2020版物理粤教版3-4课时训练:21 质能方程与相对论速度合成定理 广义相对论 宇宙学简介 Word版含解析.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 6 页 课时训练课时训练 21 质能方程与相对论速度合成定理质能方程与相对论速度合成定理 广义相对论广义相对论 宇宙学简介宇宙学简介 基础夯实 1.(多选)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体看成是惯性系,若以下列系统为参 考系,则属于非惯性系的有( ) A.停在地面上的汽车 B.绕地球做匀速圆周运动的飞船 C.在大海上匀速直线航行的轮船 D.进站时减速行驶的火车 答案 BD 2.(多选)在一列相对于地面的速度为 v 的高速行驶的火车上,车上的人以速度 u沿着火车前进的 方向相对火车运动,根据相对论的速度叠加公式,下列说法正确的是( ) A.人相对于地面的速度小
2、于人的速度和火车速度之和 B.人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和 C.只要人和火车的速度足够大,人相对于地面的速度可以超过光速 D.不管人和火车的速度多大,人相对于地面的速度都小于光速 答案 AD 3.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( ) A.0.1 B.0.2 C.0.5 D.0.9 答案 C 解析由题意知 E0=0.511 MeV,Ek=0.25 MeV, 第 - 2 - 页 共 6 页 由 E0=m0c2,Ek=mc2可得出,代入数据得0.5。 k 0 = 0 0 4.一辆由超强电
3、池供电的电动车和一辆普通有轨电车,都被加速到接近光速。在我们的静止参 考系中进行测量,哪辆车的质量将增大( ) A.电动车 B.有轨电车 C.两者都增加 D.都不增加 答案 B 解析物体质量的增大只发生在给它不断输入能量而使速度增大的时候,若水平速度的增大是由 本身提供能量,则物体质量不增加,即 m=与 E=mc2是统一的,故 B 正确,A、C、D 错误。 0 1 - ( ) 2 5.(多选)在外层空间的宇宙飞船上,如果座舱正以加速度 a=10 m/s2向头顶方向运动,这时,你以 v0=2 m/s 的初速度竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,以下结论正确的是( ) A.小球相对座舱向上做匀速直
4、线运动 B.小球相对座舱上升的最大高度是 0.2 m C.小球相对座舱先向上做减速运动,再向下做加速运动(即竖直上抛运动) D.小球相对座舱做竖直下抛运动 答案 BC 解析根据广义相对性原理,在任何参考系(包括非惯性系)中物理规律都是相同的。 所以可以用原 有的运动学知识解答。 6.(多选)下列说法中,正确的是( ) A.由于太阳引力场的影响,我们有可能看到太阳后面的恒星 B.强引力作用可使光谱线向紫端偏移 C.引力场越强的位置,时间进程越快 第 - 3 - 页 共 6 页 D.由于物质的存在,实际的空间是弯曲的 答案 AD 解析由广义相对论我们知道,物质的引力使光线弯曲,因此选项 A、D 是
5、正确的。在引力场中时 间进程变慢,而且引力越强,时间进程越慢,因此我们能观察到引力红移现象,所以选项 B、 C 不正 确。 7.回旋加速器给带电粒子加速时,不能把粒子的速度无限制地增大,其原因是( ) A.加速器功率有限,不能提供足够大的能量 B.加速器内无法产生磁感应强度足够大的磁场 C.加速器内无法产生电场强度足够大的电场 D.速度增大使粒子质量增大,粒子运行的周期与交变电压不再同步,无法再加速 答案 D 解析回旋加速器中带电粒子运动的周期为 T=,当粒子速度比较小时,可以认为其质量是不 2 变的,那么其周期也不变。但当粒子的速度很大,接近光速时,其质量明显增大,周期也发生了明 显变化,粒
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