2019高中物理第十五单元相对论简介单元测试(一)新人教选修34

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第十五单元相对论简介

注意事项：

．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定地址。

2．选择题的作答：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目

的答案标号涂黑，写在试题卷、稿本纸和答题卡上的非答题地域均无效。

．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题地域内。写在试题卷、稿本纸和答题卡上的非答题地域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、多项选择题

1．依照气体吸取谱线的红移现象计算，有的类星体远离我们的速度竟达光速

c的80%，即每秒24万千米。以下结论正确的选项是()

A．在类星体上测得它发出的光的速度是(1+80%)c

B．在地球上接收到它发出的光的速度是(1-80%)c

C．在类星体上测得它发出的光的速度是c

D．在地球上测得它发出的光的速度是c

2．以下说法正确的选项是()

A．在经典力学中，物体的质量是不随物体运动状态而改变的

B．以牛顿运动定律为基础的经典力学理论拥有限制性，它只适用于低速运动，

不适用于高速运动;只适用于宏观世界，不适用于微观世界

C．相对论的出现否定了经典力学理论

D．伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳—演绎法”是经典力学方

法的典型

3．以下说法中正确的选项是()

A．万有引力能够用狭义相对论作出正确的讲解

B．电磁力能够用狭义相对论作出正确的讲解

C．狭义相对论是惯性参照系之间的理论

D．万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架

24．用出名的公式E=mc(c是光速)，能够计算核反应堆中为了产生必然的能量

所需耗资的质量。下面的哪一种说法是正确的()

2A．同样的公式E=mc也能够用来计算一个手电筒发出必然能量光时所扔掉的

质量

2B．公式E=mc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必然的能量所需耗资的质量

2D．公式E=mc适用于任何种类的能量

二、单项选择题

5．若是你以凑近于光速的速度朝一星体匀速翱翔，你能够察觉()

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．你永远不能够由自己的变化知道你的速度

6．爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的重要革命，因为它()

A．揭穿了时间、空间其实不是绝对不变的属性

B．借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说

C．否定了牛顿力学的原理

D．修正了能量、质量互相转变的理论

7．对相对论的基本认识，以下说法正确的选项是()

A．相对论认为：真空中的光速在不同样惯性参照系中都是同样的

B．爱因斯坦经过质能方程说了然质量就是能量

C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快

D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了

8．用相对论的见解判断，以下说法不正确的选项是()

A．时间和空间都是绝对的，在任何参照系中一个事件发生的时间和一个物体

的长度总不会改变

1B．在地面上的人看来，以6km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞

船中的宇航员却看到时钟是正确的

C．在地面上的人看来，以6km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而

飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些

D．当物体运动的速度v?c时，“时间膨胀”和“长度缩短”收效可忽略不计

三、填空题9．带电π介子静止时的平均寿命是2.6×10－8s，某加速器射出的带电π介子的速率是2.4×108m/s，则在实验室中测得这种粒子的平均寿命是________。

四、实验题

10．有不同样相对速度的状况下，时钟的频率是不同样的，它们之间的关系如图所

示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时，时钟

的周期大体为________。在平常生活中，我们无法察觉时钟周期性变化的现象，是

因为观察者相对于时钟的运动速度__________________。若在高速运行的飞船上有

一只表，从地面上观察，飞船上的所有物理、化学过程和生命过程都变

________________(选填“快”或“慢”)了。

五、解答题

11．(1)一列火车以速度v匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时辰路基上

的人看见两灯同时亮了，那么车厢顶上的人看见的状况是什么呢？

c的速度走开地球，测得它辐射出来的闪光按5昼夜

的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？

12．地球上一观察者看见一飞船A以速度2.5×108m/s从他身边飞过，另一飞船B以速度2.0×108m/s随从A翱翔。求:

1）A上的乘客看到B的相对速度;

