高中物理 第十五章 第3、4节狭义相对论的其他结论 广义相对简介课下作业综合提升 新人教版选修3-4

【创新方案】高中物理第十五章第3、4节狭义相对论的其他结论广义相对简介课下作业综合提升新人教版选修3-41．对相对论的基本认识，下列说法正确的是()A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了解析：由相对论的基本原理可知，选项A正确。答案：A2．下列说法中正确的是()A．万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释B．电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释C．狭义相对论是惯性参考系之间的理论D．万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架解析：狭义相对论理论认为电磁相互作用的传播速度c是自然界中速度的极限，而星球的运动不能够超过光速影响到远处的另一个星球，所以万有引力理论无法纳入狭义相对论，故选项A错误，B、D正确；狭义相对论是惯性参考系之间的理论，故选项C正确。答案：BCD3．以下说法中，错误的是()A．矮星表面的引力很强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．在引力场越弱的地方，物体长度越长D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移解析：因矮星体积很小，质量却不小，所以矮星表面引力很强，故选项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，故选项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，故选项D错误。答案：CD4．1905年，爱因斯坦创立了“相对论”，提出了著名的质能方程。下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是()A．若物体能量增大，则它的质量增大B．若物体能量增大，则它的质量减小C．若核反应过程质量减小，则需吸收能量D．若核反应过程质量增大，则会放出能量解析：由E＝mc2，若E增大，则m增大；若E减小，则m减小，故A正确、B错。若m减小，则E减小；若m增大，则E增大，故C、D错。答案：A5．一个物体静止时质量为m0，能量为E0，速度为v时，质量为m，能量为E，动能为Ek，下列说法正确的是()A．物体速度为v时能量E＝mc2B．物体速度为v时动能Ek＝eq\f(1,2)mc2C．物体速度为v时的动能Ek＝eq\f(1,2)mv2D．物体速度为v时的动能Ek＝(m－m0)c2解析：物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E＝mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，故选项A、D正确，B、C错误。答案：AD6．设想有一艘飞船以v＝0.8c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度为0.9解析：根据相对论速度变换公式：u＝eq\f(u′＋v,1＋\f(u′v,c2))，得u＝eq\f(0.8c＋0.9c,1＋\f(0.8c×0.9c,c2))＝0.99c。答案：0.997．已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为4×1026J，则太阳的质量每秒钟减少约为____________t。解析：由质能方程ΔE＝Δmc2得：Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082)kg＝4.4×109kg＝4.4×106t答案：4.4×1068．星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的________倍。解析：设星际火箭的静止质量为m0′，运动质量为m′，则eq\f(m0′,m′)＝eq\f(m′0,\f(m′0,\r(1－\f(0.8c,c)2)))＝0.6倍。答案：0.69．一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长度为a，宽为b，质量为m0，由此可算得其面积密度为ρ＝eq\f(m0,ab)。假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v做匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度为多少？[来解析：由相对论长度公式a′＝aeq\r(1－\f(v,c)2)；相对论质量m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v,c)2))所以ρ′＝eq\f(m,a′b)＝