2019年高中物理 第5章《新时空观的确立》综合检测 沪科版选修3-4.doc

2019年高中物理 第5章新时空观的确立综合检测 沪科版选修3-4一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共42分第14题只有一项符合题目要求，第57题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1下列关于经典力学的评价正确的是()A经典力学揭示了自然界的运动规律，是不可否定的B经典力学的时空观符合我们周围的客观事实，是完全正确的C经典力学只适用于宏观低速现象D经典力学既然有误，那就不能再用来解决我们日常生活的问题【解析】经典力学适用于宏观低速现象，对高速运动现象不成立【答案】C2根据相对论判断下列说法正确的是()A狭义相对论全面否定了经典力学理论B如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系里面测出物体的长度都是一样的C由Emc2可知，质量可转变成能量D物体速度越大，质量也变得越大【解析】狭义相对论并没有全面否定经典力学理论，经典力学是狭义相对论在低速情况下的特例，故A错物体长度的测量结果与观察者所在的参考系有关，B错Emc2只说明物体的能量E与其速度v有对应关系，并不是质量能转化为能量，故C错相对论质速关系式表明物体速度越大，其质量越大，D对【答案】D3(xx镇江检测)假设甲在接近光速的火车上看地面上乙的手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲的手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是()A甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C乙看到甲的手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D乙看到甲的手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同【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，都发现对方手中的尺子比自己手中的尺变短了，故B正确，A、C、D错误【答案】B4如图1所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着A、B、C三个时钟，下列说法正确的是()图1AA时钟走得最慢，B时钟走得最快BA时钟走得最慢，C时钟走得最快CC时钟走得最慢，A时钟走得最快DB时钟走得最慢，A时钟走得最快【解析】A、B、C在同一转盘上，它们的角速度相同，由vr可知r越大，线速度v越大，由t可知，v越大，t越大，也就是说钟走得越慢从图中可以看出，A时钟的线速度最小，C时钟的线速度最大，故A时钟走得最快，C时钟走得最慢【答案】C5根据气体吸收谱线的红移现象推算，有的类星体匀速远离我们的速度竟达光速c的80%，即每秒24万公里下列结论正确的是()A在类星体上测得它发出的光的速度是(180%)cB在地球上接收到它发出的光的速度是(180%)cC在类星体上测得它发出的光的速度是cD在地球上测得它发出的光的速度是c【解析】由狭义相对论的基本原理可知，光速不变，即C、D正确【答案】CD6在地面附近有一高速飞行的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是A地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了B地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了C火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化D火箭上的人看地面物体长度变小，时间进程变慢了【解析】由表达式t，可知tt，一个相对我们做高速运动的惯性系中发生的物理过程，在我们看来，它所经历的时间比在这个惯性系中直接观察到的时间长，惯性系速度越大，我们观察到的物理过程所经历的时间越长，故B、C、D正确【答案】BCD7下列说法正确的是()A哈勃发现的“红移”现象说明远处的星系正急速的远离我们而去B哈勃发现的“红移”现象说明地球是宇宙的中心C“新星”和“超新星”是刚刚产生的恒星D“超新星”和“新星”的产生说明恒星正在不断灭亡【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【答案】AD二、非选择题(本大题共5个小题，共58分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)8(10分)著名物理学家“开尔文勋爵”威廉汤姆孙曾自信地宣称：“科学的大厦已经基本完成”，但也承认，“明朗的天空中还有两朵小小的、令人不安的乌云”他指的科学大厦是_，“两朵小小的、令人不安的乌云”指的是_【答案】以经典力学、热力学与统计物理学、电磁场理论为主要内容的物理学形成的完整的科学体系，一是黑体辐射，一是光的速度9(10分)根据爱因斯坦的理论，一把米尺，在它与观察者有不同相对速度的情况下，米尺长度是不同的，它们之间的关系见图2.由此可知，当米尺和观察者的相对速度达到0.8 c(c为光速)时，米尺长度大约是_米在日常生活中，我们无法察觉到米尺长度变化的现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度_图2【解析】由图可以对应看出，米尺的长度大约为0.6 m，在日常生活中，我们无法观察到米尺长度变化的现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度太小【答案】0.6太小10(12分)假设一宇宙飞船相对于地面的观察者以0.9 c(c为真空中光速)的速度在太空中飞行，其上一只完好的表记录它飞行了3 s，求这段时间内地面上的观察者观察到飞船运动的路程【解析】地面上观察者观察的时间t s6.9 s飞船运动路程s0.9 ct0.931086.9 m1.86109 m.【答案】1.86109 m11(12分)一支静止时长10 m的飞行物以3 km/s的速度从观察者的身边掠过，观察者测得飞行物的长度应为多少？飞行物上的人测得飞行物的长度应为多少？如果飞行物的速度为光速的三分之一呢？【解析】飞行物相对于飞行物上的人是静止的，所以不管飞行物的速度是多少，飞行物上的人测得的飞行物长与静止时相同，为L010 m如果飞行物的速度为v13103 m/s，地面观察者测得的飞行物长L1为L1L010 m10 m如果飞行物的速度为v2c/3，地面观察者测得的火箭长L2为L2L010 m9.43 m.【答案】10 m10 m9.43 m12(14分)(xx珠海检测)静止的子的寿命约为t02106 s假设在8 km的高空，由于介子的衰变产生一个速度为v0.998 c的子，试论证此子有无可能到达地面【解析】以地球为参考系，子的寿命为：t3.16107 s所以Lvt9.46 km8 km此子有可能到达地面【答案】有可能到达地面