1、章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；每小题给出的四个选项中，有的有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分)1爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的重大革命，因为它()A揭示了时间、空间并非绝对不变的属性B否定了质量和能量守恒的规律C否定了牛顿力学的原理D修正了能量、质量互相转化的理论解析爱因斯坦于20世纪初先后提出了狭义相对论和广义相对论，揭示了时空的可变性，使人们能进一步去研究高速运动的物体时间和空间与物体的运动状态以及物质的联系，也反映了低速情况下，经典力学的正确性答案A2下列几种说法(1)所有
2、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其中正确的说法是()A只有(1)(2)是正确的B只有(1)(3)是正确的C只有(2)(3)是正确的D三种说法都是正确的解析由狭义相对论的两个基本假设可知这三种说法都正确答案D3下列关于经典力学的时空观，正确的是()A经典力学的时空观中，同时是绝对的，即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件，对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的B在经典力学的时空观中，时间间隔是绝对的，即任何事件(或物体的运动)所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而
3、与参考系的选取无关C在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点距离是绝对的不变的量值，而与参考系选取无关D经典力学的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间、物体的运动无关答案ABCD4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运动状态而改变的；(3)惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，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)(
4、3)是正确的解析由相对论的速度变换定律u可知(1)正确由狭义相对论的质速关系、长度和时间的相对性可知(2)(3)正确，故选C.答案C5为使电子的质量增加到静止质量的两倍，需有多大的速度()A6.0108 m/s B3.0108 m/sC2.6108 m/s D1.5108 m/s解析由相对论质速关系式m可得到vc c c2.6108 m/s，故选C.答案C6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引力红移答案AD7关于Emc2，下列说法中正确的是()A质量为m的物体，就贮存有mc2的能量B质量为m的物体，对应着mc2的能量C如果物体质量减少m，就将该
5、质量转化为mc2的能量D如果物体质量减少m，就将释放了mc2的能量解析爱因斯坦的质能关系说明了质量和能量的对应关系和守恒关系，但不是能量和质量的转化关系，故B、D选项正确答案BD8下列遵从经典力学规律的是()A自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B导弹、人造卫星、宇宙飞船C物体运动的速率接近于真空中的光速D水星近日点的进动解析经典力学适用于宏观低速运动的物体，故A、B选项正确，C、D选项不遵从经典力学的规律，分别能用狭义相对论和广义相对论来解释答案AB9一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下
6、列说法不正确的是()A如果向东跳得最远，则船向东行驶B如果向东跳得最近，则船向东行驶C他向各个方向跳的最大距离相同，但不能由此判断船行方向D他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向解析在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系是否相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动，匀速行驶的大船是一惯性系，由此可知C正确答案ABD10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c，其运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.解析由u，可得c解得uc，负号说明与v方向相反答案C二、非选择题(本题共4小题，共50分
7、)11(10分)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍则粒子运动时的质量等于其静止质量的_倍，粒子运动速度是光速的_倍解析依据爱因斯坦的质能方程Emc2，宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则其质量等于其静止质量的k倍；再由相对论质量公式m得.答案k12(12分)(1)假如一枚载人火箭以恒定的速度vc飞行，试问：按照地球上的时钟，火箭飞到半人马星座并且返回来(地球到半人马星座的距离为4光年)共需要_时间，应该根据多长的旅行时间来储备粮食及其他装备_(2)设想在人类的将来实现了恒星际航行，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u0.8c，火箭中静止放置长度为1.0 m的杆
8、，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_解析(1)火箭速度约为光速c，因此来回需要8年由，可得年0.08年(2)由LL0 可得L1.0 m0.6 m.答案(1)8年0.08年(2)0.6 m13(14分)一电子以0.99c的速率运动问：(1)电子的总能量是多少？(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量m09.11031 kg)解析(1)Emc2c26.51030321016 J5.851013 J.(2)相对论动能EkEE0(6.50.91)103091016 J5.031013 J利用经典力学的公式计算Ekm0v29.11031(0.99c)2 J4.011014 J.所以，0.08.答案(1)5.851013 J(2)0.0814(14分)如果将电子由静止加速到速率为0.10c，需对它做多少功？如果将电子由速率为0.80c加速到0.90c，又需对它做多少功？解析由相对论的动能表达式和质速关系可得，当电子速率从v1增加到v2时，电子动能的增量为EkEk2Ek1(m2c2m0c2)(m1c2m0c2)m0c2根据动能定理，当v10，v20.10c时，外力做做的功为WEk4.11016J当v10.80c，v20.90c时，外力所做的功为WEk5.11014J.答案4.11016J5.11014J.