东营市胜利第三十九中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：6.3广义相对论初步 课时作业（含解析）

6.3广义相对论初步
1．在适当的时候,通过仪器可以观察到太阳后面的恒星,这说明星体发出的光(　　)
A．经太阳时发生了衍射
B．可以穿透太阳及其他障碍物
C．在太阳引力场作用下发生了弯曲
D．经过太阳外的大气层时发生了折射
2．下列说法正确的是
A．传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置
B．真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的
C．紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应
D．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率
3．麦克斯书认为：电荷的周围存在电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波。受此启发，爱因斯坦认为：物体的周围存在引力场，当物体加速运动时，会辐射出引力波。爱因斯坦提出引力波的观点，采用了（
）
A．类比法
B．观察法
C．外推法
D．控制变量法
4．有关宇宙的理解，下列说法中正确的是（）
A．质量越大的恒星寿命越长
B．太阳发出的光和热来自于碳、氧等物质的燃烧
C．在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高
D．由于光速有限，因此观察遥远的天体就相当于观察宇宙的过去
5．如图所示是黑洞的示意图，黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球上观察，我们看到漆黑一片。那么关于黑洞，下列说法正确的是（
）
A．内部也是漆黑一片，没有任何光
B．尽管内部的光由于引力的作用发生弯曲，也能从黑洞中射出
C．所有中子星都会发展为黑洞
D．如果有一个小的星体经过黑洞，将会被吸引进去
6．根据相对论的知识分析，下列说法正确的是（
）
A．经过太阳周边的光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用
B．由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星
C．引力场越强的位置，时间进程越快
D．广义相对论可以解释引力红移现象
7．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
8．以下说法中错误的是（
）
A．矮星表面的引力很强
B．时钟在引力场弱的地方比在引力场强的地方走得快些
C．在引力场越弱的地方，物体长度越长
D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移
9．下列说法中正确的是(　　)
A．物体的引力使光线弯曲
B．光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用
C．在强引力的星球附近，时间进程会变慢
D．广义相对论可以解释引力红移现象
10．下列说法中，正确的是（
）
A．由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星
B．强引力作用可使光谱线向红端偏移
C．引力场越强的位置，时间进程越快
D．由于物质的存在，实际的空间是弯曲的
参考答案
1．C
【解析】
根据爱因斯坦的广义相对论，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候（如日全食时）通过仪器观察到太阳后面的恒星，故C正确，ABD错误．
2．A
【解析】
A.传感器是把被测非电信息转换为电信息的装置，故选项A正确；
B.根据光速不变原理知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故选项B错误；
C.紫外线常用于医院和食品消毒，但它不具有显著的热效应，反而红外线才是显著的热效应，故选项错误；
D.根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会增加，观察者接收到的频率大于波源的频率，故选项D错误。
3．A
【解析】
爱因斯坦根据麦克斯韦的观点：电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波，提出了物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波的观点，采用了类比法。故A正确。
故选A。
4．D
【解析】
A．质量越大的恒星寿命越短，故A错误；
B．太阳发出的光和热来自于在太阳内部进行着大规模的核聚变释放的能量，故B错误；
C．恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝．故在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度低，故C错误；
D．由于光速有限，遥远的天体发出的光线到达我们时，我们看到的是过去的宇宙射线；故因此观察遥远的天体就等于在观察宇宙的过去，故D正确．
5．D
【解析】
A.黑洞之所以黑是因为光不能从其中射出，而不是内部没有光线．故A不符合题意；
B.由于引力的作用，其光线弯曲程度很大，不能射出．故B不符合题意；
C.只有少数中子星会发展成为黑洞．故C不符合题意；
D.当有一个小的星体经过黑洞时，由于黑洞质量很大，对小星体有很强大的引力，把小星体吸引进去．故D符合题意。
6．BD
【解析】
A．根据广义相对论知，光线弯曲是引力的作用，A错误；
B．由广义相对论可知，物质的引力使光线弯曲，我们有可能看到太阳后面的恒星，实际的空间是弯曲的，B正确；
C．在引力场中引力越强，时间进程越慢，C错误；
D．强引力使时间进程变慢，光振动的周期变大，频率变小，波长变长，光谱线出现红移现象，D正确。
故选BD。
7．AD
【解析】
由广义相对性原理和等效原理的内容知A、D正确．
思路分析：从广义相对论原理和等效原理的内容就可判断。
试题点评：本题考查广义相对论的原理和等效原理基本内容，难度不大。
8．CD
【解析】
A.因矮星体积很小，质量却不小，所以矮星表面引力很强，故A正确；
BC.根据广义相对论的结论可知，引力场越强，时间进程越慢，物体长度越短，故B正确，C错误；
D.在引力场强的地方，光谱线向红端偏移，称为“引力红移”，故D错误．
9．ACD
【解析】
A、在引力场存在的情况下，光线沿弯曲的路径传播，故A正确；
B、光线弯曲的原因是引力作用，而不是介质不均匀的原因，故B错误；
C、物质的引力使光线弯曲，故引力场的存在使得空间不同位置的时间进程会变慢，故C正确；
D、近年来，多次观测到的“引力红移”现象，用爱因斯坦的狭义相对论无法解释，但是广义相对论很好解释，而且恰好证明了广义相对论的正确性，故D正确．
故选ACD．
10．ABD
【解析】
由广义相对论我们知道：物质的引力使光线弯曲，因此选项A、D是正确的。在引力场中时间进程变慢，而且引力越强，时间进程越慢，因此我们能观察到引力红移现象，所以选项B正确，C错