2）B上的乘客看到A的相对速度。

动时，此观察者测量该物体的长度为多少？若该物体静止时的质量为m0，那么此

时它的质量为多少？

14．以下列图，A、B、C是三个完好同样的时钟，A放在地面上，B、C分别放

在以速度vB和vC朝同一方向翱翔的两枚火箭上，且vB＜vC。地面上的观察者认

为哪个时钟走得最慢？哪个时钟走得最快？

22018-2019学年高二放学期第十五单元训练卷

物理（一）答案

1．CD

【剖析】依照爱因斯坦相对论的光速不变原理得：在所有惯性参照系中，测量

到的真空的光速c都同样．在所有惯性系中观察到的真空中流传的同一束光，不论

沿任何方向，其速度大小都为c，与光源或观察者的运动没关．因此在类星体上测

得它发出的光的速度是c，在地球上上测得它发出的光的速度是c，故CD正确，AB

错误。

2．ABD

【剖析】经典力学理论只适用于低速运动的宏观物体，微观粒子、高速运动物

体都不适用．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变，在高速运动的时候，

相对论告诉我们质量随速度的而变化．

在经典力学中，物体的质量物质的固有属性，不会随运动状态的而改变，A正

确；经典力学理论只适用于宏观的、低速运动的物体，微观粒子、高速运动物体都

不适用，B正确；相对论和量子力学并没有否定经典力学理论，经典力学理论是相

对论在低速状况下和量子力学在宏观世界中的特别状况，C错误；伽利略的“自然

数学化”的方法和牛顿的“归纳-演绎法”是经典力学方法的典型，D正确．

3．BCD

【剖析】ABD、万有引力与电磁力有很多相似之处，万有引力理论能够纳入广

义相对论，不能够纳入狭义相对论的框架，故A错误，BD正确；C、狭义相对论是建

立在惯性参照系之上的，故C正确。

4．AD

【剖析】公式??=????2，表示物体拥有的能量与其质量成正比，能量增加，

则质量增加，若核反应过程质量减小，能量减小，则会释放能量，该公式能够计算

一个手电筒发出必然能量光时所扔掉的质量，也能够计算电池中的化学能，故A正

确B错误；公式??=????2也可计算电池中的化学能损失的质量，适用于任何种类的能量，故C错误D正确．

5．D

【剖析】相对论的基本见解是:当你被关在一个封闭的房子中时，你绝对无法知道房子可否在做匀速运动。当房子突然停止运动时，在其中的人是能够感知这一点的;当房子突然开始运动时，其内部的人也能有感觉;当房子旋转时，关在其内部的人也能说出它在转动，但若是房子是在做匀速直线运动，即没有任何加速度，则在其内部的人就无法知道房子可否在搬动，即使房子有一个窗户，你从窗户向外看，

看见某些东西在朝你搬动，但你仍说不出是你的房子在向这些东西搬动，还是这些东西在向你的房子搬动，D正确．

6．A

【剖析】狭义相对论和广义相对论揭穿了时空的可变性，令人们能进一步去研

究高速运动的物体，A正确．

7．A

【剖析】相对论认为：真空中的光速在不同样的惯性系中都是同样的，故A正确。

由??=????2可知，质量与能量互相联系，但质量与能量是两个不同样的物理量，不

能说质量就是能量，能量就是质量，故B错误；在高速运动的飞船中的宇航员会发

现飞船中的钟走得比地球上慢。故C错误；我们发现竖直向上高速运动的球，水平

方向上没有变化，竖直方向变短了，故D错误；应选A。

8．A

【剖析】由相对论的见解，时间和空间都是相对的，故A错误；依照时间间隔

????的相对性????=??2可知，时间延缓效应，因此地面上的人看飞船中的时钟会变慢，1-??2但是飞船中的宇航员却看到时钟是正确的，??0B正确；依照长度的相对性??=2，1-????2可知，在运动方向上长度缩短，故C正确；当低速宏观物体时，“时间膨胀”和“长

度缩短”收效可忽略不计，D正确．

9．4.33×10－8s

1t0得【剖析】由t1v2cπ介子的平均寿命是t88s2.4108218

10．2.5s远小于光速c慢

【剖析】依照题图中数据可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c时，对

应时钟的频率为0.4Hz，则周期为2.5s。平常生活中，我们无法察觉时钟周期性

变化现象是因为运动速度远小于光速c。在高速运行状态下，时钟变慢．

11．(1)车头的灯先亮(2)3(昼夜)【剖析】(1)车头的灯先亮。

2(2)因为tvt，因此t=t1v2c1c

＝5(昼夜)，vc，

因此t=52=3(昼夜)。12．（1）-188.125×10m/s（2）1.125×10m/s【剖析】依照爱因斯坦狭义相对论，运动拥有相对性，相对速度的公式为??=

??′+????′??，代入求解即可．1+??2

（1）A上乘客看地以-2.5×108??/??的速度向后，在地面看B以2.0×108??/??

的速度向前，

??′+??(-.×8)+×8则A上乘客看B的速度为??=??′??=2510210??/??=-1.125×(-.×8)×(×8)1+2510210??21+82(3×10)8/；10????（2）B看A则相反为1.125×108??/??；

5

3

【剖析】由相对论长度公式可知此观察者测量该物体的长度：??=

??0√1-(??2√0.8??2=1.2????)