2019年高中物理 第5章《新時空觀的確立》綜合檢測 滬科版選修3-4.doc

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2019年高中物理 第5章《新時空觀的確立》綜合檢測 滬科版選修3-4 一、選擇題(本大題共7個小題，每小題6分，共42分．第1～4題只有一項符合題目要求，第5～7題有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．) 1．下列關(guān)于經(jīng)典力學(xué)的評價正確的是(　　) A．經(jīng)典力學(xué)揭示了自然界的運動規(guī)律，是不可否定的 B．經(jīng)典力學(xué)的時空觀符合我們周圍的客觀事實，是完全正確的 C．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀低速現(xiàn)象 D．經(jīng)典力學(xué)既然有誤，那就不能再用來解決我們?nèi)粘Ｉ畹膯栴} 【解析】　經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀低速現(xiàn)象，對高速運動現(xiàn)象不成立． 【答案】　C 2．根據(jù)相對論判斷下列說法正確的是(　　) A．狹義相對論全面否定了經(jīng)典力學(xué)理論 B．如果物體在地面上靜止不動，任何人在任何參考系里面測出物體的長度都是一樣的 C．由E＝mc2可知，質(zhì)量可轉(zhuǎn)變成能量 D．物體速度越大，質(zhì)量也變得越大 【解析】　狹義相對論并沒有全面否定經(jīng)典力學(xué)理論，經(jīng)典力學(xué)是狹義相對論在低速情況下的特例，故A錯．物體長度的測量結(jié)果與觀察者所在的參考系有關(guān)，B錯．E＝mc2只說明物體的能量E與其速度v有對應(yīng)關(guān)系，并不是質(zhì)量能轉(zhuǎn)化為能量，故C錯．相對論質(zhì)速關(guān)系式表明物體速度越大，其質(zhì)量越大，D對． 【答案】　D 3．(xx鎮(zhèn)江檢測)假設(shè)甲在接近光速的火車上看地面上乙的手中沿火車前進(jìn)方向放置的尺，同時地面上的乙看甲的手中沿火車前進(jìn)方向放置的相同的尺，則下列說法正確的是(　　) A．甲看到乙的手中的尺長度比乙看到自己手中的尺長度大 B．甲看到乙的手中的尺長度比乙看到自己手中的尺長度小 C．乙看到甲的手中的尺長度比甲看到自己手中的尺長度大 D．乙看到甲的手中的尺長度與甲看到自己手中的尺長度相同 【解析】　由l＝l0可知，運動的觀察者觀察靜止的尺子和靜止的觀察者觀察運動的尺子時，都發(fā)現(xiàn)對方手中的尺子比自己手中的尺變短了，故B正確，A、C、D錯誤． 【答案】　B 4．如圖1所示，在一個高速轉(zhuǎn)動的巨大轉(zhuǎn)盤上，放著A、B、C三個時鐘，下列說法正確的是(　　) 圖1 A．A時鐘走得最慢，B時鐘走得最快 B．A時鐘走得最慢，C時鐘走得最快 C．C時鐘走得最慢，A時鐘走得最快 D．B時鐘走得最慢，A時鐘走得最快 【解析】　A、B、C在同一轉(zhuǎn)盤上，它們的角速度相同，由v＝rω可知r越大，線速度v越大，由Δt＝可知，v越大，Δt越大，也就是說鐘走得越慢．從圖中可以看出，A時鐘的線速度最小，C時鐘的線速度最大，故A時鐘走得最快，C時鐘走得最慢． 【答案】　C 5．根據(jù)氣體吸收譜線的紅移現(xiàn)象推算，有的類星體勻速遠(yuǎn)離我們的速度竟達(dá)光速c的80%，即每秒24萬公里．下列結(jié)論正確的是(　　) A．在類星體上測得它發(fā)出的光的速度是(1＋80%)c B．在地球上接收到它發(fā)出的光的速度是(1－80%)c C．在類星體上測得它發(fā)出的光的速度是c D．在地球上測得它發(fā)出的光的速度是c 【解析】　由狹義相對論的基本原理可知，光速不變，即C、D正確． 【答案】　CD 6．在地面附近有一高速飛行的火箭，關(guān)于地面上的人和火箭中的人觀察到的現(xiàn)象中正確的是 A．地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時間進(jìn)程變快了 B．