《新步步高》2015-2016学年高二物理教科版选修3-4单元检测：第六章 相对论 WORD版含解析.docx

1、章末检测卷(六)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分)1下列服从经典力学规律的是()A自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B发射导弹、人造卫星、宇宙飞船C物体运动的速率接近于真空中的光速D能量的不连续现象答案AB解析经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，所以A、B正确，C错误；能量的不连续现象涉及量子论，不适合用经典力学来解释，所以选项D错误2经典力学的局限性有()A经典力学没有局限性B经典力学的应用受到物体运动速率的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了C经典力学不适用于微观领域中

2、物质结构和能量不连续的现象D经典力学的时间和空间分离的观点不对答案BCD解析经典力学仅适用于宏观、低速的物体，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了，B对；经典力学无法解释微观领域中物质结构和能量不连续的现象，C对；同样D也对3假设甲在接近光速的火车上看地面上乙的手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲的手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是()A甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C乙看到甲的手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D乙看到甲的手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同答案B解析由

3、ll0可知，运动的观察者观察静止的尺和静止的观察者观察运动的尺子时，都发现对方手中的尺比自己手中的变短了，故B正确，A、C、D错误4关于狭义相论的两个假设，下列说法正确的是()A在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B在不同的惯性参考系中，力学规律都一样，电磁规律不一样C真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的答案AC解析根据狭义相对论的两个基本假设知A、C正确5根据气体吸收谱线的红移现象推算，有的类星体远离我们的速度竟达光速c的80%，即每秒24万千米下列结论正确的是()A在类星体上测得它发出的光的速度是(180%)cB在地球上接收到它发出

4、的光的速度是(180%)cC在类星体上测得它发出的光的速度是cD在地球上测得它发出的光的速度是c答案CD解析据光速不变原理可以判定光速均为c.6爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的重大革命，因为它()A揭示了时间、空间并非绝对不变的属性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、质量互相转化的理论答案A7在狭义相对论中，下列说法正确的是()A一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的C在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的D惯性系中的观察者观察一个与他做匀

5、速相对运动的时钟时，会看到这钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些答案ABD解析C选项违背了同时的相对性，是不正确的，其余三种说法都是正确的8下列关于Emc2的说法中正确的是()A质量为m的物体，就储存有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B9如图1所示，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子的情况的是()图1A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

6、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所有这些都与观察者的运动情况有关答案D解析长度的相对性公式ll0中的l和l0是具有相对性的，到底是管子收缩变短还是梭镖收缩变短，要看观察者所处的参考系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，在某些位置梭镖会完全处在管子内部然而当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，你可以看到梭镖从管子的两端伸出来10电磁波已广泛用于很多领域下列关于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于

7、地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同答案C解析干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A错误；常用遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的速度，选项C正确；根据光速不变原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，选项D错误二、填空题(本大题共2小题，共20分)11(10分)(1)火箭飞到附近的恒星上去，火箭相对于日心恒星坐标系的速率为v0.8c，火箭中静止放置长度为1.0 m的杆，杆与火箭的航行方向平行，则在日心恒星坐标系中测得的杆长为_(2)若有一宇航员，乘速度为1 000 km/s的火箭，经40

8、h到某行星，则宇航员和地面上的观察者所得的时间测量值的差为_答案(1)0.6 m(2)0.8 s12(10分)如图2所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_(选填“大于”、“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_图2答案大于c(或光速)三、计算题(本大题共4小题，共40分要有必要的文字说明或解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(8分)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，问在地面上的观察者看来，光速应为vc吗？答案在地面上的观察者看来，光速是c不是vc.

9、14(10分)现在有一个静止的电子，被电压为107 V的电场加速后，质量增大了多少？其质量为多少？(m09.11031 kg，c3108 m/s)答案1.781029 kg1.8711029 kg解析由动能定理，电子加速后增加的动能为：EkeU1.61019107 J1.61012 J由Ekmc2，得电子增加的质量为：m kg1.781029 kg，此时电子的质量为：mm0m(9.110311.781029) kg1.8711029 kg15(10分)飞船以0.25c的速度经过你时，正以0.5c的速度向飞船前进的方向发射一枚火箭，按照经典力学的相对性原理，火箭相对你的速度是多大？按照爱因斯坦的

10、相对性原理，这个速度又是多大？答案0.75c0.67c解析按照经典理论，火箭相对于人的速度应为v00.25c0.5c0.75c.设火箭相对于人的速度为u，飞船相对于人的速度为v，火箭相对飞船的速度为u，按照爱因斯坦的相对性原理，则有u0.67c.16(12分)设质子的质量为m0，真空中光速为c，当两个质子都以0.9c的速度相向运动时，实验室中的观察者观察到的两个质子的总动能为多少？答案2.58m0c2解析每个质子以0.9c的速度运动，质量为mp，由质能方程得质子运动的能量为，Ec22.29m0c2，质子的静能量为E0m0c2，质子的动能为EkEE02.29m0c2m0c21.29m0c2，两个质子的动能总和为2Ek2.58m0c2.