物理必修第二冊第1節(jié) 初識相對論精品備課課件ppt-課件下載-教習網(wǎng)

5.1初識相對論同步練習一、選擇題1．下列說法正確的是（     ） A．在經(jīng)典力學中,物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)而改變,在狹義相對論中,物體的質(zhì)量也不隨運動狀態(tài)而改變B．在經(jīng)典力學中,物體的質(zhì)量隨運動速度的增加而減小,在狹義相對論中,物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大C．在經(jīng)典力學中,物體的質(zhì)量是不變的,在狹義相對論中,物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大D．上述說法都是錯誤的【答案】C【解析】由相對論質(zhì)量公式可知物體的質(zhì)量隨速度的增大而增大；經(jīng)典力學的基礎是牛頓運動定律，經(jīng)典力學是狹義相對論在低速（v＜＜c）條件下的近似．在狹義相對論的所有公式中，只要令v＜＜c，在數(shù)學上稍作變換，就會發(fā)現(xiàn)，它們將全部退化為牛頓的經(jīng)典力學公式．故ABD錯誤，C正確；故選C。2.下列說法正確的是（    ）            A. 由于相對論、量子論的提出，經(jīng)典力學己經(jīng)失去了它的意義
B. 經(jīng)典力學在今天廣泛應用，它的正確性無可懷疑，仍可普遍適用
C. 在經(jīng)典力學中，物體的質(zhì)量隨運動狀態(tài)而改變
D. 狹義相對論認為，質(zhì)量、長度、時間的測量結果都與物體運動狀態(tài)有關【答案】 D   【解析】【解答】AB.相對論、量子論的提出,沒有否定經(jīng)典力學,經(jīng)典力學是相對論、量子力學在低速、宏觀狀態(tài)下的特殊情形,對于高速、微觀的情形經(jīng)典力學不適用。AB不符合題意； C. 在經(jīng)典力學中，物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)而改變。C不符合題意；D. 狹義相對論認為，質(zhì)量、長度、時間的測量結果都與物體運動狀態(tài)有關，D符合題意。故答案為：D【分析】相對論和經(jīng)典力學適用的范圍不同；狹義相對論中物體的質(zhì)量、長度和時間都與物體的運動狀態(tài)有關。3．如圖所示，觀察者乙乘坐速度為0.8c(c為光在真空中的速度)的列車追趕其正前方的觀察者甲，甲乘坐的飛行器速度為0.5c。乙用列車車廂里的光源發(fā)出一束光和甲進行聯(lián)絡，由狹義相對論，甲和乙觀測到該光束的傳播速度分別為（　?。?/span>A．0.2c，c B．0.3c，0.2c C．c，c D．1.3c，0.3c【答案】C【詳解】根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變，即光速不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。所以寶寶觀測到該光束的傳播速度為c，所以ABD錯誤，C正確。故選C。4.如圖所示,地面上A、B兩處的中點處有一點光源S，甲觀察者站在光源旁,乙觀察者乘坐速度為v（接近光速）的光火箭沿AB方向飛行.兩觀察者身邊各有一只事先在地面校準了的相同的時鐘.下列對相關現(xiàn)象的描述中，正確的是（        ） A. 甲測得的AB間的距離大于乙測得的AB間的距離
B. 甲認為飛船中的鐘變慢了，乙認為甲身邊的鐘變快了
C. 甲測得光速為c，乙測得的光速為c-v
