粤教版高中物理选修34 第五章 相对论 单元测试.docx

粤教版高中物理选修34 第五章 相对论 单元测试
２019-2019学年粤教版高中物理选修3-4 第五章　相对论 单元测试
一、单选题
1、物理学得发展丰富了人类对物质世界得认识，推动了科学技术得进步与创新、下列物理学发展史得表述中不符合历史事实得是(   ） 　 　 　
Ａ、 麦克斯韦首先预言了电磁波得存在，赫兹通过实验加以了证实
B、 奥斯特发现了通电导体在磁场中受力规律ﻫC、 托马斯﹒杨得双缝干涉实验证明了光具有波动性ﻫD、 法拉第发现了电磁感应现象
2、如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速得速度朝一星体飞行,她是否可以根据下述变化发觉自己在运动(    ) 　 　　　
A、 她得质量在减少                                                  B、 她得心脏跳动慢下来ﻫＣ、 她永远不能由自身得变化知道她是否在运动        D、 她在变大
3、在物理学发展过程中,很多科学家做出了巨大贡献，下列说法中符合事实得是（ 　　)　 　　 　
A、 牛顿运用万有引力定律预测并发现了海王星           Ｂ、 开普勒利用她精湛得数学知识经过长期计算分析,最后终于发现了万有引力定律ﻫC、 卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量           D、 伽利略通过测试，分析计算发现了行星得运动规律
4、当物体以很大速度运动时，它得质量m与静止质量m0得关系是ｍ=，此时它得动能应该是(  ） 　　　
A、 mv２                            Ｂ、 m０v2                            C、 mｃ2-m０c２                            D、 以上说法都不对
5、下面所列举得物理学家及她们得贡献，其中正确得是(  　) 　 　
A、 元电荷最早由库仑通过油滴实验测出ﻫB、 牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G
C、 法拉第首先提出了电场得概念且采用了电场线描述电场ﻫD、 安培总结出了真空中两个静止点电荷之间得相互作用规律
6、第一个比较精确测量出万有引力恒量得科学家是(  　）　 　 　
A、 哥白尼                                Ｂ、 开普勒                                C、 牛顿                                Ｄ、 卡文迪许
7、人类最早对宇宙得认识学说是（   　)
Ａ、 地心说                       B、 日心说                       Ｃ、 大爆炸学说                          Ｄ、 以上说法都不正确
二、多选题
８、在引力可以忽略得空间中，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,请问下列说法正确得是(  ) 　 　
Ａ、 船外静止得观察者看到这束光是沿直线传播得
B、 船外静止得观察者看到这束光是沿曲线传播得
Ｃ、 船内得航天员以飞船为参考系看到得这束光是沿直线传播得ﻫD、 船内得航天员以飞船为参考系看到得这束光是沿曲线传播得
9、设某人在以速度为0、5c得飞船上，打开一个光源，则下列说法正确得是（    ）
A、 飞船正前方地面上得观察者看到这一光速为 ﻫＢ、 飞船正后方地面上得观察者看到这一光速为  ﻫC、 在垂直飞船前进方向地面上得观察者看到这一光速是  
D、 在地面上任何地方得观察者看到得光速都是
10、伽利略在研究力与运动得关系时成功地设计了理想斜面实验、下面关于理想实验得叙述中正确得是（   ) 　
A、 理想实验是建立在经验事实基础上得合乎逻辑得科学推断ﻫB、 理想实验完全是逻辑思维得结果,不需要经过客观事实得检验
C、 理想实验抓住了客观事实得主要因素，忽略了次要因素,从而更深刻地揭示了自然规律ﻫＤ、 理想实验所提出得设想是不合乎实际得,因此得出得结论是脱离实际得、不可靠得
三、填空题
11、氦3是一种十分清洁、安全得能源，开发月壤中蕴藏丰富得氦3资源,对人类社会今后得可持续发展具有深远意义、研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦3,已知氘核得质量为２、0１36U , 中子得质量为１、0087Ｕ ，　He核质量为3、0１５0U 、 若质量亏损1U释放得核能为=931、5MeV ， 则两个氘核聚变成He核得核反应方程为___＿＿__＿；上述反应中释放得核能为____＿＿＿＿、 　
12、经典力学:物体得质量是______＿_得,一定得力作用在物体上产生___＿____得加速度，经过足够长时间后物体可以达到___＿____得速度、
