第18章 相对论简介.doc

1、优质文档优质文档1下列哪些事件或现象支持了广义相对论 ( )A星光 经过太阳 时发生弯曲B钟慢效应C尺缩效应D引力 红移2关于经典物理学和相对论，下列说法正确的是 ( )A经 典物理学 认为时间和空间 之间没有联系B经典物理学 认为时间和空间 之间存在联系C相对论给出了物体在高速运动时的规律D经 典物理学是相 对论在低速 时的近似3下列几种说法中由狭义相对论可知正确的是 ( )(1)所有惯性系中基本规律都是等价的(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同A只有 (1)(2)是正确的 B只有(1)(3) 是正确的C只有(2)(

2、3)是正确的 D三种说法都是正确的4在狭义相对论中，下列说法中正确的是 ( )(1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的(3)惯性系中的观察者观察一个与他做匀速直线运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些A(1)(3)是正确的 B(1)(2)是正确的C(1)(2)(3)是正确的 D(2)(3)是正确的5已知太阳内部进行激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为 3.81026 J，则可算出 ( )A太阳的质量 约为 4.2106tB太阳的 质量 约为 8.4106tC太阳的 质量每秒减少 约为 4

3、.2106tD太阳的质量每秒减少 约为 8.4106t6. 一个电子的相对质量为 m，若要使电子的质量比静止质量大 10，该电子的速度为 ( )A1.2510 8m/s B0.8410 9m/sC0.2110 8m/s D0.0310 8m/s7关于质量和长度，下列说法中正确的是 ( )A物体的质量与位置、运动状 态无任何关系，是物质本身的属性B物体的 质量与位置、运动状态有关，只是在速度 较低的情况下，变化忽略不计C物体的 长度与运 动状态无关，是物质本身的属性D物体的长度与运 动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计8关于 E=mc2，下列说法中正确的是 ( )A质 量为 m 的物

4、体，就储存有 mc2的能量B质量为 m 的物体，对应着 mc2的能量优质文档优质文档C如果物体质量减少 m，就将该质量转化为 mc2的能量D如果物体质量减少 m，就将产 生mc 2的能量9火箭以 c 的速度飞离地球，在火箭上向地球发射一束高能粒子，粒子相对地球的速度为了 c，其运53 54动方向与火箭的运动方向相反则粒子相对火箭的速度大小为 ( )A c B C c D c575c37513510当物体以很大的速 1 度运动时，它的质量与静止质量 m0 的关系是 m= ，此时它的动能应该是( )201cvA. mc2 B. mc2-m0c2 C. (mc2-m0c2) D. mc2+m0c21

5、1设想在人类的将来实现了星际航行，即将火箭发射到邻近的恒星上去。火箭相对于日心-恒星坐标系的速率为 v=0.8c，火箭中静止放置长度为 1.0 m 的杆，杆与火箭的航行方向平行，则在日心-恒星坐标系中测得的杆长为 ( )A. 0.6m B. 0.7m C. 0.8m D. 0.9m12假如一枚载人火箭以恒定的速度 v= c 飞行，试问：按照地球上的时钟，火箭飞到半人马星9.座并且返回来(地球到半人马星座的照离为 4 光年) 共需要 8 的时间，应该根据多少年的旅行时间来储备粮食及其他装备 （ ）A. 0.08 年 B. 0.8 年 C. 8 年 D. 80 年13在电子偶的湮灭过程中，一个负电

6、子和一个正电子相碰撞而消失，并产生电磁辐射假定正、负电子在湮灭前均静止，由此估算辐射的总能量 E 是(m e=9.110-31kg) ( )A. 1.6410-11J B. 1.6410-12J C. 1.6410-13J D. 1.6410-14J14一枚静止时长 50m 的火箭，下列说法中正确的是 ( )A. 以 5km/s 的速度从地面上的观察者身边离开，观察者测得的火箭长度约为 50m B. 火箭上的人测得火箭的长度为 50m C. 如果火箭的速度为光速的二分之一，则地面上的观察者测得的火箭长度约为 43.3m D. 如果火箭的速度为光速的二分之一，则地面上的观察者测得的火箭长度为 2

7、5m15一枚核弹含 20kg 的钚，爆炸后的生成物的静止质量比原来少 则爆炸中释放的能量为（ 10）A. 1.81011J B. 1.81012J C. 1.81013J D. 1.81014J1AD 2ACD 3D 4C 5C 6A 7BD 8BD9C 10. B 11. A 12. A 13. C 14. ABC 15. D优质文档优质文档优质文档优质文档1AD 【解析】钟慢效应和尺缩效应是由狭义相对论得到的现象2ACD 【解析 】经典物理学认为时间和空间之间没有联系相对论认为窄间和时间是有联系的相对论给出了粒子在高速运动时的规律，经典物理学是相对论在低速运动时的近似3D 【解析】由狭义相

8、对论可知三种说法都是正确的4C5C 【解析】根据 E=mc2得 m= =4.2109kg=4.2106tcE6A 【解析】由 m= ，可得 v=1.25108m/s201cv7BD8BD 【解析】爱因斯坦质能方程说明了质量和能量的对应关系，但能量和质量不能相互转化9C 【解析】由 u= ，可得- c= ，解得 u=- c，负号说明与 v 方向相反21cv5423137510mc 2-m0c2 【解析】对于高速运动的物体，公式 Ek= m0v2不再成立，只有当 vc 时，E k= m0v21 1才成立，对于高速运动的物体动能的计算公式为 Ek=mc2-m0c211.0.6m 【解析】由 l=l0

9、 可得21cv12.8 年 0.08 年 【解析】火箭速度约为光速 c，因此来回需要 8 年由t= ，可得 = 年=0.08 年21cv113.1.6410-13J 【解析】在相对论中，粒子的相互作用过程仍满足能量守恒定律，因此辐射总能量等于电子偶湮灭前两电子总能量之和由分析可知，辐射总能量为 E=2mec2=1.6410-13J14.50m 50m 43.3m 【解析】根据长度的相对性公式 l=l0 知，当火箭的速度为 5km/s 时，远2v远小于光速，则地面上的观察者测得的火箭长度 ll0=50m火箭上的人测得火箭的长度仍为 50m当火箭的速度为光速的 时，l 1=l0 =50 m=43.3m，则地面上的观察者测得的火箭长度为22cv2)1(43.3m15.1.81014J 【解析】由爱因斯坦质能关系可解得释放的能量爆炸前后质量变化：m= 20kg=0.002kg，释放的能量为： E=mc2=0.002(3.0108)2J=1.81014J10