人民教育出版版选修34153狭义相对论的其他结论和广义相对论简介最新同步测试

1、基础夯实1.如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行(如图)，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你的心脏跳动在慢下来C你在变小D你永远不能由自身的变化知道你的速度答案：D2(2011大同高二检测)设想有一艘飞船以v0.8c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度为0.9c，从地面上的人看来，物体的速度为()A1.7c B0.1c C0.99c D无法确定答案：C解析：根据相对论速度变换公式：u，得u0.99c，故选项C正确。3下列说法中正确的是()A物体的引力使光线弯曲B光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用C在强引力的星球附近

2、，时间进程会变慢D广义相对论可以解释引力红移现象答案：ACD解析：根据广义相对论的几个结论可知，选项A、C、D正确，B错误。4关于Emc2，下列说法中正确的是()A质量为m的物体，就贮存有mc2的能量B质量为m的物体，对应着mc2的能量C如果物体质量减少m，就将该质量转化为mc2的能量D如果物体质量减少m，就将产生mc2的能量答案：AD5一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法正确的是()A如果向东跳得最远，则船向东行驶B如果向东跳得最近，则船向东行驶C他向各个方向跳的最大距离相同，不能由此

3、判断船行方向D他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向答案：C6若一宇宙飞船对地以速度v运动，宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c，问在地面的观察者看来，光速应为vc吗？解析：由相对论速度变换公式u，式中u、v分别为v和c，代入公式求的光对地速度uc答案：在地面上的观察者看来，光速是c不是vc7电子的静止质量m09.111031kg，经电压加速后速率为0.94c，求电子的相对论质量。答案：2.691030kg解析：由狭义相对论知mkg2.691030kg。8有人说物体燃烧释放出的能量就是静质能(m0c2)。又有人说核反应释放出的能量就等于静质能(m0c2)，你说对吗？答案：不对解析：

4、1kg汽油所包含的静质能是91016J，而1kg汽油的燃烧值为4.6107J, 这只是静质能的二十亿分之一，而核能约占它总静质能的8.5%，因而物体燃烧、核反应释放出的能量都只是静质能中极小的一部分。能力提升1回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是()A加速器功率有限，不能提供足够大的能量B加速器内无法产生磁感强度足够大的磁场C加速器内无法产生电场强度足够大的电场D速度增大使粒子质量增大，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速答案：D解析：回旋加速器中带电粒子运动的周期为T，当粒子速度比较小时，可以认为其质量是不变的，那么其周期也不变。但当粒子的速度很大，接近

5、光速时，其质量明显增大，周期也发生了明显变化，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速。2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答案：AD解析：根据广义相对性原理和等效原理可知，选项A、D正确，C错误；根据狭义相对论两个基本假设可知，选项B错误。3一个物体静止时质量为m0，能量为E0，速度为v时，质量为m，能量为E，动能为Ek，下列说法正确的是

6、()A物体速度为v时能量Emc2B物体速度为v时动能Ekmc2C物体速度为v时的动能Ekmv2D物体速度为v时的动能Ek(mm0)c2答案：AD解析：物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，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，故选项A、D正确，B、C错误。4(1)冥王星绕太阳公转的线速率为4.83103 m/s，求其静止质量为运动质量的百分之几？(2)星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？答案：(1)99.999 9%(2)0.6倍解析：设冥王星的静止质量为m0，运动质量为m，由公式m可得100%99.9999%(2

7、)设星际火箭的静止质量为m0，运动质量为m，则0.6倍。5设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率向东飞行，5.0s后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞。试问：(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动？(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星碰撞。答案：(1)0.946c(2)4.0s解析：这是一个相对论速度变换问题。取地球为S系，飞船为S系，向东为x轴正向，则S系相对S系的速率v0.60c，彗星相对S系的速率ux0.80c(1)由速度变换可得所求结果ux0.946c即彗星以0.946c的速率向飞船靠近。(2)由时间间隔的相对性有t5.0s解得4.0s6太阳在不断地辐射能量，因而其质量不断地减少。若太阳每秒钟辐射的总能量为41026J，试计算太阳在一秒内失去的质量。估算5000年内总共减少了多少质量，并与太阳的总质量21027t比较之。答案：1010kg3.5041020kg3.51010，消耗的质量可以忽略解析：根据相对论的质能关系式Emc2，可知，能量的任何变化必然导致质量的相应变化，即Emc2。由太阳每秒钟辐射的