学业分层测评22 第6章 4 相对论的速度变换公式 质能关系+5 广义相对论点滴

学业分层测评22第6章4相 对论的速度变换公式 质能关 系+5广义相对论点滴（选学）学业分层测评（二十二）（建议用时：45分钟）学业达标1关于公式m= 聖気，以下说法中正确的选项是（）A. 式中的m是物体以速度v运动时的质量B. 式中的m0是物体以速度v运动时的质量C当物体运动速度v0时，物体的质量mm0,即物体的质量改变了， 故经典力学不适用D当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适 用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速 运动，而不适用于高速运动E通常由于物体的速度太小，质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球 上物体的运动时，不必考虑质量变化【解析】 公式中的mo是物体的静质量；在运动速度v远小于光速时，经典力学依然成立，应选项B、C错而A、D、E对.【答案】ADE2 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，一束光垂 直于运动方向在飞船内传播，以下说法中正确的选项是（）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解析】E在加速参考系中的惯性力场等效于引力场在惯性参考系中，光是沿直线传播的，故A正确，B错误而在非惯性参考系中，因为有相对加速度，根据等效原理，光将做曲线运动,D正确，C错误在加速参考系中的惯性力场等效于引力场，E正确.答案】 ADE3以下说法中正确的选项是（）A物体的引力使光线弯曲B光线弯曲的原因是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在强引力的星球附近，时间进程会变快E广义相对论可以解释引力红移现象【解析】 根据广义相对论的几个结论可知，选项A、C、E正确，B、D 错误.【答案】ACE4 关于大爆炸宇宙模型的以下说法正确的选项是（）A宇宙起源于一个特殊的点，这个点大爆炸，是空间的开始B宇宙起源于一个特殊的点，在这个点爆炸之前时间已经存在C宇宙大爆炸后空间膨胀一定会一直持续下去，永不停止D宇宙起源的“奇点温度无穷大，密度无穷大E宇宙膨胀到某个极大值后会收缩【解析】根据大爆炸宇宙模型,宇宙起源于“奇点” ”该“奇点温度无 穷高，密度无穷大，认为该点拥有无穷的能，但体积无穷小，故D正确宇宙爆炸后，急剧膨胀，宇宙未来的演化有两种可能，一是持续膨胀，另一种是膨胀到极限后又收缩成一个新的“奇点，故C错“奇点爆炸是宇宙的始点，既是时间的起点又是空间的始点，故A正确，B错宇宙膨胀到某个极大值后会收缩,E正确.【答案】ADE5 以下说法中正确的选项是（）导学号：18640037】A在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如，牛顿运动定律仅适用于惯性参考系c一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理E广义相对论把狭义相对性原理开展到了非惯性系【解析】 由广义相对性原理和等效原理的内容知A、D、E正确.【答案】ADE6 以下说法中正确的选项是（）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弓I力场越强的位置，时间进程越慢D由于物质的存在，实际的空间是弯曲的E引力不会对空间产生影响【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C正确.【答案】ACD7 以下说法中正确的选项是（）A矮星外表的引力很强B时钟在引力场弱的地方比在引力场强的地方走得快些C在引力场越强的地方，物体长度越长D在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移E弓|力场越强，时钟变慢的效应越明显【解析】 因矮体积很小，质量却不小，所以矮外表引力很强，故A正确；根据广义相对论的结论可知，引力场越强，时间进程越慢，物体长度越短，故B正确.C错误;在引力场强的地方光谱线向红端偏移称为“引力红移”,故D错误；引力场越强，时钟变慢的效应越明显，E正确.【答案】 ABEcc,电子的衰变方向与粒子运动方向相同.求电子相对于实验室参考系的速度【解析】由8意知, uc v c由相对论速度变换公式得v =u + v(u + v)C2uvc2 + uvC2代入数据得。=勞.【答案】c能力提升9以下说法正确的选项是(A.B.CD.E.)哈勃发现的“红移现象说明远处的星系正急速的远离我们 哈勃发现的“红移现象说明地球是宇宙的中心“新星和“超新星是刚刚产生的恒星“超新星和“新星的产生说明恒星正在不断灭亡“超新星爆发后少数可能形成黑洞【解析】 哈勃发现的“红移现象说明远处的星系在远离我们”但不能说明我们就处于宇宙的中心，只能说明我们与远处的星系存在相对运动.故A对，B错；“新星”和“超新星”是恒星消亡时的一种现象，故C错D对；“超新星爆发后少数可能形成黑洞,E正确.【答案】ADE10地球上一观察者，看见一飞船AX108 m/s从他身边飞过，另一飞船BX108 m/s跟随A飞行.求：(1) A 上的乘客看到 B 的相对速度；(2) B 上的乘客看到 A 的相对速度【解析】(1)A X108 m/s向后 X108 m/s向前，那么A上乘客看B的速度为u =Uv1 + _C2=,X2,32)X 108X108 m/s.(2)B 看AX 108 m/s.【答案】 X108 m/sX108 m/s11.太阳在不断地辐射能量，因而其质量在不断地减少.假设太阳每秒钟辐 射的总能量为4X1026 J,试计算太阳在一秒钟内失去的质量.估算5 000年内太 阳总共减少了多少质量，并求与太阳的总质量2X1030 kg的比值.【解析】由质能方程知太阳每秒钟因辐射能而失去的质量为 亦=等=4X10264（308）2 kg=9X1010 kg5 000年内太阳总共减少的质量为AM = 5 000X365X24X3 600x4x1010X1020 kg与太阳总质的比为MX10-10可见，5 000年内太阳总共减少的质量与太阳的总质相比是非常小的.【答案】4x1010X1020X10-10