D. 當光源S發(fā)生一次閃光后，甲認為A，B兩處同時接收到閃光，乙則認為A先接收到閃光【答案】 A   【解析】【解答】A.由愛因斯坦的長度收縮原理，可知運動的速度v越大，測出的距離越短，則乙測得的AB間的距離小于甲測得的AB間的距離；A符合題意. B.由時間變慢假說，可知運動的速度v越大，時間變慢，即乙測得的時間變長；B不符合題意.C.根據(jù)愛因斯坦的光速不變原理，可知甲乙在兩種不同的參考系里測出的光速都為c；C不符合題意.D.甲乙在兩種不同的參考系里測出的光速都為c,距離恒定，則AB兩處都是同時接收到閃光；D不符合題意.故答案為：A. 【分析】利用愛因斯坦的長度收縮原理可以判別甲乙測量的AB間的距離；利用時間變慢假說可以判別時間的變化；利用光速不變原理可以判別光速的大??；利用光速可以判別是同時接收到閃光。5．一輛由超強力電池供電的摩托車和一輛特殊的有軌電車，都被加速到接近光速，在我們的靜止參考系中進行測量，下列說法正確的是（       ）A．摩托車的質(zhì)量增大B．有軌電車的質(zhì)量增大C．摩托車和有軌電車的質(zhì)量都增大D．摩托車和有軌電車的質(zhì)量都不增大【答案】B【解析】在相對論中，普遍存在一種誤解，認為運動物體的質(zhì)量總是隨速度的增加而增大，當速度接近光速時，質(zhì)量趨于無窮大。正確的理解是，物體質(zhì)量增大只發(fā)生在給它不斷輸入能量的時候。對有軌電車，能量通過導線，從發(fā)電廠源源不斷輸入，而摩托車的能量卻是它自己帶來的。能量不斷從外界輸入有軌電車，但沒有能量從外界輸給摩托車。能量與質(zhì)量相對應，所以有軌電車的質(zhì)量將隨速度增加而增大，而摩托車的質(zhì)量不會隨速度的增加而增大。選項B正確，ACD錯誤。故選B。6．2005年被聯(lián)合國定為“世界物理年”，以表彰愛因斯坦對物理學的貢獻。愛因斯坦對物理學的貢獻之一是（　?。?/span>A．發(fā)現(xiàn)“電流的磁效應” B．創(chuàng)立“相對論”C．發(fā)現(xiàn)“能量守恒定律” D．發(fā)現(xiàn)“萬有引力定律”【答案】B【解析】愛因斯坦對物理學的貢獻之一是創(chuàng)立“相對論”。故選B。7．以下哪些屬于相對論的基本假設（　?。?/span>A．一條沿自身長度方向運動的桿，其長度總比桿靜止時的長度小B．在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是不相同的D．宇宙飛船繞地球的運動不適用于牛頓力學【答案】B【解析】愛因斯坦提出的兩條基本假設為相對性原理和光速不變原理，相對性原理即在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，光速不變原理即為光在真空中總是以確定的速度c傳播，速度的大小與光源的運動狀態(tài)無關，故B正確，A、C、D錯誤。故選B。8.在日常生活中，我們并沒有發(fā)現(xiàn)物體的質(zhì)量隨物體運動速度的變化而變化，其原因是(      )            A. 運動中的物體，其質(zhì)量無法測量                         B. 物體的速度遠小于光速，質(zhì)量變化極小
C. 物體的質(zhì)量太大                                                    D. 物體質(zhì)量并不隨速度變化而變化【答案】 B   【解析】物體在運動中，我們可以運用彈簧秤結合物理規(guī)律稱量物體的質(zhì)量，A不符合題意；物體的運動速度遠小于光速，質(zhì)量變化極小，B符合題意；根據(jù)狹義相對論的基本結論可知，質(zhì)量、長度、時間的測量結果都隨物體與觀察者的相對狀態(tài)而改變，經(jīng)典力學不再適用，CD不符合題意．故答案為：B9.經(jīng)典力學有一定的適用范圍和局限性，不適合用經(jīng)典力學描述的運動是（　?。?/span>A. 子彈的飛行            B. 粒子接近光速的運動            C. 高速列車的運行            D. 飛船繞地球的運行【答案】 B   【解析】子彈的飛行、飛船繞地球的運行及列車的運行都屬低速，經(jīng)典力學能適用．而粒子接近光速運動，則經(jīng)典力學就不在適用，故B正確，ACD錯誤．故選：B．10.經(jīng)典力學體系是許多科學家經(jīng)過艱苦探索才完成的科學理論，是整個現(xiàn)代物理學和天文學基礎，關于經(jīng)典力學的適用范圍，下列說法中正確的是（     ）A. 微觀、低速和強引力場                                       B. 宏觀、高速和弱引力場