地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時間進(jìn)程變慢了 C．火箭上的人觀察到火箭的長度和時間進(jìn)程均無變化 D．火箭上的人看地面物體長度變小，時間進(jìn)程變慢了 【解析】　由表達(dá)式Δt＝，可知Δt＞Δt′，一個相對我們做高速運動的慣性系中發(fā)生的物理過程，在我們看來，它所經(jīng)歷的時間比在這個慣性系中直接觀察到的時間長，慣性系速度越大，我們觀察到的物理過程所經(jīng)歷的時間越長，故B、C、D正確． 【答案】　BCD 7．下列說法正確的是(　　) A．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)離我們而去 B．哈勃發(fā)現(xiàn)的“紅移”現(xiàn)象說明地球是宇宙的中心 C．“新星”和“超新星”是剛剛產(chǎn)生的恒星 D．“超新星”和“新星”的產(chǎn)生說明恒星正在不斷滅亡 【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． 【答案】　AD 二、非選擇題(本大題共5個小題，共58分．計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 8．(10分)著名物理學(xué)家“開爾文勛爵”威廉湯姆孫曾自信地宣稱：“科學(xué)的大廈已經(jīng)基本完成”，但也承認(rèn)，“明朗的天空中還有兩朵小小的、令人不安的烏云”．他指的科學(xué)大廈是________________，“兩朵小小的、令人不安的烏云”指的是________． 【答案】　以經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)、電磁場理論為主要內(nèi)容的物理學(xué)形成的完整的科學(xué)體系，一是黑體輻射，一是光的速度． 9．(10分)根據(jù)愛因斯坦的理論，一把米尺，在它與觀察者有不同相對速度的情況下，米尺長度是不同的，它們之間的關(guān)系見圖2.由此可知，當(dāng)米尺和觀察者的相對速度達(dá)到0.8 c(c為光速)時，米尺長度大約是________米．在日常生活中，我們無法察覺到米尺長度變化的現(xiàn)象，是因為觀察者相對于米尺的運動速度________． 圖2 【解析】　由圖可以對應(yīng)看出，米尺的長度大約為0.6 m，在日常生活中，我們無法觀察到米尺長度變化的現(xiàn)象，是因為觀察者相對于米尺的運動速度太?。? 【答案】　0.6　太小 10．(12分)假設(shè)一宇宙飛船相對于地面的觀察者以0.9 c(c為真空中光速)的速度在太空中飛行，其上一只完好的表記錄它飛行了3 s，求這段時間內(nèi)地面上的觀察者觀察到飛船運動的路程． 【解析】　地面上觀察者觀察的時間Δt＝＝ s≈6.9 s．飛船運動路程s＝0.9 cΔt＝0.931086.9 m≈1.86109 m. 【答案】　1.86109 m 11．(12分)一支靜止時長10 m的飛行物以3 km/s的速度從觀察者的身邊掠過，觀察者測得飛行物的長度應(yīng)為多少？飛行物上的人測得飛行物的長度應(yīng)為多少？如果飛行物的速度為光速的三分之一呢？ 【解析】　飛行物相對于飛行物上的人是靜止的，所以不管飛行物的速度是多少，飛行物上的人測得的飛行物長與靜止時相同，為L0＝10 m．如果飛行物的速度為v1＝3103 m/s，地面觀察者測得的飛行物長L1為L1＝L0＝10 m≈10 m 如果飛行物的速度為v2＝c/3，地面觀察者測得的火箭長L2為 L2＝L0＝10 m ≈9.43 m. 【答案】　10 m　10 m　9.43 m 12．(14分)(xx珠海檢測)靜止的μ子的壽命約為t0＝210－6 s．假設(shè)在8 km的高空，由于τ介子的衰變產(chǎn)生一個速度為v＝0.998 c的μ子，試論證此μ子有無可能到達(dá)地面． 【解析】　以地球為參考系，μ子的壽命為： t＝＝3.1610－7 s 所以L＝vt＝9.46 km＞8 km 此μ子有可能到達(dá)地面． 【答案】　有可能到達(dá)地面