＝mc2适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能
C．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量
D．公式E＝mc2适用于任何类型的能量
7．对相对论的基本认识，下列说法正确的是( )
A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
8．用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( )
A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变
B．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的www.21-cn-jy.com
C．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些21·世纪*教育网
D．当物体运动的速度v?c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计
二、填空题(每小题10分，共20分，把答案填在相应的横线上)
9．带电π介子静止时的平均寿命是2.6×10－8 s，某加速器射出的带电π介子的速率是2.4×108 m/s，则在实验室中测得这种粒子的平均寿命是________。www-2-1-cnjy-com
10．有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时，时钟的周期大约为________。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期性变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度________。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变________(填“快”或“慢”)了。2-1-c-n-j-y
三、计算题(每小题16分，共32分)
11．(1)一列火车以速度v匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时刻路基上的人看见两灯同时亮了，那么车厢顶上的人看见的情况是什么呢？【出处：21教育名师】
(2)一张宣传画是边长为5 m的正方形，一高速列车以2×108 m/s速度接近此宣传画，在司机看来，这张宣传画是什么样子？【版权所有：21教育】
(3)远方的一颗星以0.8c的速度离开地球，测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？21教育名师原创作品
12．地球上一观察者看见一飞船A以速度2.5×108 m/s从他身边飞过，另一飞船B以速度2.0×108 m/s跟随A飞行。求：21*cnjy*com
(1)A上的乘客看到B的相对速度；
(2)B上的乘客看到A的相对速度。
参考答案
1. 答案：CD 解析：据光速不变原理可以判定均为c。
2. 答案：ABD 解析：在经典力学中物体的质量是恒定不变的，A对；经典力学有严格使用范围，即宏观、低速的物体，B对；相对论是对经典力学的发展，它并没有否认经典力学理论，C错；由物理学史可知D也是正确的。21教育网
3. 答案：D 解析：相对论的基本概念是：当你被关在一个封闭的房子中时，你绝对无法知道房子是否在做匀速运动。当房子突然停止运动时，在其中的人是能够感知这一点的；当房子突然开始运动时，其内部的人也能有感觉；当房子旋转时，关在其内部的人也能说出它在转动，但如果房子是在做匀速直线运动，即没有任何加速度，则在其内部的人就无法知道房子是否在移动，即使房子有一个窗户，你从窗户向外看，看见某些东西在朝你移动，但你仍说不出是你的房子在向这些东西移动，还是这些东西在向你的房子移动。
4. 答案：A 解析：狭义相对论和广义相对论揭示了时空的可变性，使人们能进一步去研究高速运动的物体。[来源:]21·cn·jy·com
5. 答案：BCD
6. 答案：AD
7. 答案：A 解析：爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物体存在的两种形式，质量和能量是不同的概念。再由相对论的基本原理可知，选项A正确。 21*cnjy*com
8. 答案：A 解析：由相对论知，时间和空间都是相对的，所以A项不正确。
9. 答案：4.33×10－8 s
解析：由时间间隔的相对性知，若Δτ为π介子静止时的平均寿命2.6×10－8 s，则t′为π介子以速度v＝2.4×108 m/s运动时的平均寿命，所以
＝4.33×10－8 s。
10. 答案：2.5 s 远小于光速c 慢
解析：根据题图中数据可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c时，对应时钟的频率为0.4 Hz，则周期为2.5 s。日常生活中，我们无法察觉时钟周期性变化现象是因为运动速度远小于光速c。在高速运行状态下，时钟变慢。
11. 答案：(1)车头的灯先亮 (2)3.7×5 m2的画 (3)3(昼夜)
解析：(1)车头的灯先亮。
(2)，在垂直运动方向没有相对性，所以看到的是一张3.7×5 m2的宣传画。[来源:]2·1·c·n·j·y
(3)因为，所以
Δt＝5(昼夜)，v＝0.8c，
所以(昼夜)。
12. 答案：(1)－1.125×108 m/s
(2)1.125×108 m/s
解析：(1)A上的乘客看地以－2.5×108 m/s向后运动。地面上的人看B以2.0×108 m/s向前运动，则A上乘客看B的速度为＝－1.125×108 m/s。
(2)B看A的相对速度为1.125×108 m/s。
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