學(xué)業(yè)分層測評22 第6章 4 相對論的速度變換公式 質(zhì)能關(guān)系+5 廣義相對論點(diǎn)滴

學(xué)業(yè)分層測評22第6章4相 對論的速度變換公式 質(zhì)能關(guān) 系+5廣義相對論點(diǎn)滴（選學(xué)） 學(xué)業(yè)分層測評（二十二） （建議用時：45分鐘） ［學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)］ 1關(guān)于公式m= 聖気，以下說法中正確的選項是（） A. 式中的m是物體以速度v運(yùn)動時的質(zhì)量 B. 式中的m0是物體以速度v運(yùn)動時的質(zhì)量 C?當(dāng)物體運(yùn)動速度v>0時，物體的質(zhì)量m>m0,即物體的質(zhì)量改變了， 故經(jīng)典力學(xué)不適用 D?當(dāng)物體以較小的速度運(yùn)動時，質(zhì)量變化十分微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適 用，只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動時，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速 運(yùn)動，而不適用于高速運(yùn)動 E?通常由于物體的速度太小，質(zhì)量的變化引不起我們的感覺，在分析地球 上物體的運(yùn)動時，不必考慮質(zhì)量變化 【解析】 公式中的mo是物體的靜質(zhì)量；在運(yùn)動速度v遠(yuǎn)小于光速時，經(jīng) 典力學(xué)依然成立，應(yīng)選項B、C錯而A、D、E對. 【答案】ADE 2 ?在引力可以忽略的空間有一艘宇宙飛船在做勻加速直線運(yùn)動，一束光垂 直于運(yùn)動方向在飛船內(nèi)傳播，以下說法中正確的選項是（） A?船外靜止的觀察者看到這束光是沿直線傳播的 B?船外靜止的觀察者看到這束光是沿曲線傳播的 C ?航天員以飛船為參考系看到這束光是沿直線傳播的 D.航天員以飛船為參考系看到這束光是沿曲線傳播的 解析】 E?在加速參考系中的慣性力場等效于引力場 在慣性參考系中，光是沿直線傳播的，故A正確，B錯誤?而 在非慣性參考系中，因為有相對加速度，根據(jù)等效原理，光將做曲線運(yùn)動,D正 確，C錯誤?在加速參考系中的慣性力場等效于引力場，E正確. 答案】 ADE 3．以下說法中正確的選項是（ ） A?物體的引力使光線彎曲 B?光線彎曲的原因是介質(zhì)不均勻而非引力作用 C?在強(qiáng)引力的星球附近，時間進(jìn)程會變慢 D?在強(qiáng)引力的星球附近，時間進(jìn)程會變快 E?廣義相對論可以解釋引力紅移現(xiàn)象 【解析】 根據(jù)廣義相對論的幾個結(jié)論可知，選項A、C、E正確，B、D 錯誤. 【答案】ACE 4 ?關(guān)于大爆炸宇宙模型的以下說法正確的選項是（） A?宇宙起源于一個特殊的點(diǎn)，這個點(diǎn)大爆炸，是空間的開始 B?宇宙起源于一個特殊的點(diǎn)，在這個點(diǎn)爆炸之前時間已經(jīng)存在 C?宇宙大爆炸后空間膨脹一定會一直持續(xù)下去，永不停止 D?宇宙起源的“奇點(diǎn)〃溫度無窮大，密度無窮大 E?宇宙膨脹到某個極大值后會收縮 【解析】根據(jù)大爆炸宇宙模型,宇宙起源于“奇點(diǎn)” ”該“奇點(diǎn)"溫度無 窮高，密度無窮大，認(rèn)為該點(diǎn)擁有無窮的能■，但體積無窮小，故D正確?宇 宙爆炸后，急劇膨脹，宇宙未來的演化有兩種可能，一是持續(xù)膨脹，另一種是膨 脹到極限后又收縮成一個新的“奇點(diǎn)"，故C錯?“奇點(diǎn)〃爆炸是宇宙的始點(diǎn)， 既是時間的起點(diǎn)又是空間的始點(diǎn)，故A正確，B錯?宇宙膨脹到某個極大值后 會收縮 ,E正確. 【答案】ADE 5 ?以下說法中正確的選項是（） 導(dǎo)學(xué)號：18640037】 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(yùn)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(yùn)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(yùn)動的參考系等價，這就是著名的等 效原理 E?