2018-2019学年高中物理教科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：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) (3份打包)

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＝，下列说法中正确的是(　　) 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 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m0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，故选项B、C错而A、D、E对． 【答案】　ADE 2．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 E．在加速参考系中的惯性力场等效于引力场 【解析】　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】　ADE 3．下列说法中正确的是(　　) 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】　ACE 4．关于大爆炸宇宙模型的下列说法正确的是(　　) 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量，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】　ADE 5．下列说法中正确的是(　　) 【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发展到了非惯性系 【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】　ADE 6．下列说法中正确的是(　　) 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．引力场越强的位置，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】　ACD 7．以下说法中正确的是(　　) 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．引力场越强，时钟变慢的效应越明显 【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】　ABE 8．一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动．此粒子衰变时发射一个电子，电子相对于粒子的速度为0.8c，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】　由题意知，u＝0.05c　v′＝0.8c 由相对论速度变换公式得v＝＝ 代入数据得v＝＝0.817c. 【答案】　0.817c [能力提升] 9．下列说法正确的是(　　) A．哈勃发现