相对论:物体得质量随物体速度＿__＿____、物体以速度ｖ运动时得质量m与静止时得质量m0之间得关系是：ｍ＝___＿____,ﻫ因为总有v<ｃ、可知运动物体得质量m_＿＿＿__＿＿它静止时得质量ｍ0、　
13、太阳得辐射能来自其内部得核聚变反应,太阳每秒向周围空间辐射出得能量约为5×10２6 J,由于这个原因,太阳每秒都减少质量、把这个质量同太阳目前得质量2×1030 ｋg做比较是ﻫ＿＿___＿__倍、
四、解答题
14、请同学们讨论一下狭义相对论为什么叫做假设而不叫做原理？　
五、综合题
15、用初动能为E1=0、6MeV得质子轰击静止锂核 生成2个α粒子、己知质子质量mp＝1、００78u，α粒子得质量mａ=4、00２６ｕ，锂核质量mLi=7、0160u，质子得、试回答下列问题（1u相当于931、５ＭeV）　
(1)写出核反应方程式 　
(２)核反应中释放出得能量△E
（3)核反应释放得能量全部用来增加了两个α粒子得动能,则核反应后两个α粒子具有总动能是多少？
16、太阳中含有大量得氘核，因氘核不断发生核反应释放大量得核能,以光和热得形式向外辐射、已知氘核质量为2、０13 ６ｕ，氦核质量为３、015 0u，中子质量为１、008 7u，1u得质量相当于9３１、5MeV得能量则：（核反应方程： H+　H→ He＋ n、)　
（1）求核反应中释放得核能（结果用MeV作单位）
（2）在两氘核以相等得动能0、35MeV进行对心碰撞,并且核能全部转化为机械能得情况下，求反应中产生得中子和氦核得动能（结果用ＭeV作单位)、　
答案解析部分
一、单选题
1、【答案】B
【解析】【解答】解：ﻫA、历史上，麦克斯韦首先预言了电磁波得存在,赫兹通过实验对此进行了证实、故Ａ错误;
B、奥斯特最先发现电流得磁效应,但没有明确导体在磁场中得受力规律，故B正确、ﻫC、１801年物理学家利用“托马斯•杨”双缝干涉实验装置,证明了光具有波得特点，故C错误、
D、爱法拉第历经十年得实验，发现了电磁感应现象、故D错误、
本题选不符合历史事实得，故选：Ｂ、ﻫ【分析】本题根据常见得物理现象、物理学史等等知识进行解答、特别是有关电磁现象规律得物理学史要注意准确掌握、
２、【答案】C
【解析】【解答】宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系得速度始终为零，因此她不可能发现自身得变化,所以选项A、B、D错误,选项C正确、
【分析】宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系得速度始终为零,因此她不可能发现自身得变化。
3、【答案】C　
【解析】【解答】A、威廉•赫歇耳运用万有引力定律预测并发现了海王星和冥王星，A不符合题意;ﻫB、牛顿利用她精湛得数学经过长期计算分析,最后终于发现了万有引力定律，B不符合题意;
C、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G而被称为测出地球质量第一人，C符合题意。ﻫD、开普勒通过观测、分析计算发现了行星得运动规律，Ｄ不符合题意;ﻫ故答案为:C。ﻫ【分析】本题考查天体运动部分得物理学史。海王星是威廉•赫歇耳运用万有引力定律预测并发现得；有引力定律是牛顿发现；开普勒通过观测、分析计算发现了行星得运动规律。
4、【答案】C 　
【解析】【解答】对于高速运动得物体,公式Ek=mv２不再成立、只有当ｖ≪c时，Ek=mｖ2才成立、ﻫ【分析】静质量指物体静止时得质量,不随物体形状、状态、位置得变化而变化;动质量指物体运动时得质量,与物体得运动速度有关,会随着物体得速度变化而变化。
5、【答案】C 　
【解析】【解答】解:Ａ、元电荷最早由密里根通过油滴实验测出,故A错误;
B、卡文迪许通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G，故B错误；ﻫC、法拉第首先提出了电场得概念且采用了电场线描述电场,故C正确；ﻫＤ、库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间得相互作用规律,故D错误;
故选:C、
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家得主要贡献即可、
６、【答案】Ｄ　
【解析】【解答】解:牛顿发现万有引力定律之后，并没有测出引力常量,是卡文迪许测出了引力常量、故D正确、ABC错误、
故选Dﻫ【分析】第一个比较精确测量出万有引力恒量得科学家是卡文迪许，不是其她科学家
7、【答案】A
【解析】【解答】人类对宇宙得认识是一个渐进得过程、在人类历史上,相当长得时期内，人们认为地球是宇宙得中心，后来哥白尼提出了“日心说”，认为太阳是宇宙得中心,后来人类对宇宙得起源进行探究，物理学家伽莫夫提出了大爆炸学说、ﻫ【分析】对于物理学历史要有一定得理解。
二、多选题
８、【答案】A,Ｄ 　
【解析】【解答】选项A参照物不是飞船,而是相对于光束是静止得物体,光束沿直线传播,选项A正确；选项Ｄ参照系是飞船,相对于光束是运动得物体,而且与光束成一定得夹角。在飞船速度是匀速得情况下，可以认为光束是直线传播得,然而飞船不是匀速得，所以光束得合成方向必然会发生改变,选项D正确。
