鲁科版物理 第6章 相对论与量子论初步 第1节(详细解析).doc

1(2011年盐城高一检测)1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是()A同时的绝对性和同时的相对性B运动的时钟变慢与运动的尺子缩短C时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性D相对性原理与光速不变原理解析：选D.狭义相对论的两个基本假设是相对性原理和光速不变原理，选项D正确2如图612所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()图612A0.4c B0.5cC0.9c D1.0c解析：选D.根据光速不变原理，在任何参考系中测量的光速都是c，D正确3惯性系S中有一边长为l的正方形：(如图613A所示)从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是()图613解析：选C.根据相对性原理，当正方形沿x方向以接近光速匀速飞行时，在运动方向上会出现长度收缩效应，而在垂直于运动方向上则不会出现长度收缩效应，故选项C正确4关于爱因斯坦质能关系式，下列说法中正确的是()AEmc2中的E是物体以光速c运动的动能BEmc2是物体的核能CEmc2是物体各种形式能的总和D由Emc2知，在核反应中，亏损的质量m转化成能量E放出解析：选D.爱因斯坦的质能关系式Emc2，只是说明物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系物体的能量增大了，质量也增大；能量减小了，质量也减小5地球以3104 m/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？如果物体的速度达到0.8c(c为真空中的光速)，它的质量增大到静止质量的多少倍？解析：根据质速关系式：m可得地球以3104 m/s的速度绕太阳公转时，它的质量为m地1.000000005m地0即增大到静止质量的1.000000005倍物体的速度达到0.8c时，它的质量为：m1.666666667m0即增大到静止质量的1.666666667倍答案：1.000000005倍1.666666667倍一、单项选择题1关于狭义相对论和经典力学，下面说法中正确的是()A狭义相对论和经典力学是相对立、互不相容的两种理论B狭义相对论和经典力学其实是同一理论C在物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对性理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿运动定律D上述说法都是错误的解析：选C.狭义相对论没有否定经典力学，在宏观、低速情况下，狭义相对论的结论与经典力学没有区别2设一列火车沿平直的轨道飞快行驶，如图614.车厢中央的光源发出了一个闪光，闪光照到了车厢的前壁与后壁，这是两个事件，下列说法正确的是()图614A车厢内的观察者认为闪光先到达后壁，后到达前壁B车厢内的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁C车厢外的观察者认为闪光先到达前壁，后到达后壁D车厢外的观察者认为闪光同时到达前壁与后壁解析：选B.车厢内的观察者认为两束光传播的距离是一样的，故到达前后壁的时间是一样的，故A错误B正确，车厢外的观察者认为向后壁传播的距离小于向前壁传播的距离，故光束先到达后壁，后到达前壁，C、D错误3(2011年天津高一检测)如图615所示，按照狭义相对论的观点，火箭A是迎着光飞行的，火箭B是“追赶”光的，若火箭相对地面的速度为v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为()图615AcvcvBcvcvCcc D无法确定解析：选C.根据光速不变原理，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，因此在火箭A、B两个惯性参考系中，观察者测量到的光速一样大，均为c，故C正确4一个电子运动的速度为：v0.8c，它的质量测量值是静质量m0的()A0.6倍 B1.25倍C1.7倍 D2.5倍解析：选C.m1.7m0.5日常生活中，我们并没发现物体的质量随物体运动的速度变化而变化，其原因是()A运动中物体无法称量质量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物体的质量不随速度的变化而变化解析：选B.根据狭义相对论m可知，在宏观物体的运动中，vc，所以m变化不大，而不是因为物体的质量太大或无法测量，也不是因为质量不随速度的变化而变化，正确选项为B.6关于爱因斯坦质能方程，下列说法错误的是()A方程表明，物体具有的能量跟它的质量成正比B方程表明，物体质量增大，能量也增大；质量减小，能量也减小C方程表明，物体的质量减小，能量会增加，即在一定条件下质量可以转化为能量D方程表明，物体的质量减小，能量也会减小，即在一定条件下质量可以转化为能量解析：选C.由Emc2知，Em，A正确；质量增大，能量增大，质量减小，能量减小，减小的质量以能量的形式散失，B、D均正确而C错，故选C.7(2010年高考北京卷)太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A1036 kg B1018 kgC1013 kg D109 kg解析：选D.根据爱因斯坦质能方程Emc2，得m kg4109 kg.8一只长的标尺以相对论速度穿过一根几米长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最恰当地描述了标尺穿过管子的情况()A标尺收缩变短，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，标尺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，管子恰好遮住标尺D所有这些都与观察者的运动情况有关解析：选D.观察者的运动情况不同，选取不同的惯性系，标尺与管子的相对速度也不相同，观察到的标尺和管子的长度也不相同，所以选项D正确9边长为a的正方形薄板，静止于惯性系S的xOy平面内，其两边分别与x、y轴平行今有惯性系S以0.8c的速度相对于S系沿x轴做匀速直线运动，则从S系测得薄板的面积为()Aa2 B0.6a2C. D0.8a2解析：选B.在运动方向上长度缩短，这一方向上的长度变为ba 0.6a，则面积变为0.6a2.二、非选择题10一枚静止时长30 m的火箭以3 km/s的速度从观察者的身边掠过，观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光速的二分之一呢？解析：火箭相对于火箭上的人是静止的，所以不管火箭的速度是多少，火箭上测得的火箭长与静止时相同，为l30 m，若火箭的速度为v3103 m/s时，地面观察者测得的火箭长为ll30 m30 m30 m，可见此时l与l相差很小若v时，地面观察者测得的火箭长为ll30 m26 m可见当v与c可比拟时l与l有较大差距答案：30 m30 m26 m11在一飞船上测得船的长度为1