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2019-2020年高中物理第十五章相對論簡介15.3狹義相對論的其他結(jié)論15.4廣義相對論簡介檢測新人教版 1．關(guān)于愛因斯坦質(zhì)能方程，下列說法中正確的是(　　) A．E＝mc2中的E是物體以光速c運(yùn)動的動能 B．E＝mc2是物體的核能 C．E＝mc2是物體各種形式能的總和 D．由ΔE＝Δmc2，在核反應(yīng)中，虧損的質(zhì)量Δm轉(zhuǎn)化成能量ΔE放出 【解析】　E＝mc2，m為動質(zhì)量，E為這種運(yùn)動狀態(tài)下的能量．A、B錯；E＝mc2是質(zhì)量為m的物體所具有的能量，C正確；一定質(zhì)量對應(yīng)一定的能量，而不是質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量，D錯誤． 【答案】　C 2．物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步．下列表述正確的是(　　) A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 B．洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律 C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng) D．相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用 【解析】　牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，A對；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，B錯；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，C錯；經(jīng)典力學(xué)是相對論在低速運(yùn)動時的特例，D錯． 【答案】　A 3．已知太陽內(nèi)部進(jìn)行著激烈的熱核反應(yīng)，每秒鐘輻射的能量為41026 J，則可算出(　　) A．太陽的質(zhì)量約為4.4106 t B．太陽的質(zhì)量約為8.8106 t C．太陽的質(zhì)量每秒減少約為4.4106 t D．太陽的質(zhì)量每秒減少約為8.8106 t 【解析】　由質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2得：Δm＝＝ kg＝4.4109 kg＝4.4106 t，故只有C項(xiàng)正確． 【答案】　C 4．下列關(guān)于廣義相對論等效原理的說法正確的是(　　) A．一個非均勻的引力場與一個做勻加速運(yùn)動的參考系等價 B．一個均勻的引力場與一個做勻速運(yùn)動的參考系等價 C．一個均勻的引力場與一個做勻加速運(yùn)動的參考系等價 D．一個非均勻的引力場與一個做勻速運(yùn)動的參考系等價 【解析】　等效原理是廣義相對論的一個基本假設(shè)，指一個均勻的引力場與一個做勻加速運(yùn)動的參考系等價．故C正確． 【答案】　C 5．(多選)下列說法正確的是(　　) A．萬有引力可以用廣義相對論作出正確的解釋 B．物質(zhì)的引力可以使光線彎曲 C．在強(qiáng)引力的星球附近，時鐘變快 D．強(qiáng)引力作用可以使光譜線向紫端偏移 【解析】　由廣義相對論可知A對，B對．在強(qiáng)引力的星球附近，時間進(jìn)程變慢，C錯．強(qiáng)引力作用可以使光譜線向紅端偏移，D錯． 【答案】　AB 6．(多選)狹義相對論不能解釋的現(xiàn)象是(　　) A．微觀粒子的運(yùn)動速度很高，它的質(zhì)量明顯大于靜止質(zhì)量 B．沿自身長度方向運(yùn)動的桿，其長度比桿靜止時的長度小 C．物質(zhì)的引力使光線彎曲 D．強(qiáng)引力作用使光譜線向紅端偏移 【解析】　由狹義相對論和廣義相對論的知識可判斷，應(yīng)選C、D. 【答案】　CD 7．星際火箭以0.8c的速度飛行，其運(yùn)動時的質(zhì)量為靜止時的多少倍？ 【解析】　設(shè)星際火箭的靜止質(zhì)量為m0，其動態(tài)質(zhì)量由公式得： m＝＝＝m0. 【答案】　 8．若一宇宙飛船相對地以速度v運(yùn)動，航天員在飛船內(nèi)沿同方向測得光速為c，問在地上的觀察者看來，光速應(yīng)為v＋c嗎？ 【解析】　由相對論速度變換公式u＝得： u＝＝c＝c. 可見在地上的觀察者來看，光速應(yīng)為c，而不是v＋c. 【答案】　光速是c，不是v＋c 1．對相對論的基本認(rèn)識，下列說法正確的是(　　) A．相對論認(rèn)為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的 B．愛因斯坦通過質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量就是能量 C．在高速運(yùn)動的飛船中的宇航員會發(fā)現(xiàn)飛船中的鐘走得比地球上的快 D．我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運(yùn)動的球在水平方向上變扁了 【解析】　愛因斯坦的質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量和能量的相互聯(lián)系，質(zhì)量和能量是物體存在的兩種形式，質(zhì)量和能量是不同的概念，B錯誤．再由相對論的基本原理可知，選項(xiàng)A正確，C、D錯誤． 【答案】　A 2．如果宇航員駕駛一艘飛船以接近于光速的速度朝一星體飛行，他是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運(yùn)動(　　) A．他的質(zhì)量在減少 B．他的心臟跳動在慢下來 C．他永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道自己是否在運(yùn)動 D．他在變大 【解析】　宇航員以飛船為慣性系，其相對于慣性系的速度始終為零，此他不可能發(fā)現(xiàn)自身的變化，所以選項(xiàng)A、B、D錯誤，選項(xiàng)C正確． 【答案】　C 3．(多選)下列說法中正確的是(　　) A．坐在高速離開地球的火箭里的人認(rèn)為地球上的人新陳代謝變慢了 B．雷達(dá)利用超聲波來測定物體的距離和方位 C．普通光源發(fā)出的光通過雙縫會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D．中子星(密度大)表面的引力很強(qiáng)，在中子星上原子發(fā)光的頻率比同種原子在地球上發(fā)光的頻率低 【解析】　根據(jù)相對論，坐在高速運(yùn)動的火箭中的人看地面上的人是反向高速運(yùn)動，時間變慢，A項(xiàng)正確；雷達(dá)是利用電磁波來定位測速的，B項(xiàng)錯誤；普通光源發(fā)出的光頻率多樣，不滿足干涉條件，C項(xiàng)錯誤；根據(jù)廣義相對論，可知D正確． 【答案】　AD 4．(多選)下列說法正確的是(　　) A．地面附近有一高速水平飛行的火箭，地面上的人觀察到的“火箭長度”要比火箭上的人觀察到的“火箭長度”短一些 B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 C．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 D．矮星表面的引力很強(qiáng)，矮星表面的時鐘走得慢些 【解析】　在地面上看來，高速運(yùn)動的物體在速度方向變短，A正確；在鏡頭前加一偏振片是為了過濾掉玻璃的反射光，使得成像更清晰，B錯誤；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場；均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，C錯誤，時間進(jìn)程會變慢，D對． 【答案】　AD 5．冥王星繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度為4.83103 m/s，求其靜止質(zhì)量為運(yùn)動質(zhì)量的百分之幾？ 【解析】　設(shè)冥王星的靜止質(zhì)量為m0，運(yùn)動質(zhì)量為m，則：＝100%≈99.9999%. 【答案】　99.9999%