2019高中物理第十五章课时作业（二十）狭义相对论的其他结论广义相对论简介（含解析）.docx

狭义相对论的其他结论广义相对论简介1(多选)下列问题需要用相对论来进行解释的是()A嫦娥一号的运行轨迹的计算B喷气式飞机的空中运行C人造太阳的反应过程D红矮星的演变过程【解析】C选项中的过程属于微观的情况，D选项中的过程属于高速的情况【答案】CD2爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系关于质能方程，下列说法正确的是()A质量和能量可以相互转化B当物体向外释放能量时，其质量必定减小，且减小的质量m与释放的能量E满足Emc2C如果物体的能量增加了E，那么它的质量相应减小m，并且Emc2Dmc2是物体能够放出能量的总和【解析】爱因斯坦的质能方程说明物质的质量和能量之间有着Emc2这种对应关系，故B正确【答案】B3设在正负电子对撞机中，电子和正电子以速度0.90c相向飞行，它们之间的相对速度为()A0.994cB1.8cC0.90cDc【解析】由u得u0.994c，故选项A正确【答案】A4已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为41026J，则可算出()A太阳的质量约为4.4106 tB太阳的质量约为8.8106 tC太阳的质量每秒减小约为4.4106 tD太阳的质量每秒减小约为8.8106 t【解析】由质能方程Emc2，得：mkg4.4109kg4.4106t，故只有C项正确【答案】C5(多选)下列说法中正确的是()A由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星B强引力作用可使光谱线向红端偏移C引力场越强的位置，时间进程越慢D由于物质的存在，实际的空间是弯曲的【解析】由广义相对论我们知道：物质的引力使光线弯曲，因此选项A、D是正确的在引力场中时间进程变慢，而且引力越强，时间进程越慢，因此我们能观察到引力红移现象，所以选项B、C正确【答案】ABCD6(多选)下列说法中正确的是()A在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿运动定律仅适用于惯性参考系C一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理【解析】由广义相对性原理和等效原理的内容知A、D正确【答案】AD7在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v，车上的人以速度u沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u与uv的关系是()Auuv BuuvCuuv D以上均不正确【解析】按照经典时空观，uuv，实际上，根据相对论速度变换公式：u，11，所以严格地来说，应当uuv，而经典时空观uuv，是在uvc2时一种近似，而只有在uv的积与c2相比较不能忽略时，才能明显地看出uuv，故只有B正确【答案】B8如图1533所示是时空弯曲的示意图，时空之所以弯曲是因为空间中存在_图1533【答案】引力场9回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是()A加速器功率有限，不能提供足够大的能量B加速器内无法产生磁感应强度足够大的磁场C加速器内无法产生电场强度足够大的电场D速度增大使粒子质量增大，粒子运动的周期与交变电压不再同步，无法再加速【解析】回旋加速器中带电粒子运动的周期为T，当粒子速度比较小时，可以认为其质量是不变的，那么其周期也不变但当粒子的加速度很大，接近光速时，其质量明显增大，周期也发生了明显变化，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速【答案】D10火箭以c的速度飞离地球，在火箭上向地球发射一束高能粒子，粒子相对地球的速度为c，其运动方向与火箭的运动方向相反则粒子相对火箭的速度大小为()A.c B.C.c D.【解析】由v，可得c解得vc，负号说明与v方向相反故C正确【答案】C11(1)冥王星绕太阳公转的线速率为4.83103 m/s，求其静止质量为运动质量的百分之几？(2)星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？【解析】(1)设冥王星的静止质量为m0，运动质量为m，由公式m可得100%99.999 9%.(2)设星际火箭的静止质量为m0，运动质量为m，则0.6(倍)【答案】(1)99.999 9%(2)0.6倍12一个原来静止的电子，经过100 V电压加速后它的动能是多少？质量改变了百分之几？速度是多少？此时能否使用公式Ekmev2求电子动能？(me9.11031 kg)【解析】由动能定理得：EkeU1.61019100 J1.61017 J.因Ek(mem0)c2，有mem0.所以0.0