《新新练案系列》高中物理（鲁科版选修3-4）练测第六章第三节广义相对论初步第四节探索宇宙

第三节广义相对论初步第四节探索宇宙建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分）1.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2.关于非惯性系，下列说法正确的是（）A.匀速运动的参考系是非惯性系B.变速运动的参考系是非惯性系C.牛顿定律在非惯性系中不再成立D.牛顿定律在非惯性系中仍然成立3.下列哪种说法属于广义相对性原理()A.力学规律在任何惯性系中都是相同的B.在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的C.在任何参考系中，物理规律都是相同的D.在不同的参考系中，物理规律有所不同4.若宇宙飞船是全封闭的，航天员与外界没有任何联系，当他发现飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底，由此，他作出如下判断中，正确的说法是（）A.此飞船一定是停在某个星球的表面上B.此飞船一定是正在远离任何天体的空间加速飞行C.此飞船可能是停在某个星球的表面上，也可能是正在远离任何天体的空间加速飞行D.此飞船可能在远离任何天体的空间中匀速飞行5.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6.宇宙飞船在星际飞行时，宇航员发现从手中自由释放的小球能够自由落下，已知小球不受到明显的引力作用下，下列说法正确的是（）A.飞船可能正在向上加速运动B.飞船可能正在向上减速运动C.飞船可能正在向下加速运动D.惯性力使小球向下加速运动7.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，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8.下列说法中正确的是（）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9.下列属于广义相对论结论的有()A.尺缩效应B.时间变慢C.光线在引力场中偏转D.水星近日点的进动10.人类最早对宇宙的认识学说是()A.地心说B.日心说C.大爆炸学说D.以上说法都不正确二、填空题（本题共3小题，每小题6分，共18分.请将正确的答案填到横线上）11.在广义相对论中爱因斯坦提出：对于表述各种物理过程的规律来讲，所有参考系都是等价的，这叫做.12.关于宇宙的成因，目前比较易被接受的是宇宙起源于.13.在以0.5g加速度前进的火车中，摆长为l的单摆的周期为火车静止时单摆周期的倍.（g为自由落体的加速度）三、计算题（本题共4小题，共32分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14.（16分）21世纪，宇航员要在空间站中长期生活，为了克服失重带来的不利影响，有一种设计中的空间站看起来像个大车轮，它绕轴自转，其上各点都有一个指向转动轴的向心加速度，以空间站为参考系，与它一起旋转的物体都受到一个背离转动轴的惯性力，这样就人为造出一个重力，若空间站半径是50m，为了使边缘处的自由落体加速度与地球表面相同，空间站每分钟应转多少转？如果半径是100m呢？15.（16分）现在，科学家们正在设法探寻“反物质”.所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反.据此，若有反α粒子，它的质量数和电荷数分别为多少？第三节广义相对论初步第四节探索宇宙答题纸得分：一、选择题题号12345678910答案二、填空题11．12.13.三、计算题14.15第三节广义相对论初步第四节探索宇宙参考答案一、选择题1.BD2.BC3.C4.C5.ACD6.AD7.AD8.AD9.CD10.A解析：人类对宇宙的认识是一个渐进的过程.在人类历史上，相当长的时期内，人们认为地球是宇宙的中心，后来哥白尼提出了“日心说”，认为太阳是宇宙的中心，后来人类对宇宙的起源进行探究，物理学家伽莫夫提出了大爆炸学说.二、填空题11.广义相对性原理12.大爆炸解析：目前关于宇宙成因有许多说法，其中具代表性并为多数科学家所接受的是“大爆炸”学说，认为宇宙起源于一次大爆炸.尽管“大爆炸”学说受到很多人支持，但仍有多不解之谜.13.0.94解析：火车静止时单摆周期为T，据单摆的周期公式有：T=2火车以0.5g加速度前进时，增加一个与加速度反向的惯性力，则车内的自由落体加速度等效为：g'=a此时单摆的周期T'=2T'T故以0.5g加速度行驶的火车中，单摆周期为火车静止时单摆周期的0.94倍.三、计算题14.半径为50m时，转速为每分钟4.2转；半径为100m时，转速为每分钟3.0转.解析：在空间站的边缘，物体所受的惯性离心力为F=mω2r，物体所受的重力G=mg,题目要求F=G这个