鲁科版选修34 广义相对论初步、探索宇宙 第1课时 作业.docx

第3节广义相对论初步第4节探索宇宙1下面说法符合广义相对论的是() 【导学号：78510072】a物质的引力使光线弯曲b物质的引力不能使光线弯曲c强引力场附近的时间进程会变慢d强引力场附近的时间进程会变快e恒星发出的光在太阳引力场作用下会发生弯曲【解析】观测结果证实了引力使光线弯曲的结论，a正确，b错误；引力红移的存在，证明了强引力场附近的时间进程会变慢，c正确，d错误；恒星发出的光在太阳引力场作用下会发生弯曲，e正确【答案】ace2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，下列说法中正确的是()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e在加速参考系中的惯性力场等效于引力场【解析】在惯性参考系中，光是沿直线传播的，故a正确，b错误而在非惯性参考系中，因为有相对加速度，根据等效原理，光将做曲线运动，d正确，c错误在加速参考系中的惯性力场等效于引力场，e正确【答案】ade3关于大爆炸宇宙模型的下列说法正确的是()a宇宙起源于一个特殊的点，这个点大爆炸，是空间的开始b宇宙起源于一个特殊的点，在这个点爆炸之前时间已经存在c宇宙大爆炸后空间膨胀一定会一直持续下去，永不停止d宇宙起源的“奇点”温度无穷大，密度无穷大e宇宙膨胀到某个极大值后会收缩【解析】根据大爆炸宇宙模型，宇宙起源于“奇点”，该“奇点”温度无穷高，密度无穷大，认为该点拥有无穷的能量，但体积无穷小故d正确宇宙爆炸后，急剧膨胀，宇宙未来的演化有两种可能，一是持续膨胀，另一种是膨胀到极限后又收缩成一个新的“奇点”，故c错“奇点”爆炸是宇宙的始点，既是时间的起点又是空间的始点，故a正确，b错宇宙膨胀到某个极大值后会收缩，e正确【答案】ade4黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球上观察，我们看到漆黑一片，那么关于黑洞，你认为正确的是()【导学号：78510073】a内部也是漆黑一片，没有任何光b内部的光由于引力的作用发生弯曲，不能从黑洞中射出c内部应该是很亮的d如果有一个小的星体经过黑洞，将会被吸引进去e人类还没有发现黑洞存在的证据【解析】黑洞之所以黑是因为光不能从其中射出，而不是内部没有光线由于引力的作用，其光线弯曲程度很大，不能射出，因此内部应该很亮当有一个小的星体经过黑洞时，由于黑洞质量很大，对小星体有很强大的万有引力，把小星体吸引进去科学家通过先进的探测手段已发现了黑洞存在的证据，e错误因此正确选项是b、c、d.【答案】bcd5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e广义相对论把狭义相对性原理发展到了非惯性系【解析】由广义相对性原理和等效原理的内容知a、d、e正确【答案】ade6以下说法中正确的是() 【导学号：78510074】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在引力场越强的地方，物体长度越长d在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移e引力场越强，时钟变慢的效应越明显【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，物体长度越短，故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d错误；引力场越强，时钟变慢的效应越明显，e正确【答案】abe7下列说法正确的是()a哈勃发现的“红移”现象说明远处的星系正急速的远离我们b哈勃发现的“红移”现象说明地球是宇宙的中心c“新星”和“超新星”是刚刚产生的恒星d“超新星”和“新星”的产生说明恒星正在不断灭亡e“超新星”爆发后少数可能形成黑洞【解析】哈勃发现的“红移”现象说明远处的星系在远离我们，但不能说明我们就处于宇宙的中心，只能说明我们与远处的星系存在相对运动故a对b错；“新星”和“超新星”是恒星消亡时的一种现象，故c错d对；“超新星”爆发后少数可能形成黑洞 ，e正确【答案】ade8下列说法中正确的是()a物质的引力使光线弯曲b光线弯曲的原因是由于介质不均匀而非引力作用c在强引力的星球附近，时间进程会变慢d广义相对论可以解释引力红移现象e在强引力的星球附近，时间进程会变快【解析】由广义相对论知选项a、c、d正确；b、e错误【答案】acd9关于广义相对论，下列说法中正确的是() 【导学号：78510076】a万有引力可以用广义相对论作出正确的解释b惯性质量和引力质量相等，它们遵从相同的规律c广义相对论是惯性参考系之间的理论d万有引力理论无法纳入广义相对论的框架e太阳的引力场会使周围空间发生弯曲【解析】万有引力可以纳入广义相对论的框架，可以用广义相对论作出正确的解释，a正确，d错；惯性质量和引力质量相等，遵从相同的规律，b正确；广义相对论是非惯性参考系之间的理论，c错；太阳的引力场会使周围空间发生弯曲，e正确【答案】abe10大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的上世纪末，对1a型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀，如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径r和宇宙年龄t的关系，大致是下面哪个图象_(填序号)【解析】由题意知，宇宙半径r随时间t先匀速增大后加速膨胀，加速膨胀过程中r和时间平方成正比，半径随时间增大急剧增大，图象c符合【答案】c11惯性质量mi和引力质量mg的大小关系为mi_mg(填“”“”或“”) 【导学号：78510075】【解析】惯性质量和引力质量在本质上相同，二者相等【答案】12宇宙大爆炸理论被认为是_的开始【解析】大爆炸之后，才有了时间和空间，时间和空间是不可分割的【答案】时间和空间13有三只完全相同的时钟，时钟a放在高速行驶的火车上(火车时速200千米/小时)，时