高中物理 第六章 第一节 牛顿眼中的世界 第二节 爱因斯坦眼中的世界 第3课时同步练测 鲁科版选修34.doc

第一节 牛顿眼中的世界第二节 爱因斯坦眼中的世界建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分5一、选择题（本题包括5小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共25分）1.在一列相对于地面的速度为v的高速行驶的火车上，车上的人以速度u沿着火车前进的方向相对火车运动，根据相对论速度叠加公式，下列说法正确的是（ ）a.人相对于地面的速度小于人的速度和火车的速度之和b.人相对于地面的速度大于人的速度和火车的速度之和c.只要人和火车的速度足够大，人相对于地面的速度可以超过光速d.不管人和火车的速度多大，人相对于地面的速度都小于光速2.关于物体的质量，下列说法正确的是（ ）a.在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的b.在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化c.在相对论力学中，物体静止时的质量最小d.在相对论力学中，物体的质量随物体的速度的增大而增大3.一个物体静止时质量为 m0，能量为e0；速度为v时，质量为 m，能量为e，动能为ek，下列说法正确的是（ ）a.物体速度为v时能量e=mc2b.物体速度为v时动能ek=12mc2c.物体速度为v时动能ek=12mv2d.物体速度为v时动能ek=m-m0c24.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”.对于爱因斯坦提出的质能方程e=mc2,下列说法中不正确的是（ ）a. e=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比b.根据e=mc2可以计算核反应中释放的核能c.一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损d. e=mc2中的e是发生核反应中释放的核能5.如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行，他是否可以根据下述变化发觉自己在运动( )a.他的质量在减少b.他的心脏跳动慢下来c.他永远不能由自身的变化知道他是否在运动d.他在变大二、填空题（本题共4小题，每小题6分，共24分.请将正确的答案填到横线上）6.太阳的辐射能来自其内部的核聚变反应，太阳每秒向周围空间辐射出的能量约为51026 j，由于这个原因，太阳每秒都减少质量.把这个质量同太阳目前的质量21030 kg做比较是 倍.7.用质子轰击锂核37li，生成2个粒子，若用mp表示质子的质量，m表示锂核质量，m表示粒子质量，则此反应中释放的能量e= . 8.在一次正负电子湮灭实验中，两个电子相向运动，每个电子相对地面的速度都是0.8c，它们的相对速度是 .9.（海南高考）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍.则粒子运动时的质量等于其静上质量的 倍，粒子运动速度是光速的 倍. 三、计算题（本题共4小题，共51分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）10.（10分）北京正负电子对撞机中电子动能ek=2.8109 ev，求电子速率v比光速c小多少？11.（10分）静止的质量为1 kg的物体，以10 m/s的速度运动，具有的动能是多少？与这个动能相对应，它的质量增加了多少？12.（10分）（探究题）一个原来静止的电子，经过100 v的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？这时能不能使用公式ek=12m0v2？13.（11分）设快速运动的介子的能量约为e=3 000 mev,而这种介子在静止时的能量为e0=100 mev.若这种介子的固有寿命为0=210-6 s，求它运动的距离.(真空中的光速c=2.997 9108 m/s)14.（10分）如果总能量是静能的k倍，求该粒子的速度.第一节 牛顿眼中的世界第二节 爱因斯坦眼中的世界 答题纸 得分： 一、选择题题号12345答案二、填空题6 7. 8 9. 三、计算题10.11.1213.14.第一节 牛顿眼中的世界第二节 爱因斯坦眼中的世界 参考答案一、选择题1.ad2.acd 3.ad4.d 解析：爱因斯坦的质能方程反映了物体质量与能量、质量变化与能量变化间的关系.式中的能量并非单指核能，而是表示物体具有的各种能,故a、b、c正确，d错.5.c 解析：宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此他不可能发现自身的变化，所以选项a、b、d错误，选项c正确.二、填空题6.2.810-21 解析：由爱因斯坦质能方程可知：e=mc2,可得m=ec2=5102631082 kg=5.6109 kg,倍数n=mm=5.610921030=2.810-21（倍）.7.mp+m-2mc2解析：核反应过程中有能量放出，因此有质量亏损，根据e=mc2,而m=mp+m-2m，所以e=mp+m-2mc2.8.0.975 6c 9.k k2-1k三、计算题10.5 m/s 解析：因为ekm0c2(0.511106 ev)所以ekmc2=m0c21-vc2,得c2-v2=m0c2ek2c2又vc,故c2-v2=(c+v)(c-v)2c(c-v)求得c-v=12(m0c2ek2c=5 m/s.11.50 j 11-1031082-1 kg解析：m=m01-vc2=11-1031082 kg则质量增加了：m=m-m0=11-1031082-1 kg动能ek=mc2-m0c2=m01-1031082-m0c212m0v2=121102 j=50 j.12.动能1.610-17 j 质量改变了0.02% 速度为5.9106 m/s 可以使用公式ek=12m v2解析：加速后电子的动能是ek=1.610-19100 j=1.610-17 j, ek=mc2-mec2,所以m-me=ekc2,即m-meme=ekmec2=1.610-179.110-3131082=2.010-4=0.02%.可见电子质量改变了0.02%，说明电子加速后的速度与光速相比仍然很小，因此可以使用ek=12m v2这个公式,得：v=2ekm=21.610-179.110-31 m/s=5.9106 m/s.13.1.8104 m解析：根据e=mc2=m0c21-vc2=e01-vc2可得11-v