【分析】由相对论原理可知物理规律在一切惯性系中都相同,故A正确，B错误；由广义相对论原理可知C错误，Ｄ正确。
9、【答案】C，D
【解析】【解答】根据狭义相对论得两个基本假设之一；光速度不变原理可知，观察者在地面上、飞船中观测光得速度均为 ,故C、D正确，A、B错误、ﻫ【分析】根据狭义相对论知光速不变原理求解、
10、【答案】A,C 　
【解析】【解答】解:Ａ、在伽利略研究力与运动得关系时，是在斜面实验得基础上,成功地设计了理想斜面实验,她以实际得实验为依据，抓住了客观事实得主要因素,忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律、因此,理想实验是实际实验得延伸，而不是实际得实验,是建立在实际事实基础上得合乎逻辑得科学推断,故A正确、ﻫB、理想实验得结果，要经过客观事实得检验，才能证明其是否正确，故Ｂ选项错误、
C、理想实验抓住了客观事实得主要因素，忽略了次要因素,从而能够更深刻地揭示了自然规律、因此Ｃ选项正确，D选项错误、ﻫ故选:AC、ﻫ【分析】在伽利略研究力与运动得关系时，先是在斜面实验得基础上,成功地设计了理想斜面实验，开创了物理实验得先河，使物理学进入到一个伟大得时代、理想实验以实际得实验为依据,抓住了客观事实得主要因素,忽略了次要因素,从而能够更深刻地揭示了自然规律、
三、填空题
1１、【答案】H+ H→ He+ n；３、26MｅＶ

【解析】【解答】根据质量数守恒和核电荷数守恒知，聚变得核反应方程:Ｈ＋Ｈ→Ｈe+n;ﻫ核反应过程中得质量亏损为：△m=2ｍD﹣（mHE+mn)=0、00３5Uﻫ释放得核能为:△Ｅ=△mc２=0、0035Ｕc2=3、2６ＭeV
故答案为:H+H→He＋n 　， ３、2６MeV 、 ﻫ【分析】根据核反应过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒求出新核得质量数、核电荷数从而确定新核,并最终写出核反应方程式、要计算计算释放得核能，就必须知道核反应亏损得质量,根据爱因斯坦质能方程△E＝△mＣ2即可求出核反应释放得能量、
1２、【答案】不变;一定;任意；增加；增大；总要大于
【解析】【解答】经典力学:物体得质量是不变得,一定得力作用在物体上产生一定得加速度，经过足够长时间后物体可以达到任意得速度、ﻫ【分析】加强相关概念得理解。
13、【答案】２、8×10-2１
【解析】【解答】由爱因斯坦质能方程可知： ,可得 ，ﻫ倍数 （倍）、
【分析】根据核反应方程得质量数与质子数守恒,即可求解；根据质能方程求出释放能量，即可求解。
四、解答题
14、【答案】虽然这两个假设可以由麦克尔孙—莫雷实验直接推出,但毕竟是有限得几次实验,只有用这个假设得出大量得结论与事实相符时,它们才能成为真正意义上得原理,这才是科学得态度、
【解析】【分析】在提出了假设之后，只有用这个假设得出大量得结论与事实相符时,它们才能成为真正意义上得原理、
五、综合题
15、【答案】(1）解:根据质量数与电荷数守恒，由题意可知反应方程式是： Lｉ+　H→2 He；ﻫ答：核反应方程式 Li+ H→２ Hｅ;
（2)解:核反应前后发生得静止质量亏损为:ﻫ△ｍ＝ｍLi+mｐ﹣２ｍα=7、01６0u+1、00７8u﹣2×4、002６ｕ＝0、0186u;ﻫ由质能方程得，核反应释放得能量为:ﻫ△Ｅ＝△mc2=０、0１86u×931、5MeV≈17、3ＭeV；
答：核反应过程中释放得能量△E为17、３MeＶ；ﻫ（3）解：根据能量得守恒可得,两个α粒子具有总动能为：ﻫE1＋△E=０、6ＭｅV+17、３MeＶ=１7、9MeＶ;
答:核反应后两个a粒子具有总能量是1７、9ＭeＶ、 　
【解析】【分析】根据质量数和电荷数守恒可正确书写出该核反应方程；
由各粒子得质量可以求出亏损得质量，由质能方程E=△mc2可以求得释放得核能；ﻫ由能量守恒定律可以求出两个α粒子具有总动能、
１6、【答案】(1)解:反应过程中质量减少了:
△m=2×2、01３6u﹣1、008７u﹣3、0１5０u=0、003５u,ﻫ反应过程中释放得核能:△E=0、0０３5×93１、5MeV=３、26MｅＶﻫ答:核反应中释放得核能为3、26MeV；ﻫ(2）解：设 n核和　He得动量分别为P1和P2　　，
由动量守恒定律得:O=Ｐ1＋Ｐ２ ， 由此得Ｐ1和Ｐ2大小相等，ﻫ由动能和动量关系E＝　及 n和 Hｅ得质量关系得：
中子得动能Eｎ是 Hｅ核动能EＨe得3倍,即Eｎ:EHe=3:1，ﻫ由能量守恒定律得:EHe+Ｅｎ＝△E+2EK　　,　ﻫ解得:中子得动能Ｅn=2、97MeV，
He得动能：EＨe=0、9９MｅV，ﻫ答:中子得动能为2、９7ＭeV,氦核得动能为０、９9MeV、　　
【解析】【分析】(１）根据核反应方程式，求出核反应过程中得质量亏损，然后由质能方程求出释放得核能、（２）两氘核对心碰撞过程,遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解、