相对论与天体物理学案.docx

鲁科版物理选修3-4 第六章 相对论与天体物理 单元测试 一、选择题（本题有7个小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确） 1.惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得 该正方形的图象是 ( )2. 1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（ ） A、同时的绝对性与同时的相对性 B、运动的时钟变慢与运动的尺子缩短 C、时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性 D、相对性原理与光速不变原 理 3.为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程，E=mc2科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子 捕获中子前后质量的变化以及核反应过程放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性。设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反应过程放出的能量为E，则这一实验需验证的关系式是 ( ) A. E=(m1m2m3)c2 B. E=(m1+m3m2)c2 C. E=( m2m1m3)c2 D. E=( m2m1+m3)c2 4、如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭B是“追赶”光的；火箭A是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度为 ，则两火箭上的观察者测出的光速分别为 ( ) A , B , C , D无法确定 5、氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级辐射出a光，从n=4的能级跃迁到n=2的能级辐射出b光。下列关于这两种光的说法正确的是 ( ) Aa光的光子能量比b光的光子能量大 B在同种介质中a光的传播速度比b光的传播速度小 C在a光不能使某金属发生光电效应，则b光一定不能使该金属发生光电效应 D在同一双缝干涉装置上进行实验，所得到的相邻干涉条纹的间距，a光的比b光的大 一些 6、某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是：（ ） A 延长光照时间 B 增大光的强度， C 换用波长较短的光照射 D 换用频率较低的光照射。 7、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 。则下列 判断正确的是 （ ） A当用频率为 的光照射该金属时，一定能产生光电子 B当用频率为 的光照射该金属时，产生的光电子的最大初动能为 C当照射光的频率大于 时，若频率增大，则逸出功增大 D当照射光的频率大于 时，若频率增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 8、在右图所示的光电管的实验中， 发现用一定 频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么（ ） A A光的频率大于B光的频率， B B光的频率大于A光的频率， C 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b D 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a。 9、下列光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ） A有的光是波，有的光是粒子 B光子与电子是同样的一种粒子 C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D大量光子的行为往往显示出粒子性 10、A、B两种单色光分别垂直水面从水面射到池底，它们经历的时间tAtB，那么两种光子的能量关系是（ ） AEAEB BEAEB CEAEB D不能确定 11、一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是（ ） A若增加绿光的照射 强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变 B若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加 D若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加 12、在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用哪种方法（ ） A增加光照时间 B增大入射光的波长 C增大入射光的强度 D增大入射光频率 13、在奥运会场馆的建设上也体现了“绿色奥运”的理念。如主场馆鸟巢采用绿色能源太阳能光伏发电系统，为整个场馆提供电动力，可以说鸟巢是世界上最大的环保型体育场。光伏发电的基本原理就是我们平常说的光电效应,首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。如图所示是光电效应中光电 子的 最大初动能Ekm与入射光频率 的关系图线，从图中可知（ ） AEkm与 成正比 B入射光频率必须大于或等于极限频率 时，才能产生光电效应 C对同一种金 属而言，Ekm仅与 有关 DEkm与入射光强度成正比 二、填空题 14、绿光照射到某金属表面能产生光电效应现象，则采用 色光也可以产生（写出一种颜色的可见光）；若金属表面单位时间内单位面积内发出的光电子数目增加了，则入射光的 （填“频率”或“强度”）增大了。 15、在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是：_ _ 16、3A利用光电管产生光电流的电路如图所示电源的正极应接在 端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8A， 则每 秒从光电管阴极发射的光电子至少是 个（已知电子电量为 l.610-19C） 17、广义相对论告诉我们，_的存在使得空间不同位置的_出现差别，物质的_使光线弯曲。 18.（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。 三、计算论述题 19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v=0.8c，火箭中静止放置长度为1.0 m的杆，杆与火箭方向平行，求在日心恒星坐 标系中测得的杆长。201947年，在用乳胶研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的基本粒子，称作介子，质量约为电子质量的273.27倍，它带有一个电子电量的正电荷或负电荷，称作+或-若参考系中介子处于静止，它们的平均寿命为=2.5610-8 s，设介子以0.9c速率运动，求从实验室参考系观测到该粒子的平均寿命。参考答案 一、选择题（本题有7个小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确） 1.C 2.D 3.B 4.B 5.D 6.C 7.A 8.AC 9.C 10.A 11.C 12.D 13.BC 二、填空题 14. 蓝（或青或紫），强度 15. 入射光波长太大（或反向电压太大）16. a，51013 17.引力场，时间进程，引力 18. k； 三、计算论述题 19. 0.6 m 20. 5.8710-8 s20 20