《山东省专用2019_2020学年高中物理第十五章相对论简介阶段验收评估二相对论简介含解析新人教版选修3_4.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省专用2019_2020学年高中物理第十五章相对论简介阶段验收评估二相对论简介含解析新人教版选修3_4.pdf（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、阶段验收评估（二）相对论简介阶段验收评估（二）相对论简介 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。第 15 小题只有一个选项符合题目 要求，第 68 小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有 选错的得 0 分) 1山区修建的高速公路穿过好多的隧道，已知隧道口为圆形，一辆在高速路上快速行驶 的轿车在将要抵达隧道时，下列说法正确的是( ) A司机观察到的隧道口为椭圆形，隧道的总长度变短 B司机观察到的隧道口为圆形，隧道的总长度不变 C司机观察到的隧道口为椭圆形，隧道的总长度不变 D司机观察到的隧道口为圆形，隧道的总长度变短 解析：选 D 根据
2、狭义相对论，在运动方向上长度变短，故隧道长度变短，在垂直运动方 向上长度不变，故洞口为圆形，故选 D。 2在一列匀速行驶的列车上，一小孩相对列车从同一高度从各个方向以相同大小的水平 初速度抛球，则下列叙述正确的是( ) A球的速度方向与列车前进的方向相同时，球在列车上同一水平面上的落点与抛出点的 水平间距最大 B球的速度方向与列车前进的方向相反时，球在列车上同一水平面上的落点与抛出点的 水平间距最大 C球的速度方向与列车前进的方向垂直时，球在列车上同一水平面上的落点与抛出点的 水平间距最小 D无论朝哪个方向抛球，球在列车上同一水平面上的落点与抛出点的水平间距均相同 解析：选 D 一切惯性系中物
3、理规律相同，此时和小孩在静止的列车上抛球是一样的，所 以无论朝哪个方向抛球， 球在列车上同一水平面上的落点与抛出点的水平间距均相同， D 正确。 3属于狭义相对论基本假设的是在不同的惯性系中( ) A真空中光速不变 B时间间隔具有相对性 C物体的质量不变 D物体的能量与质量成正比 解析：选 A 狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切彼此做匀速 直线运动的惯性参考系，对于描写运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任 一惯性参考系，真空中的光速都相等，所以只有 A 项正确。 4在地面上观测一个物体，由于物体以一定速度运动，发现该物体质量比静止时的质量 增加了 10
4、%，求在地面上观测时，此物体相对于静止时的尺度在运动方向上缩短了( ) A91% B10% C18%D9.1% 解析：选 D 先根据质速方程：m，由题意得： ，再由 m0 1(v c) 2 mm0 m0 10 100 1(v c) 2 1 1.1 动尺变短公式：ll0 ，则解得：9.1%。1(v c) 2 l0l l0 5在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v，车上的人以速度u沿着火车前进的 方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u与uv的关系是( ) Auuv Buuv Cuuv D以上均不正确 解析 ： 选 B 按照经典时空观，uuv， 实际上， 根据相对论速度变换公式 ：u， uv 1
5、uv c2 11，所以严格地来说，应当uuv，而经典时空观uuv，是在uv c2 uv c2 时的一种近似，而只有在uv的积与c2相比较不能忽略时，才能显明地看出uuv，故 只有 B 正确。 6A、B两火箭沿地面上一足球场的长轴方向在其上空高速飞过，且vAvB，在火箭上的 人观察结果正确的是( ) AA火箭上的人观察到足球场的长度比B火箭上的人观察到的大 BA火箭上的人观察到足球场的长度比B火箭上的人观察到的小 C两火箭上的人观察到的足球场的长度相同 D两火箭上的人观察到的足球场的宽度相同 解析 ： 选 BD 因为当一个惯性系的速度比较大时，符合ll，速度越大，l越小。1v 2 c2 因为vA
6、vB，所以lAlB。 7根据经典物理学知识，关于人们对时间和空间的认识，下列说法正确的是( ) A时间和空间是绝对的，与物质的存在和物质的运动都无关 B时间和空间可以脱离物质而独立存在，两者之间也无联系 C时间和空间可以脱离物质而独立存在，两者之间存在一定的联系 D时间和空间不能脱离物质而独立存在，两者之间存在一定的联系 解析：选 AB 经典力学认为时间和空间是绝对的，可以脱离物质而独立存在，二者之间 没有联系，故 A、B 正确。 8直升机在抢险救灾中能发挥特殊的作用，在某次抢险救灾中，飞行员凭借自己的经验， 在抵达救灾地点前，调为以某一恒定的速度匀速飞行，在距离救灾地一定距离时，将救灾物 资
7、自由释放。地面上的人看到该救灾物资的运动轨迹为曲线，而飞行员观察到救灾物资做自 由落体运动，经一段时间，救灾物资刚好落在救灾地点。由经典的时空观可确定( ) A飞行员为非惯性系 B飞行员为惯性系 C地面上的人为非惯性系 D地面上的人为惯性系 解析：选 BD 物资投放后，仅受重力作用，飞行员看到物资是做初速度为零的自由落体 运动，符合牛顿运动定律，故飞行员为惯性参考系，B 正确，A 错误；地面上的人看到物资做 初速度不为零的抛体运动，符合牛顿运动定律，D 正确，C 错误。 二、计算题(本题共 3 小题，共 52 分) 9(14 分)根据爱因斯坦的理论，一把米尺，在它与观察者有不同相对速度的情况下
8、，米 尺长度是不同的，它们之间的关系如图。由此可知，当米尺和观察者的相对速度达到 0.8c(c 为光速)时， 米尺长度大约是_ m。 在日常生活中， 我们无法察觉到米尺长度变化的现象， 是因为观察者相对于米尺的运动速度_。 解析：由图可以对应看出，米尺的长度大约为 0.6 m，在日常生活中，我们无法观察到米 尺长度变化的现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度太小。 答案：0.6 太小 10(16 分)一支静止时长 10 m 的飞行物以 3 km/s 的速度从观察者的身边掠过，观察者测 得飞行物的长度应为多少？飞行物上的人测得飞行物的长度应为多少？如果飞行物的速度为 光速的三分之一呢？ 解析：飞
9、行物相对于飞行物上的人是静止的，所以不管飞行物的速度是多少，飞行物上 的人测得的飞行物长与静止时相同，为L010 m。如果飞行物的速度为v13103 m/s。地面 观察者测得的飞行物长L1L010 m10 m，如果飞行物的速度为v21(v 1 c) 2 1(3 10 3 3 108) 2 c/3，地面观察者测得的飞行物长L2L010 m9.43 m。1(v 2 c) 2 1(c/3 c) 2 答案：10 m 10 m 9.43 m 11(22 分)一个原来静止的电子，经过 100 V 的电压加速后它的动能是多少？质量改变 了百分之几？速度是多少？此时还能否使用经典的动能公式？(m09.11031kg) 解析：由动能定理：EkeU1.61019100 J 1.61017 J 根据质能方程：Emc2得：m， Ek c2 质量的改变是原来的： 0.02% m m0 Ek m0c2 1.6 1017 J 9.1 1031 3 1082 J 上述计算表明，加速后的电子还属于低速的，可以使用经典的动能公式。 加速后的速度为v m/s 2Ek m0 2 1.6 1017 9.1 1031 5.9106 m/s。 答案：1.61017 J 0.02% 5.9106 m/s 可以使用经典动能公式