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1、第十五章 相对论简介 章末复习 练案A组1下列说法中正确的是()A万有引力可以用狭义相对论作出正确的解释B电磁力可以用狭义相对论作出正确的解释C狭义相对论是惯性参考系之间的理论D万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架2下列说法中正确的是()A物质的引力使光线弯曲B光线弯曲的原因是由于介质不均匀而非引力作用C在强引力的星球附近，时间进程会变慢D广义相对论可以解释引力红移现象3A、B两架飞机沿地面上一只足球场的长度方向在其上空高速飞过，且vAvB，在飞机上的人观察结果正确的是()AA飞机上的人观察到足球场的长度比B飞机上的人观察到的大BA飞机上的人观察到足球场的宽度比B飞机上的人观察到的小C两飞机上
2、的人观察到足球场的长度相同D两飞机上的人观察到足球场的宽度相同4为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“世界物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程Emc2，下列说法中不正确的是()AEmc2表明物体具有的能量与其质量成正比B根据Emc2可以计算核反应中释放的核能C一个中子和一个质子结合成氘核时释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损DEmc2中的E是发生核反应中释放的核能5已知电子的静止能量为0.511 MeV，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质量m与静止质量m0的比值近似为()A0.1B0.2C0.5 D0.96在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，
3、一束光垂直于运动方向在飞船内传播，下列说法中正确的是()A船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的B船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的C航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的D航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的71905年，爱因斯坦创立了“相对论”，提出了著名的质能方程，下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是()A若物体能量增大，则它的质量增大B若物体能量增大，则它的质量减小C若核反应过程质量减小，则需吸收能量D若核反应过程质量增大，则会放出能量8假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说
4、法正确的是()A甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同B组1.设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则粒子运动时的质量等于其静止质量的_倍，粒子运动速度是光速的_倍。2.一观察者测出电子的质量为2m0，求电子的速度为多大？(m0为电子的静质量)3.静止质量是1 kg的物体，以10 m/s的速度运动，具有的动能是多少？与这个动能相对应它的质量增加了多少？4.设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率向东飞行，5.0 s后该飞船将与一
5、个以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞。试求：(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动？(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星碰撞？【参考答案】A组1.答案：B、C、D解析：由狭义相对论和广义相对论的知识，可知B、C、D正确。2.答案：A、C、D解析：广义相对论的三个实验验证即光线经强引力发生弯曲，引力红移，水星轨道近日点进动，A、C、D正确。3.答案：D解析：因为当一个惯性系的速度比较大时，根据ll0知，沿着飞行方向长度减小，而且速度越大，长度越小，故A、C均错误；而垂直于运动方向上，宽度是不随速度而变化的，因此B错误，D正确。4.答案：D解析：爱因斯坦认
6、为：物体的能量和质量存在简单的正比关系：Emc2；即一定的质量和一定的能量相对应，但只有质量亏损所对应的能量才是核能，能够释放出来，所以D项错误。5.答案：C解析：由题意Em0c2即m0c20.5111061.61019 JEmc2即mc20.251061.61019 J由/得0.5，故只有C项正确。6.答案：A、D解析：根据等效原理，航天员认为飞船没有加速，而是在船尾方向存在一个巨大物体，它的引力场影响了飞船内的物理过程，致使航天员观察到光的径迹是一条曲线，A、D正确。7.答案：A解析：由Emc2可知，若E增大，则m增大；若E减小，则m减小，A正确，B错误；若m减小，则E减小，若m增大，则E
7、增大。C、D均错误。8.答案：B解析：由ll0可知，运动的观察者观察静止的尺子和静止的观察者观察运动的尺子时，都出现尺缩放应，即都发现对方手中的尺子比自己手中的短，故B正确，A、C、D错误。B组1.答案：k解析：依据爱因斯坦的质能方程Emc2，宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则其质量等于其静止质量的k倍；再由相对论质量公式m得。2.答案：0.866c解析：将m2m0代入质量公式m，可得2m0，解得vc0.866c。3.答案：50 J解析：m kg，则质量增加了mmm01 kg，动能Ekmc2m0c250 J。4.答案：(1)0.946c(2)4.0 s解析：这是一个相对论速度变换问题，取地球为S系，飞船为S系，向东为x轴正向，则S系相对S系的速度v0.60c，彗星相对S系的速度ux0.80c，由速度变换公式可得所求结果。结果ux0.946c。即彗星以0.946c的速率向飞船靠近。(2)由时间间隔的相对性有t5.0 s，解得t4.0 s。5