2019年高中物理 第6章 相对论与天体物理综合检测 鲁科版选修3-4

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1、2019年高中物理第6章相对论与天体物理综合检测鲁科版选修3-4一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分，第1－4小题只有一项符合题目要求，第5－7小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分)1．下列说法中正确的是(　　)A．相对性原理能简单而自然地解释电磁学的问题B．在真空中，若物体以速度v背离光源运动，则光相对物体的速度为c－vC．在真空中，若光源向着观察者以速度v运动，则光相对于观察者的速度为c＋vD．迈克尔孙—莫雷实验得出的结果是：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的【解析】　相

2、对性原理简单而自然，但在电磁学的领域里，涉及相对哪个参考系才成立的问题，故选项A错误；根据狭义相对论的光速不变原理知，选项B、C错误，D正确．【答案】　D2．(xx·北京高考)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】　狭义相对论的两条假设分别是：在任何惯性系中真空中的光速不变和一切物理规律相同．【答案】　A3．如图1所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮

3、观测到该光束的传播速度为(　　)图1A．0.4c　　　　　　　B．0.5cC．0.9cD．1.0c【解析】　根据光速不变原理，壮壮观测到的光束传播速度仍为c，D项正确．【答案】　D4．(xx·福州一中检测)假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是(　　)A．这个人是一个矮胖子B．这个人是一个瘦高个子C．这个人矮但不胖D．这个人瘦但不高【解析】　由长度缩短效应可知，沿运动方向长度缩短，即人变瘦，而与运动方向垂直的方向上长度不变，因此人的高度未变，故正确答案为D.【答案】　D5．物理学

4、的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是(　　)A．牛顿发现了万有引力定律B．洛伦兹发现了电磁感应定律C．麦克斯韦预言了电磁波的存在D．相对论的创立表明经典力学已不再适用【解析】　了解部分物理学史：牛顿发现万有引力定律；法拉第发现电磁感应定律；麦克斯韦预言了电磁波的存在；相对论的创立表明了经典力学有一定的适用范围：适用于低速，宏观．【答案】　AC6．(xx·三亚检测)下列说法正确的是(　　)A．哈勃发现的“红移”现象说明远处的星系正急速的远离我们而去B．哈勃发现的“红移”

5、现象说明地球是宇宙的中心C．“新星”和“超新星”是刚刚产生的恒星D．“超新星”和“新星”的产生说明恒星正在不断灭亡【解析】　哈勃发现的“红移”现象说明远处的星系在远离我们，但不能说明我们就处于宇宙的中心，只能说明我们与远处的星系存在相对运动．故A对B错．“新星”和“超新星”是恒星消亡时的一种现象故C错D对．【答案】　AD7．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．电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释C．狭义相对论是惯性参考系之间的理论D．万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架【解析】　狭义相对论理论认为电磁相互作用的

6、传播速度c是自然界中速度的极限，而星球的运动不能够以超过光速的速度影响到远处的另一个星球，所以万有引力理论无法纳入狭义相对论，故选项A错误，B、D正确．狭义相对论是惯性参考系之间的理论，故选项C正确．【答案】　BCD二、非选择题(本题共5小题，共58分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)8．(6分)假如一对孪生兄弟A和B，其中B乘坐速度为v＝0.9c的火箭飞往大角星，而后又飞回地球．根据A在地球上的观测，大角星离地球有40万光年远，这次B往返

7、飞行经历时间为80.8年．如果B在离开地球时，他们的年龄都为20岁，则当B回到地球时，A的年龄为________岁，B的年龄为________岁．【解析】　设B在火箭惯性系中经历的时间为t′，根据时间延缓效应得：t＝，即80.8＝，解得t′＝35.2年．所以B回到地球时的年龄为20＋35.2＝55.2(岁)．A的年龄为100.8岁．【答案】　100.8　55.2图29．(8分)地面上A、B两个事件同时发生．如图2所示，对于坐在火箭中沿两个事件发生地点A、B连线飞行的人来说，哪个事件先发生？【解析】　以地面为参考系，A、B两个事件同时发生，即如在A

8、、B连线中点C放一时钟，将同时接收到来自A、B的信号．设想该时钟以与火箭相同的速度飞行，则先接收到来自B的信号，后接收到来自A的信号，即