2018-2019學(xué)年高中物理 第十五章 相對論簡介 第3-4節(jié) 狹義相對論的其他結(jié)論 廣義相對論簡介練習(xí)（含解析）新人教版選修3-4.docx

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3狹義相對論的其他結(jié)論4廣義相對論簡介 (30分鐘)1.如果你以接近于光速的速度朝一星體飛行(如圖),你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運動()A.你的質(zhì)量在增加B.你的心臟跳動在慢下來C.你在變小D.你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度解析：根據(jù)廣義相對論的幾個結(jié)論,可知選項D正確。答案：D2.在高速運動的火車上,設(shè)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(guān)系是()A.u=u+vB.uu+vD.以上均不正確解析：由相對論速度變換公式知選項B正確。答案：B3.下列問題需要用相對論來進行解釋的是()A.嫦娥三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(yīng)過程D.紅矮星的演變過程解析：凡是高速、微觀、強引力問題都需要用相對論來進行解釋;C選項中的過程屬于微觀的情況,D選項中的過程屬于強引力的情況。答案：CD4.廣義相對論的兩個基本原理是指()A.光速不變原理B.廣義相對性原理C.等效原理D.同時的相對性解析：廣義相對論的兩個基本原理是廣義相對性原理和等效原理,故選項B、C正確。答案：BC5.對于公式m=m01-vc2,下列說法正確的是()A.公式中的m0是物體以速度v運動時的質(zhì)量B.當(dāng)物體運動速度v0時,物體的質(zhì)量mm0,即物體的質(zhì)量改變了,故經(jīng)典力學(xué)不適用C.當(dāng)物體以較小的速度運動時,質(zhì)量變化十分微弱,經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用,只有當(dāng)物體以接近光速運動時,質(zhì)量變化才明顯,故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動,而不適用于高速運動D.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動時,不必考慮質(zhì)量變化解析：公式中的m0是物體靜止時的質(zhì)量,選項A錯誤;在v遠(yuǎn)小于光速時,一些質(zhì)量的變化不明顯,經(jīng)典力學(xué)依然成立,選項B錯誤而C、D正確。答案：CD6.下列關(guān)于愛因斯坦質(zhì)能方程的說法,正確的是()A.只有運動的物體才具有質(zhì)能,靜止的物體沒有質(zhì)能B.一定的質(zhì)量總是和一定的能量相對應(yīng)C.E=mc2中能量E其實就是物體的內(nèi)能D.由E=mc2知質(zhì)量與能量可以相互轉(zhuǎn)化解析：E=mc2表明質(zhì)量與能量之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系,物體吸收或放出能量,則對應(yīng)的質(zhì)量會增加或減少,質(zhì)量與能量并沒有相互轉(zhuǎn)化。故選項B正確,D錯誤;靜止的物體也具有能量,稱為靜質(zhì)能E0,E0=m0c2,m0叫作靜質(zhì)量;E=mc2中的能量E包括靜質(zhì)能E0和動能Ek,而非物體的內(nèi)能,故選項A、C錯誤。答案：B7.在日常生活中,我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體運動速度變化而變化,其原因是()A.運動中的物體,其質(zhì)量無法稱量B.物體的速度遠(yuǎn)小于光速,質(zhì)量變化極小C.物體的質(zhì)量太大D.物體質(zhì)量并不隨速度變化而變化解析：根據(jù)狹義相對論m=m01-v2c2可知,在宏觀物體的運動中,vc,所以m變化不大,而不是因質(zhì)量太大或無法測量。答案：B8.一個物體靜止時質(zhì)量為m0,能量為E0;速度為v時,質(zhì)量為m,能量為E,動能為Ek,下列說法正確的是()A.物體速度為v時的能量為E=mc2B.物體速度為v時的能量為E=mv2C.物體靜止時能量E0=m0c2D.物體速度為v時的動能Ek=mc2E.物體速度為v時的動能Ek=(m-m0)c2解析：由愛因斯坦質(zhì)能方程可知,物體速度為v時的能量E=mc2,選項A正確,B錯誤;物體靜止時能量E0=m0c2,C正確;物體速度為v時的動能Ek=mc2-m0c2=(m-m0)c2,選項D錯誤,E正確。答案：ACE9.導(dǎo)學(xué)號73884159地球以3104 m/s的速度繞太陽公轉(zhuǎn)時,它的質(zhì)量增大到靜止質(zhì)量的多少倍?如果物體的速度達到0.8c(c為真空中的光速),它的質(zhì)量增大到靜止質(zhì)量的多少倍?解析：根據(jù)狹義相對論的質(zhì)量公式m=m01-v2c2,可得地球以3104 m/s的速度繞太陽公轉(zhuǎn)時,它的質(zhì)量為m地=m地01-v2c2=m地01-3104310821.000 000 005m地0,即增大到靜止質(zhì)量的1.000 000 005倍。物體的速度達到0.8c時,它的質(zhì)量為m=m地01-v2c2=m地01-(0.8c)2c21.666 666 667m地0,即增大到靜止質(zhì)量的1.666 666 667倍。答案：1.000 000 0051.666 666 66710.電子靜止時質(zhì)量為9.110-31 kg,被加速器加速后,其能量為1.28109 eV,問加速后電子的質(zhì)量是多少?是靜止質(zhì)量的多少倍?解析：由E=mc2可得m=Ec2=1.281091.610-19(3108)2 kg2.2810-27 kg所以mm0=2.2810-279.110-312 505。答案：2.2810-27 kg2 505倍