学人教版选修34 15.1相对论的诞生 作业.docx

2017-2018学年度人教版选修3-4 15.1相对论的诞生 作业1在日常生活中，我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化，其原因是()a. 运动中的物体，其质量无法测量b. 物体的速度远小于光速，质量变化极小c. 物体的质量太大d. 物体质量并不随速度变化而变化2经典力学不适用下列哪些运动（）a. 火箭的发射 b. 微观粒子的波动性c. 宇宙飞船绕地球的运动 d. “勇气号宇宙探测器”3下列说法中正确的是（ ）a. 经典力学可以解决自然界中所有的问题b. 相对论与量子力学否定了经典力学理论c. 发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船服从经典力学规律d. 在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变4下列说法正确的是（ ）a. 变化的磁场周围一定产生变化的电场b. 在电磁波谱中由于y射线的贯穿能力极强，所以在医学上可用来透视人体c. 爱因斯坦相对论认为，物体的质量随物体速度的增加而增大d. 光在真空中的运动速度在不同的惯性系中测得的数值是不同的5下列说法正确的是a. 不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的b. 当物体运动速度很大(接近光速)时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差c. 在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而减小d. 牛顿的引力理论不能用于中子星表面6下列说法正确的是a. 波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化b. 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同c. 用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光d. 变化的电场可能产生变化的磁场7下面的说法正确的是（）a. 电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关b. 刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高c. 根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的d. 利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离8下列说法正确的是（ ）a. 哥白尼提出了“地心说”，牛顿总结出了万有引力定律b. 经典力学适用于宏观世界高速运动，量子力学适用于微观世界低速运动c. 在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量随速度的增大而增大d. 万有引力定律不适用于强引力作用9小行星以速度u高速飞向地球的同时发出频率为的光，则_a. 该光相对小行星的速度为cub. 该光相对小行星的速度为cc. 地球上接收到的小行星所发光的频率大于d. 地球上接收到的小行星所发光的频率等于10小行星以速度u高速飞向地球的同时发出频率为的光，则_a. 该光相对小行星的速度为cub. 该光相对小行星的速度为cc. 地球上接收到的小行星所发光的频率大于d. 地球上接收到的小行星所发光的频率等于11如果观察者测出一个高速运动的电子质量为2m0，问电子速度为多大？(m0为电子的静止质量)12如果真空中的光速为c3.0108m/s，当一个物体的运动速度为v12.4108m/s时，质量为3 kg.当它的速度为1.8108m/s时，质量为多少？13地球以3104m/s的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？14在粒子对撞机中,有一个电子经过高压加速,速度达到光速的0.5倍.试求此时电子的质量变为静止时的多少倍?15微观粒子的速度很高，它的质量明显的大于静止质量在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响.1988年中国第一座高能粒子加速器北京正负电子对撞机首次对撞成功在粒子对撞中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？16如果一粒子的质量为其静止时的质量的100倍，该粒子必须以多大的速率运动？(光速为c)试卷第1页，总2页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1b【解析】物体在运动中，我们可以运用弹簧秤结合物理规律称量物体的质量，故a错误；物体的运动速度远小于光速，质量变化极小，故b正确；根据狭义相对论的基本结论可知，质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对状态而改变，经典力学不再适用，故cd错误。所以b正确，acd错误。2b【解析】火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动、“勇气号”宇宙探测器的运动都属低速，经典力学能适用。对于微观的情形经典力学不适用，故b正确，acd错误。3c【解析】a、经典力学适用于低速、宏观的物体，故a错误；b、经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似.在狭义相对论的所有公式中,只要令vc ,在数学上稍作变换,就会发现,它们将全部退化为牛顿的经典力学公式.故b错误c、发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船的速度都小于光速，所以服从经典力学规律故c正确；d、在经典力学中,认为物体的质量是不变的,但在狭义相对论中质量m=m01(vc)2,会随速度的增大而增大，故d错误；故选c4c【解析】根据麦克斯韦电磁场理论：变化的电场一定产生磁场；但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场；故a错误；射线的贯穿能力极强，x光才用来透视人体故b错误；根据爱因斯坦的狭义相对论认为，物体运动时的质量会随着物体运动速度的增大而增加，故c正确；根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故d错误故选c.5bd【解析】a、经典力学的使用范围是宏观、低速的物体，不适用微观、高速的物体，故a错误；b、当物体运动速度很大（vc）、引力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差，虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故b正确；c、在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而最大，故选项c错误；d、密度越大的天体表面引力越强，中子星密度非常大，其表面的引力比常见的引力强得多，为强引力，牛顿的引力理论已经不能正确解决了，故d正确。点睛：该题的关键是掌握经典力学与量子力学的区别，理解经典力学与相对论和量子力学适用范畴，要理解相对论的基本内容，理解简单的相对论原理。6ad【解析】波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应，观察者接收到的波的频率都会增大或减小，故a正确；根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故b错误；运用荧光物质在紫外线照射下，会发出可见光，根据这一特点，可以设计防伪措施，故c错误；根据麦克斯电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，故d正确。故选ad.【点睛】波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应；知道光速不变原理的内容；用紫外线照射，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光；麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场.7bcd【解析】声波的传播速度在介质中是由介质决定的，与频率无关；而电磁波的传播速度v=cn，而n与光的频率有关；故电磁波在介质中的速度与频率有关；故a错误；刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高，故b正确；、根据相对论的基本原理得知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故c正确；利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，故d正确；故选bcd.【点睛】声波的传播速度在介质中是由介质决定的，电磁波在介质中的速度与频率有关；波长比可见光短的称为紫外线，它有显著的化学效应和荧光效应，能用了杀菌消毒；狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同；利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离.8cd【解析】a、哥白尼提出了“日心说”，牛顿总结出了万有引力定律，故a错误；b、经典力学的基础是牛顿运动定律，经典力学只适用于宏观世界，低速运动，故b错误；c、在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变；在狭义相对论中，物体的质量随速度的增大而增大，故c正确；d、万有引力定律属于弱引力作用，不适用于强作用力，故d正确；故选cd。9bc【解析】a、b项：小行星发光时光相对小行星静止，所以该光相对小行星的速度为c，故b正确；c、d项：根据多普勒效应可知，当光源靠近观察者时接收到的光频率大于，故c正确。10bc【解析】a、b项：小行星发光时光相对小行星静止，所以该光相对小行星的速度为c，故b正确；c、d项：根据多普勒效应可知，当光源靠近观察者时接收到的光频率大于，故c正确。110.866c【解析】试题分析：根据爱因斯坦的相对论中质量与速度的关系公式即可求出电子的速度。设电子的速度为v，根据爱因斯坦的相对论中质量与速度的关系公式m=m01vc2，将m2m0代入解得：v0.866c.点睛：本题主要考查了爱因斯坦的相对论的基本公式，掌握住速度和质量的关系式即可解决本题。122.25 kg【解析】根据狭义相对论，m=m01v2c2 ，由题意知m1=m01v12c2，m2=m01v22c2所以m1m2=1v22c21v12c2=4535=43 所以m234m12.25kg.点睛：此题关键是掌握爱因斯坦的相对论原理，物体质量及速度关系遵循的规律是： m=m01v2c2，其中m是运动质量，m0是指静止质量131.000 000 005【解析】地球以的速度绕太阳公转时，根据爱因斯坦相对论的公式得它的质量，所以它的质量增大到静止质量的倍。点睛：该题考查相对论的质量随速度的变化公式，记住相应的公式即可正确解答。141.155