高中物理沪科版第六章经典力学与现代物理 章末综合测评6

章末综合测评(六)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9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．(2023·金华高一检测)狭义相对论的基本公设之一，是在不同的惯性系中()A．真空中光速不变B．时间间隔具有相对性C．物体的质量不变D．物体的能量与质量成正比【解析】狭义相对论的两条公设分别是在任何惯性系中真空中的光速不变和一切物理规律相同，故A正确．【答案】A2．惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行，飞行器上测得该正方形的图像是()【解析】物体在沿运动方向上才有长度收缩效应，而与运动方向垂直的方向上没有这种效应．【答案】C3．如图1所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A，B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A，C两铁塔被照亮的顺序是()图1A．同时被照亮 B．A先被照亮C．C先被照亮 D．无法判断【解析】列车上的观测者看到的是由B发出后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内靠近C，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观测者，看到C先被照亮，故只有C正确．【答案】C4．太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近()A．1036kg B．1018kgC．1013kg D．109kg【解析】根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2，可得Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082)kg≈×109kg，故D选项正确．【答案】D5．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是()A．改用频率更大的紫外线照射B．改用红外线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间【解析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项A正确，C、D错误；红外线的频率小于紫外线的频率，不可能使该金属发生光电效应，故选项B错误．【答案】A6．下列说法正确的是()①当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；②当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学没有区别；③当普朗克恒量h×10－34J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别；④当普朗克恒量h不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别．A．①③ B．②④C．①④ D．②③【解析】经典力学可以认为是相对论物理学在低速、宏观下的特例，①正确；对于微观世界，需要应用量子力学．当普朗克常量可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别，③正确，故选A.【答案】A7．对于公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，下列说法中正确的是()A．式中的m0是物体以速度v运动时的质量B．当物体的运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用C．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，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D．通常由于物体的运动速度很小，故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，不必考虑质量的变化【解析】公式中m0是静止质量，m是物体以速度v运动时的质量，A项不对；由公式可知，只有当v接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，故B项不对，C，D两项正确．【答案】CD8.如图2所示，如果你以接近光速的速度向某一星体飞去，下列说法正确的是()图2A．你的质量变大了B．你的心跳没有变化C．你的尺寸变大了D．你的感觉和在地面上的感觉是一样的【解析】根据狭义相对论的观点，可知A正确，B错误，C错误；“你”相对飞船这个惯性参考系是静止的，因此“你”不能发现自己有什么变化，“你”的感觉和在地面上的感觉是一样的，D正确．【答案】AD9．根据爱因斯坦的“光子说”可知()A．“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同B．光的波长越大，光子的能量越小C．一束单色光的能量可以连续变化D．只有光子数很多时，光才具有粒子性【答案】AB二、非选择题(共3小题，共46分)10．(12分)如图3所示为光电管的工作电路图，则图中电源的正极为_____(填“a”或“b”)，若使这种光电管产生光电效应的入射光的最大波长为λ，则能使光电管工作的入射光光子的最小能量为________．图3【解析】产生光电子的地方在K极板，若能让这些光电子在电场作用下定向移动到A，便可在回路中形成光电流，故电源正极应为a.已知产生光电效应的入射光的最大波长为λ，那么金属的极限频率就为ν＝eq\f(c,λ)，对应的能使光电管工作的入射光子的最小能量为E＝h·ν＝eq\f(hc,λ).【答案】aeq\f(hc,λ)11．(16分)某人测得一静止棒长为l0，质量为m0，从而求得此棒线密度ρ(即单位长度质量)．若此棒以速度v沿自身长度方向运动，此人再测棒的线密度应为多少？若棒在垂直自身长度方向上运动，它的线密度又为多少？【导学号：02690073】【解析】当棒沿自身长度方向运动时m′＝eq\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))，l′＝l0·eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)ρ′＝eq\f(m′,l′)＝eq\f(m0,l0)·eq\f(1,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)))2)＝eq\f(ρ,1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)当棒在垂直自身长度方向上运动时m″＝eq\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))，l″＝l0，所以ρ″＝eq\f(m″,l″)＝eq\f(ρ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)).【答案】eq\f(ρ,1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)eq\f(ρ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))12．(18分)(1)一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为v＝6×106m/s.问电子的质量是增大了还是减小了？改变了百分之几？(2)在粒子对撞机中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的倍．试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？【解析】(1)根据爱因斯坦狭义相对论中物体质量与速度的关系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))可知运动后质量增大了．m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))＝eq\f(m0,\r(1－\f(62×106×2,32×108×2)))＝2m0，所以改变的百分比为eq\f(