2019_2020学年高中物理第十五章相对论简介3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介课后检测新人教版选修3_4.doc

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1、3　狭义相对论的其他结论4　广义相对论简介记一记狭义相对论的其他结论广义相对论简介知识体系3个公式——速度变换公式、相对论质量、质能方程2个原理——广义相对论原理和等效原理辨一辨1.根据相对论速度变换公式，两个物体的速度无论多大，它们的相对速度也不会大于光速c.(√)2．在相对论力学中，物体静止时的质量最小．(√)3．只有运动物体才具有能量，静止物体没有质能．(×)4．一定的质量总是和一定的能量相对应．(√)5．根据质能方程，质量可以转化为能量，能量可以转化为质量．(×)6．E＝mc2中能量E其实就是物体的内能．(×)7．一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

2、理．(×)想一想1.当高速运动时物体的质量怎样变化？提示：物体的质量会增大．2．一定量的质量与能量相对应，那么质量变化时其能量一定变化吗？提示：一定变化．由质能方程ΔE＝Δmc2可知，质量变化时，一定对应能量的变化．3．爱因斯坦提出狭义相对论后，为什么还要提出广义相对论？提示：爱因斯坦提出狭义相对论后，遇到了狭义相对论无法解决的两个问题：万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架；惯性参考系在狭义相对论中具有特殊的地位．为了解决这两个问题，爱因斯坦又向前迈进了一大步，提出了广义相对论．-8-4．地球表面有引力，为什么说在地球表面均匀介质中光沿直线传播？提示：地球表面的引力场很弱，对光的传播方

3、向影响很小，所以认为光沿直线传播．思考感悟：　　　　　　练一练1.(多选)广义相对论的两个基本原理是指(　　)A．光速不变原理B．广义相对性原理C．等效原理D．同时的相对性解析：广义相对论的两个基本原理是广义相对性原理和等效原理，故B、C两项正确．答案：BC2．(多选)下列问题需要用相对论来进行解释的是(　　)A．“嫦娥一号”的运动轨迹的计算B．喷气式飞机的空中运行C．人造太阳的反应过程D．红矮星的演变过程解析：凡是高速、微观、强引力问题都需要用相对论来进行解释；C项中的过程属于微观的情况，D项中的过程属于强引力的情况．答案：CD3．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

4、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应强度足够大的磁场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：因为回旋加速器的理论基础是粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电场的周期；速度较小时粒子的质量m可以认为不变，周期T不变，电场变化与粒子圆周运动同步，但速度较大时，质量增大明显，粒子做圆周运动的周期T变大，无法做到圆周运动的周期与高频电压的周期同步，故D项正确．答案：D4．一宇航员要到离地球10光年的星球去旅行，如果宇航员希望将路程缩短为8光年，则他所乘坐的火箭相对于

5、地球的速度应为光速的几倍(　　)A．0.5B．0.6C．0.8D．0.9解析：根据距离的相对性公式，有l＝l0，代入数据，有8＝10，解得v＝0.6c，故B项正确．答案：B5．(多选)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：根据广义相对论基本原理可知，A、D两项正确．-8-答案：AD要点一相对论速度变换公式1.(多选)在

6、一列相对于地面速度为v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于火车运动，根据相对论速度变换公式，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解析：在高速行驶的火车上，根据相对论速度变换公式得：相对地面的速度u＝，故A正确、B错误；不管人和火车的速度多大，物体运动的速度都小于光速，故C错误、D正确．答案：AD2．设想有一艘飞船以v＝0.8c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿

7、其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度为0.9c，从地面上的人看来，物体的速度为(　　)A．1.7cB．0.1cC．0.99cD．无法确定解析：根据相对论速度变换公式：u＝，得u＝≈0.99c.答案：C3．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.cB.C.cD.解析：由相对论速度变换公式u＝，可得－c＝，解得u′＝－c，负号说明与