1、05课后课时精练1. 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电磁力无法用狭义相对论做出正确的解释C万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架D狭义相对论是非惯性参考系之间的理论E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解析:万有引力理论无法纳入狭义相对论框架,A错;电磁力能够用狭义相对论解释,B错;惯性参考系在狭义相对论中具有特殊地位,D错。答案:CE2. 回旋加速器给带电粒子加速时,不能把粒子的速度无限制地增大,其原因是()A加速器功率有限,不能提供足够大的能量B加速器内无法产生磁感强度足够大的磁场C加速器内无法产生电场强度足够大的电场D速度增大使粒子质量
2、增大,粒子运行的周期与交变电压不再同步,无法再加速解析:回旋加速器中带电粒子运动的周期为T,当粒子速度比较小时,可以认为其质量是不变的,那么其周期也不变。但当粒子的速度很大,接近光速时,其质量明显增大,周期也发生了明显变化,粒子运行的周期与交变电压不再同步,无法再加速。答案:D3. 如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行,他是否可以根据下述变化发觉自己是在运动()A他的质量在减少B他的心脏跳动在慢下来C他永远不能由自身的变化知道他是否在运动D他在变大解析:根据相对论理论,只有在相对物体运动的参考系中才能观察到物体的相对论效应,而宇航员以相对自己静止的参考系观察自己,他观察到的与平
3、时自己观察到的没什么区别,C项正确。答案:C4. 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Emc2可知,若E增大,则m增大;若E减小,则m减小,选项A正确,B错误。若m减小,则E减小;若m增大,则E增大,选项C、D均错误。答案:A5. 下列说法中正确的是()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
4、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解析:根据广义相对论的广义相对性原理和等效原理,选项A、D正确。答案:AD6. 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4.2106 tB太阳的质量约为8.4106 tC太阳的质量每秒钟减少约为4.2106 tD太阳的质量每秒钟减少约为8.4106 t解析:由质能方程知太阳每秒钟因辐射能量而失去的质量为m4.2109 kg4.2106 t。故选项C正确。答案:C7. 已知电子的静止能量为0.511 M
5、eV,若电子的动能为0.25 MeV,则它所增加的质量m与静止质量m0的比值近似为()A0.1 B0.2C0.5 D0.9解析:由题意Em0c2,即:m0c20.5111061.61019 J,Emc2,即:mc20.251061.61019 J,可得0.5,故只有C项正确。答案:C8. 在引力可以忽略的空间中,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,请问下列说法正确的是()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船内的航天员以飞船为参考系看到的这束光是沿直线传播的D船内的航天员以飞船为参考系看到的这束光是沿曲线传播的解
6、析:选项A参照物不是飞船,而是相对于光束是静止的物体,光束沿直线传播,选项A正确;选项D参照系是飞船,相对于光束是运动的物体,而且与光束成一定的夹角。在飞船速度是匀速的情况下,可以认为光束是直线传播的,然而飞船不是匀速的,所以光束的合成方向必然会发生改变,选项D正确。答案:AD9. 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 BuuvCuuv D以上均不正确解析:经典的时空观,uuv。而实际上人对地面的速度u比u与v之和要小,但只有在接近光速时才能观察此差别。答案:B10.假设一辆由超强力电池供电的
7、摩托车和一辆普通有轨电车,若都被加速到接近光速;在我们的静止参考系中进行测量,哪辆车的质量将增大()A摩托车 B有轨电车C两者都增加 D都不增加解析:对有轨电车,能量通过导线,从发电厂源源不断输入有轨电车;而摩托车的能量却是它自己带来的,没有能量从外界输给摩托车。能量与质量相对应,所以有轨电车的质量将随速度增加而增大,而摩托车的质量不会随速度的增加而增大,故B选项正确。答案:B11. 星际火箭以0.8c的速率飞行,其静止质量为运动质量的多少倍?解析:设星际火箭的静止质量为m0,运动质量为m,则0.6。答案:0.612. 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:v0.05c,u0.8c,由相对论速度叠加公式得u,则u0.817c。答案:0.817c