2019_2020学年高中物理第6章相对论与量子论初步章末过关检测（六）鲁科版必修2.docx

章末过关检测(六)学生用书P139(单独成册)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1下列关于狭义相对论的说法，不正确的是()A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D狭义相对论任何情况下都适用解析：选D.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项A正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不变原理)，与光源的运动无关，选项B正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项C正确，选项D错误2.如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是()A同时被照亮BA先被照亮CC先被照亮 D无法判断解析：选C.列车上的观测者看到的是由B发出后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内靠近C，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观测者，看到C先被照亮，故只有C正确3根据爱因斯坦的“光子说”可知()A“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B光的波长越大，光子的能量越小C一束单色光的能量可以连续变化D只有光子数很多时，光才具有粒子性解析：选B.爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份的，是不连续的，“光子说”并没有否定光的波动性，而牛顿的“微粒说”与波动说是对立的，选项A错误；根据爱因斯坦的“光子说”，光子的能量Ehh，可知波长越长，光子的能量越小，选项B正确；某一单色光，其波长恒定，光子的能量也是恒定的，选项C错误；大量光子表现出波动性，而少数光子表现出粒子性，选项D错误4下列关于爱因斯坦质能方程的说法中，正确的是()A只有运动物体才具有能量，静止物体没有能量B一定的质量总是和一定的能量相对应CEmc2中能量E其实就是物体的内能D由Emc2可知质量与能量可以相互转化解析：选B.Emc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化，故选项D错误，B正确；静止的物体也具有能量，Emc2中能量E并非物体的内能，故选项A、C错误5假设地面上有一火车以接近光速的速度运动，其内站着一个中等身材、体形匀称的人，站在路旁的人观察车里的人，观察到的结果是()A这个人是一个矮胖子B这个人是一个瘦高个子C这个人矮但不胖D这个人瘦但不高解析：选D.由于长度收缩效应只是沿着运动方向发生，故站在路旁的人观察车里的人，观察到的结果是身高不变，但身体变瘦，选项D正确6一根10 m长的梭镖以接近光速的速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D所有的这些都与观察者的运动情况有关解析：选D.如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖完全处在管子内部；如果你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子；如果你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样，你可以看到两者都缩短了，且缩短的量相同所以你看到的一切都是相对的依赖于你的参考系二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7以下关于能量量子化和波粒二象性的说法，正确的是()A吸收和辐射的能量都是不连续的B公式只能体现光的波动性C光具有波粒二象性，而且是一种几率波，有别于声波等机械波D电子显微镜利用了电子的粒子性解析：选AC.公式既能体现光的波动性，又能体现光的粒子性，B描述不正确；电子显微镜利用了电子的波动性，D描述不正确；其他两项描述正确，故选AC.8如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动()A你的质量在增加B你的心脏跳慢了C你的尺寸在变小D你的感觉和在地面上的感觉都是一样的解析：选ABD.根据狭义相对论的观点，可知A、B正确，C错误“你”相对飞船这个惯性参考系是静止的，因此“你”不能发现自己有什么变化，“你”的感觉和在地面上的感觉是一样的，D正确9对光的认识，以下说法正确的是()A个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性B光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了D光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下光的粒子性表现明显解析：选ABD.个别光子的行为易表现为粒子性，大量光子的行为易表现为波动性；光与物质相互作用时表现出粒子性，光的传播表现出波动性，光的波动性和粒子性都是光的本质属性波动性表现为粒子分布概率，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，选项A、B、D正确10普朗克量子假说认为()A在宏观世界，物体能量的变化是不连续的B在微观世界，物体能量的变化是连续的C物体辐射或吸收能量是一份一份进行的D辐射的频率越高，物体辐射的每一个量子的能量就越大解析：选CD.在宏观世界，物体能量的变化是连续的，选项A错误；在微观世界，物体能量的变化是不连续的，选项B错误；按照普朗克量子假说，物体辐射或吸收能量是一份一份的，选项C正确；每一份能量称为一个量子，其能量h，即辐射的频率越高，每一个量子的能量就越大，选项D正确三、非选择题(本题共3小题，共40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)11(10分)利用现代高能物理研究所用的粒子加速器对电子进行加速，当把电子的速度加速到c时，设电子的静止质量是m0.求：(1)加速之后，电子的质量增加多少？(2)加速之后，电子的能量和动能各多大？解析：(1)设电子加速后的质量为m，由相对论质速关系m可得电子加速后的质量mm0故电子质量的增量mmm0m0.(2)由质能关系可知电子静止时的能量E0m0c2电子加速后的能量Emc2m0c2加速后电子的动能等于加速后的能量与静止的能量之差，所以EkEE0m0c2.答案：(1)m0 (2)m0c2m0c212(14分)一支静止时30 m长的火箭以3 km/s的速度从观察者的身边飞过(1)火箭上的人测得火箭的长度应为多少？(2)观察者测得火箭的长度应为多少？(3)如果火箭的速度为光速的二分之一，观察者测得火箭的长度应为多少？解析：(1)火箭上的人相对火箭永远是静止的，无论火箭速度是多少，火箭上的人测得火箭长与静止时测得的火箭的长均是l30 m.(2)火箭外面的观察者看火箭时，有相对速度v，则它的测量值要缩短，即ll，由ll ，当v3103 m/s时，l30 m30 m.(3)当v时，l26 m.答案：(1)30 m(2)约30 m(3)26 m13(16分)牛郎星距地球约16光年，宇宙飞船若以速度v匀速飞行，将用4年时间(宇宙飞船上的钟的读数)由地球抵达牛郎星，求v等于多少？解析：已知飞船(设为S参考系)上测得飞船由地