人教版选修34 狭义相对论的其他结论 第1课时 作业 (1).docx

15.3狭义相对论的其他结论1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()a0.994cb1.8cc0.90c dc答案：a点拨：由v相对，得v相对0.994c，故a正确。2以下说法中正确的是()。a简谐运动过程中质点速度变化周期和动能变化周期是相同的b由爱因斯坦质能方程可知物体运动时质量小于静止时的质量c声波、电磁波等一切波都能发生干涉现象d激光能像无线电波那样被调制用来传递信息答案：cd3下列说法中正确的是()。ax射线穿透物质的本领比射线更强b红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变c狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关d观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到的声波频率可能发生变化答案：cd4已知电子的静止能量为0.511 mev，若电子的动能为0.25 mev，则它所增加的质量m与静止质量m0的比值近似为()a0.1b0.2c0.5d0.9答案：c解析：由题意知e00.511 mev，ek0.25 mev，由e0m0c2，ekmc2可得出，代入数据得。5.已知电子的静止能量为0.511 mev,若电子的动能为0.25 mev,则它所增加的质量m与静止质量m0的比值近似为()a.0.1 b.0.2c.0.5d.0.9解析:由题意知e0=0.511 mev,ek=0.25 mev,由e0=m0c2,ek=mc2可得出eke0=mm0,代入数据得mm00.5。答案:c6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，时间进程越快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项，c错误。答案：abd7以下说法中，错误的是()a矮星表面的引力很强b时钟在引力场弱的地方比在引力场强的地方走得快些c在引力场越弱的地方，物体长度越长d在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移解析：因矮星体积很小，质量却不小，所以矮星表面引力很强，故选项a正确；根据广义相对论的结论可知，引力场越强，时间进程越慢，故选项b正确，c错误；在引力场强的地方光谱线向红端偏移称为引力红移，故选项d错误。答案：cd8如图1所示，鸡蛋和乒乓球都静止地面上，关于二者所具有的能量关系，下列说法中正确的是()图1a鸡蛋大 b乒乓球大c一样大 d无法进行比较解析：选a物体所具有的能量和其质量有关，根据质能方程，质量越大，所具有的能量越大，所以鸡蛋具有的能量大于乒乓球具有的能量。9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e星球引起的引力红移【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e项中属于广义相对于论的结论【答案】cde10.在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动,一束光垂直于运动方向在飞船内传播,下列说法正确的是()a.船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的b.船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的c.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的d.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的答案：ad11.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。下列说法正确的是()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失去的质量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消耗的质量d.公式e=mc2适用于任何类型的能量答案：ad12.(多选)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体看成是惯性系,若以下列系统为参考系,则属于非惯性系的有()a.停在地面上的汽车b.绕地球做匀速圆周运动的飞船c.在大海上匀速直线航行的轮船d.进站时减速行驶的火车答案:bd13.(多选)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,根据相对论的速度叠加公式,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速度之和b.人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和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答案:ad14.处于恒星际站上的观测者测得两个宇宙飞船以0.99c的速率沿相反方向离去，问自一火箭测得另一火箭的速度是多少？解析：设火箭1观察火箭2，地面对火箭1的速度为v0.99c，火箭2对地的速度为u0.99c，根据速度变换：u0.999 95c。答案：0.999 95c15.根据牛顿第二定律,物体在恒力作用下由静止开始做加速运动,可以获得超过光速的速度,这种分析有什么不对?解答:物体在恒力作用下加速时,m会增加。当v趋近光速c时,质量m趋于无穷大,物体的加速度趋近于零。物体速率实际上不会再增加,故说法不对。16.已知太阳内部进行激烈的热核反应,每秒钟辐射的能量为3.81026 j,则可算出太阳质量每秒钟减少多少?解析:由质能方程知太阳每秒钟因辐射能量而失去的质量为m=ec2=4.2109 kg=4.2106 t。答案:4.2106 t