2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（十八）相对论的速度变换公式质能关系 教科版选修3-4

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1、课时跟踪检测(十八)　相对论的速度变换公式　质能关系1．1905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2．对相对论的基本认识，下列说法正确的是(　　)A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了3．在一列相对于地面的速度为v

2、的高速行驶的火车上，车上的人以速度u′沿着火车前进方向相对火车运动，根据相对论速度叠加公式，下列说法正确的是(　　)A．人相对于地面的速度小于人的速度和火车速度之和B．人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和C．只要人和火车的速度足够大，人相对于地面的速度可以超过光速D．不管人和火车的速度多大，人相对于地面的速度都小于光速4．下列关于爱因斯坦质能关系式的说法中，正确的是(　　)A．只有运动物体才具有能量，静止物体没有质能B．一定的质量总是和一定的能量相对应C．E＝mc2中能量E其实就是物体的内能D．由ΔE＝Δmc2知质量与能量可以相互转化5．如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星

3、体飞行，宇航员是否可以根据下述变化发觉自己在运动(　　)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自己是否在运动D．他在变大6．一个物体静止时质量为m0，能量为E0，速度为v时，质量为m，能量为E，动能为Ek，下列说法正确的是(　　)A．物体速度为v时能量E＝mc2B．物体速度为v时动能Ek＝mc2C．物体速度为v时的动能Ek＝mv2D．物体速度为v时的动能Ek＝(m－m0)c27．已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为4×1026J，则太阳的质量每秒钟约减少多少t。8．若一宇宙飞船以对地速度v运动，宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c，在地上的观察

4、者看来，光速应为v＋c吗？答案1．选A　由E＝mc2，若E增大，则m增大；若E减小，则m减小，故A正确、B错。若m减小，则E减小；若m增大，则E增大，故C、D错。2．选A　由相对论的基本原理可知，选项A正确。3．选AD　设此人相对地面的速度为u，则u＝＜u′＋v，故A、D正确。4．选B　物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E＝mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化。故选项D错误，B正确；静止的物体也具有能量，称为静质能E0，E0＝m0c2，m0叫做静质量；E＝mc2中能量E包括静质能E0和动能Ek，而非物体的内能

5、，故选项A、C错误。5．选C　宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此他不可能发现自身的变化，所以选项A、B、D错误，选项C正确。6．选AD　物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E＝mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，故选项A、D正确，B、C错误。7．解析：由质能方程ΔE＝Δmc2得：Δm＝＝kg＝4.4×109kg＝4.4×106t。答案：4.4×106t8．解析：由相对论速度变换公式u＝，式中u′、v′分别为c和v，代入公式求得光的对地速度u＝＝c，不是v＋c。答案：不是v＋c