《2019高中物理 第十五章 課時作業(yè)（二十）狹義相對論的其他結論 廣義相對論簡介（含解析）新人教版選修3-4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高中物理 第十五章 課時作業(yè)（二十）狹義相對論的其他結論 廣義相對論簡介（含解析）新人教版選修3-4（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、狹義相對論的其他結論　廣義相對論簡介 1．(多選)下列問題需要用相對論來進行解釋的是(　　) A．嫦娥一號的運行軌跡的計算 B．噴氣式飛機的空中運行 C．人造太陽的反應過程 D．紅矮星的演變過程 【解析】　C選項中的過程屬于微觀的情況，D選項中的過程屬于高速的情況． 【答案】　CD 2．愛因斯坦提出了質能方程，揭示了質量與能量的關系．關于質能方程，下列說法正確的是(　　) A．質量和能量可以相互轉化 B．當物體向外釋放能量時，其質量必定減小，且減小的質量Δm與釋放的能量ΔE滿足ΔE＝Δmc2 C．如果物體的能量增加了ΔE，那么它的質量相應減小Δm，并且ΔE＝Δmc2

2、 D．mc2是物體能夠放出能量的總和 【解析】　愛因斯坦的質能方程說明物質的質量和能量之間有著E＝mc2這種對應關系，故B正確． 【答案】　B 3．設在正負電子對撞機中，電子和正電子以速度0.90c相向飛行，它們之間的相對速度為(　　) A．0.994c　　　B．1.8c　　　C．0.90c　　　D．c 【解析】　由u＝得u＝＝0.994c，故選項A正確． 【答案】　A 4．已知太陽內部進行著激烈的熱核反應，每秒鐘輻射的能量為4×1026J，則可算出(　　) A．太陽的質量約為4.4×106 t B．太陽的質量約為8.8×106 t C．太陽的質量每秒減小約為4.4×106

3、 t D．太陽的質量每秒減小約為8.8×106 t 【解析】　由質能方程ΔE＝Δmc2，得：Δm＝＝kg＝4.4×109kg＝4.4×106t，故只有C項正確． 【答案】　C 5．(多選)下列說法中正確的是(　　) A．由于太陽引力場的影響，我們有可能看到太陽后面的恒星 B．強引力作用可使光譜線向紅端偏移 C．引力場越強的位置，時間進程越慢 D．由于物質的存在，實際的空間是彎曲的 【解析】　由廣義相對論我們知道：物質的引力使光線彎曲，因此選項A、D是正確的．在引力場中時間進程變慢，而且引力越強，時間進程越慢，因此我們能觀察到引力紅移現(xiàn)象，所以選項B、C正確． 【答案】　AB

4、CD 6．(多選)下列說法中正確的是(　　) A．在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的，這就是廣義相對性原理 B．在不同的參考系中，物理規(guī)律都是不同的，例如牛頓運動定律僅適用于慣性參考系 C．一個均勻的引力場與一個做勻速運動的參考系等價，這就是著名的等效原理 D．一個均勻的引力場與一個做勻加速運動的參考系等價，這就是著名的等效原理 【解析】　由廣義相對性原理和等效原理的內容知A、D正確． 【答案】　AD 7．在高速運動的火車上，設車對地面的速度為v，車上的人以速度u′沿著火車前進的方向相對火車運動，那么他相對地面的速度u與u′＋v的關系是(　　) A．u＝u′＋v　　　　　

5、B．u＜u′＋v C．u＞u′＋v D．以上均不正確 【解析】　按照經典時空觀，u＝u′＋v，實際上，根據(jù)相對論速度變換公式：u＝，1＋＞1，所以嚴格地來說，應當u＜u′＋v，而經典時空觀u＝u′＋v，是在u′v?c2時一種近似，而只有在u′v的積與c2相比較不能忽略時，才能明顯地看出u＜u′＋v，故只有B正確． 【答案】　B 8．如圖15-3-3所示是時空彎曲的示意圖，時空之所以彎曲是因為空間中存在________． 圖15-3-3 【答案】　引力場 9．回旋加速器給帶電粒子加速時，不能把粒子的速度無限制地增大，其原因是(　　) A．加速器功率有限，不能提供

6、足夠大的能量 B．加速器內無法產生磁感應強度足夠大的磁場 C．加速器內無法產生電場強度足夠大的電場 D．速度增大使粒子質量增大，粒子運動的周期與交變電壓不再同步，無法再加速 【解析】　回旋加速器中帶電粒子運動的周期為T＝，當粒子速度比較小時，可以認為其質量是不變的，那么其周期也不變．但當粒子的加速度很大，接近光速時，其質量明顯增大，周期也發(fā)生了明顯變化，粒子運行的周期與交變電壓不再同步，無法再加速． 【答案】　D 10．火箭以c的速度飛離地球，在火箭上向地球發(fā)射一束高能粒子，粒子相對地球的速度為c，其運動方向與火箭的運動方向相反．則粒子相對火箭的速度大小為(　　) A.c

7、 B. C.c D. 【解析】　由v＝，可得－c＝ 解得v′＝－c，負號說明與v方向相反．故C正確． 【答案】　C 11．(1)冥王星繞太陽公轉的線速率為4.83×103 m/s，求其靜止質量為運動質量的百分之幾？ (2)星際火箭以0.8c的速率飛行，其靜止質量為運動質量的多少倍？ 【解析】　(1)設冥王星的靜止質量為m0，運動質量為m， 由公式m＝可得 ＝×100%＝99.999 9%. (2)設星際火箭的靜止質量為m0′，運動質量為m′，則 ＝＝0.6(倍)． 【答案】　(1)99.999 9%　(2)0.6倍 12．一個原來靜止的電子，經過100 V電壓加速后它的動能是多少？質量改變了百分之幾？速度是多少？此時能否使用公式Ek＝mev2求電子動能？(me＝9.1×10－31 kg) 【解析】　由動能定理得： Ek＝eU＝1.6×10－19×100 J＝1.6×10－17 J. 因Ek＝(me－m0)c2， 有me－m0＝. 所以＝ ＝ ＝0.02%. 上述結果表明：加速后電子的運動還屬低速的范疇，因此可用Ek＝mev2進行有關計算， 即Ek＝mev2，有 v＝＝ m/s＝5.9×106 m/s. 【答案】　1.6×10－17 J　0.02%　5.9×106 m/s　能 5