廣義相對論把狹義相對性原理開展到了非慣性系 【解析】 由廣義相對性原理和等效原理的內(nèi)容知A、D、E正確. 【答案】ADE 6 ?以下說法中正確的選項是（） 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(qiáng)引力作用可使光譜線向紫端偏移 C?弓I力場越強(qiáng)的位置，時間進(jìn)程越慢 D?由于物質(zhì)的存在，實(shí)際的空間是彎曲的 E?引力不會對空間產(chǎn)生影響 【解析】 由廣義相對論我們知道：物質(zhì)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(jìn)程變慢，而且引力越強(qiáng)，時間進(jìn)程越慢，因此我 們能觀察到引力紅移現(xiàn)象，所以選項C正確. 【答案】ACD 7 ?以下說法中正確的選項是（） A?矮星外表的引力很強(qiáng) B?時鐘在引力場弱的地方比在引力場強(qiáng)的地方走得快些 C?在引力場越強(qiáng)的地方，物體長度越長 D?在引力場強(qiáng)的地方，光譜線向綠端偏移 E?弓|力場越強(qiáng)，時鐘變慢的效應(yīng)越明顯 【解析】 因矮■體積很小，質(zhì)量卻不小，所以矮■外表引力很強(qiáng)，故A 正確；根據(jù)廣義相對論的結(jié)論可知，引力場越強(qiáng)，時間進(jìn)程越慢，物體長度越短， 故B正確.C錯誤;在引力場強(qiáng)的地方"光譜線向紅端偏移"稱為“引力紅移”, 故D錯誤；引力場越強(qiáng)，時鐘變慢的效應(yīng)越明顯，E正確. 【答案】 ABE cc,電子的衰變方向與粒子運(yùn)動方向相同.求電子相對于實(shí)驗室參考系的速 度? 【解析】由8意知, uc v' c 由相對論速度變換公式得v = u + v' (u + v')C2 uv' c2 + uv' C2 代入數(shù)據(jù)得。=勞. 【答案】c ［能力提升］ 9? 以下說法正確的選項是( A. B. C? D. E. ) 哈勃發(fā)現(xiàn)的“紅移〃現(xiàn)象說明遠(yuǎn)處的星系正急速的遠(yuǎn)離我們 哈勃發(fā)現(xiàn)的“紅移〃現(xiàn)象說明地球是宇宙的中心 “新星〃和“超新星〃是剛剛產(chǎn)生的恒星 “超新星〃和“新星〃的產(chǎn)生說明恒星正在不斷滅亡 “超新星〃爆發(fā)后少數(shù)可能形成黑洞 【解析】 哈勃發(fā)現(xiàn)的“紅移"現(xiàn)象說明遠(yuǎn)處的星系在遠(yuǎn)離我們”但不能說 明我們就處于宇宙的中心，只能說明我們與遠(yuǎn)處的星系存在相對運(yùn)動.故A對， B錯；“新星”和“超新星”是恒星消亡時的一種現(xiàn)象，故C錯D對；“超新 星〃爆發(fā)后少數(shù)可能形成黑洞,E正確. 【答案】ADE 10?地球上一觀察者，看見一飛船AX108 m/s從他身邊飛過，另一飛船 BX108 m/s跟隨A飛行.求： (1) A 上的乘客看到 B 的相對速度； (2) B 上的乘客看到 A 的相對速度? 【解析】(1)A X108 m/s向后?〃 X108 m/s向前，那么A上乘客看B的速 度為u = U?v 1 + _C2~ =,X2,32))X 108X108 m/s. (2)B 看AX 108 m/s. 【答案】 X108 m/s X108 m/s 11.太陽在不斷地輻射能量，因而其質(zhì)量在不斷地減少.假設(shè)太陽每秒鐘輻 射的總能量為4X1026 J,試計算太陽在一秒鐘內(nèi)失去的質(zhì)量.估算5 000年內(nèi)太 陽總共減少了多少質(zhì)量，并求與太陽的總質(zhì)量2X1030 kg的比值. 【解析】由質(zhì)能方程知太陽每秒鐘因輻射能■而失去的質(zhì)量為 亦=等= 4X1026 4 （3^08）2 kg=9X1010 kg 5 000年內(nèi)太陽總共減少的質(zhì)量為 AM = 5 000X365X24X3 600x4x1010X1020 kg 與太陽總質(zhì)■的比■為MX10-10 可見，5 000年內(nèi)太陽總共減少的質(zhì)量與太陽的總質(zhì)■相比是非常小的. 【答案】 4x1010X1020X10-10