C. 宏觀、低速和弱引力場                                       D. 微觀、高速和強引力場【答案】 C   【解析】解：經(jīng)典力學的理論體系是經(jīng)過幾代科學家長期的探索，歷經(jīng)曲折才建立起來的；經(jīng)典力學的基礎是牛頓運動定律，但不只包含牛頓定律，牛頓運動定律能夠解決宏觀物體的低速運動問題，在生產(chǎn)、生活及科技方面起著重要作用；經(jīng)典力學是物理學和天文學的基礎，也是現(xiàn)代工程技術的理論基礎．但經(jīng)典力學只適用于宏觀、低速、弱引力場，故C正確，ABD錯誤；故選：C11.科學家通過對星系光譜的研究發(fā)現(xiàn)，所有的星系都在遠離我們而去，宇宙中星系間的距離在不斷擴大，這說明（     ）A. 宇宙處在不斷的膨脹中                                       B. 銀河系是一個龐大的天體系統(tǒng)
C. 太陽是太陽系的中心天體                                    D. 太陽和太陽系最終也會走向“死亡”【答案】 A   【解析】由題目給出的信息可知，整個宇宙處在不斷的膨脹中；銀河系只是宇宙系統(tǒng)中的一部分，太陽也并不是太陽系的中心天體；該理論無法說明太陽系和太陽最終會走向死亡；故只有A符合題意，B、C、D不符合題意；故選：A．12．經(jīng)典力學的基礎是牛頓運動定律，萬有引力定律更是建立了人們對牛頓物理學的尊敬.20世紀以來，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實，用經(jīng)典力學無法解釋．下列說法正確的是(　　)A．由于經(jīng)典力學有局限性，所以它是錯誤的B．當物體的速度接近光速時，經(jīng)典力學仍成立C．狹義相對論能描述微觀粒子運動的規(guī)律D．量子力學能描述微觀粒子運動的規(guī)律【答案】D【解析】相對論和量子力學的出現(xiàn)，并沒有否定經(jīng)典力學，經(jīng)典力學是相對論和量子力學在低速、宏觀條件下的特殊情形．故A錯誤．當物體的速度接近光速時，經(jīng)典力學不成立，故B錯誤．量子力學能夠描述微觀粒子運動的規(guī)律．故C錯誤，D正確．故選D．點睛：該題考查經(jīng)典力學的使用范圍，記?。航?jīng)典力學只適用于宏觀、低速運動的物體，不適用于高速、微觀的物體．13．牛頓時代的科學家們圍繞天體之間引力的研究，經(jīng)歷了大量曲折而又閃爍智慧的科學實踐，在萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)及其發(fā)展歷程中，下列敘述不符合史實的是（　?。?/span>A．開普勒研究了第谷的行星觀測記錄，得出了開普勒行星運動定律B．卡文迪許首次在實驗室中比較準確地得出了引力常量G的數(shù)值C．根據(jù)天王星的觀測資料，天文學家利用萬有引力定律計算出了海王星的軌道D．20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學不適用于微觀粒子和低速運動物體【答案】D【解析】A．開普勒研究了第谷的行星觀測記錄，得出了開普勒行星運動定律，A正確，不符合題意；B．卡文迪許首次在實驗室中比較準確地得出了引力常量G的數(shù)值，B正確，不符合題意；C．根據(jù)天王星的觀測資料，天文學家利用萬有引力定律計算出了海王星的軌道，C正確，不符合題意；D．20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學不適用于微觀粒子和高速運動物體，D錯誤，符合題意。故選D。14.下列關于經(jīng)典力學和相對論的說法，正確的是(     )            A. 經(jīng)典力學和相對論是各自獨立的學說，互不相容
B. 相對論是在否定了經(jīng)典力學的基礎上建立起來的
C. 相對論和經(jīng)典力學是兩種不同的學說，二者沒有聯(lián)系
D. 經(jīng)典力學包含于相對論之中，經(jīng)典力學是相對論的特例【答案】 D   【解析】經(jīng)典力學和相對論應用條件不同，沒有矛盾，D對；故答案為：D

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