古交市第二高级中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：6.2爱因斯坦眼中的世界 质量检测（含解析）

6.2爱因斯坦眼中的世界
1．关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是（
）
A．中是物体以光速运动的动能
B．是物体的核能
C．是物体各种形式能的总和
D．是在核反应中，亏损的质量和能量的对应关系
2．下列说法正确的是________．
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．光的干涉和衍射说明光是横波
C．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
D．狭义相对论指出，物理规律对所有惯性参考系都一样
3．下列说法正确的是（
）
A．以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
B．物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围
C．相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定
D．经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
4．经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬.20世纪以来，人们发现了一些新的事实，用经典力学无法解释．下列说法正确的是(　　)
A．由于经典力学有局限性，所以它是错误的
B．当物体的速度接近光速时，经典力学仍成立
C．狭义相对论能描述微观粒子运动的规律
D．量子力学能描述微观粒子运动的规律
5．关于相对论，下列说法正确的是（　　）
A．根据狭义相对论，物体运动的速度是可以大于光速的
B．质量、长度的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变
C．根据爱因斯坦的相对论，我们之前所学的物理知识、规律都是错误的
D．惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的时钟走得慢些
6．下列说法正确的是()
A．均匀变化的磁场在周围空间一定产生均匀变化的电场
B．蝙蝠利用超声脉冲导航，当它飞向某一墙壁时，接收到的脉冲频率大于它发出的频率
C．在光的折射现象中，光路是可逆的
D．狭义相对论原理指出：在非惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
E.光的偏振现象说明了光是横波
7．关于经典时空观与相对论时空观，下列说法正确的（
）
A．任何情况下物体的质量与物体的运动状态都无关
B．当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大
C．经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系有关
D．相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的
8．在狭义相对论中，下列说法不正确的是（
）
A．所有惯性系中基本规律都是等价的
B．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关
C．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向传播速度相同
D．质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变
9．下列说法正确的是________．
A．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变宽
B．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物
C．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
D．地面上测得静止的直杆长为L，则在高速飞行火箭中的人测得手中的杆长应小于L
10．下列说法正确的是________．
A．受迫振动的频率总等于驱动力的频率
B．一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率不变
D．红外线是一种光波
E.狭义相对论认为,物体的质量随着物体速度的增大而减小
11．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．
12．狭义相对论认为时间和空间与物质的_________（填“质量”或“速度”）有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_________（填“相等”或“不等”）．
13．甲、乙两人站在地面上时身高都是L0,
甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图所示．此时乙观察到甲的身高L___L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则t1___t0（均选填“>”、“
="”"
或“<”）．
参考答案
1．D
【解析】
ABC.爱因斯坦的质能方程只能说明物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系这里的E不是动能、核能，也不是物体各种形式能的总和，故ABC不符合题意；
D.物体的能量增大了，质量也增大了；能量减小了，质量也减小．是在核反应中，亏损的质量和能量的对应关系，故D符合题意。
2．D
【解析】
A.电磁波可以在真空中传播，而机械波只能在介质中传播，故A错误．
B.
光的干涉和衍射说明光是一种波动，而光的偏振说明光是横波，故B错误．
C.安检用的穿透力较强的射线，红外线不能用于内部物品的检测，故C错误．
D.根据狭义相对论的原理可知，在不同的惯性参考中，一切物理规律都是相同的，故D正确．
3．B
【解析】
牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用；解决问题时虽然有一定误差，但误差极其微小，可以忽略不计；故经典力学仍可在一定范围内适用．虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故选项B正确．A、C错误；经典力学不能用于处理高速运行的物体；故D错误．
故选B
4．D
【解析】
相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形．故A错误．当物体的速度接近光速时，经典力学不成立，故B错误．量子力学能够描述微观粒子运动的规律．故C错误，D正确．故选D．
点睛：该题考查经典力学的使用范围，记住：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体．
5．BD
【解析】
A.根据狭义相对论，物体运动的速度不能够超过光速的，A错误；
B.根据相对论，质量、长度的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变，B正确；
C.我们之前所学的物理知识、规律在宏观低速时适用的，所有我们不能够说之前所学的物理知识、规律都是错误的，C错误；
D.动杆变短，动钟变慢，这是相对论洛伦兹变换的公式得到的，D正确；
6．BCE
【解析】
均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；当声源和观察者相互靠近时，接收到的频率增加，当声源和观察者相互远离时，接收到的频率降低；物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式.这叫做相对性原理．
【详解】
A．均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，故A错误；
B．蝙蝠利用超声脉冲导航，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，与墙壁相互靠近，故接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于它发出的频率，故B正确；
C．光的折射和反射现象中，光路均是可逆的，故C正确；
D．物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，这叫做相对性原理，在不同的参考系中，一切物理规律都是不相同的，故D错误；
E.
光的偏振现象，说明了光是横波，故E正确．
【点睛】
本题主要考查了多普勒效应、折射规律、狭义相对论等基本知识，较为简单．
7．BD
【解析】
A.
物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，忽略变化不计，故A错误。
B.
根据相对论原理，当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大，故B正确。
C.
经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系无关，故C错误。
D.
相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的，故D正确。
8．ABC
【解析】
A、狭义相对论的基本假设之一是相对性原理，即在所有惯性系中基本规律都是等价的，故A正确；
BC、狭义相对论的基本第二条基本假设是光速不变原理，即在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关，在不同的惯性系中，光速是相同的，故BC正确；
D、质量、长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对状态而改变，即运动质量增加、尺缩效应、运动延迟效应，故D错误；
故选ABC．
9．AB
【解析】
根据相对论原理，沿着飞行方向上，长度缩短，根据条纹宽度的公式，分析改变入射光可得相邻干涉条纹间距的变化；
【详解】
A．
在双缝干涉实验中，根据条纹宽度的公式可知，若仅将入射光由绿光改为红光，波长变长，则相邻干涉条纹间距变宽，故A正确；
B．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，利用了激光的频率单一性的特点，故B正确；
C．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的干涉原理，故C错误；
D．根据相对论原理，地面上测得静止的直杆长为L，在沿杆方向高速飞行火箭中的人相对于杆是静止的，所以测得长度不变，故D错误；
故选AB．
【点睛】
在双缝干涉实验中，波长变长，则相邻干涉条纹间距变宽；光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物；全息照片利用了激光的干涉原理；
10．ABD
【解析】
简谐运动的受迫振动的频率总等于驱动力的策动频率；
干涉与衍射是波特有的现象；
根据多普勒效应可以解释接受频率的变化；
红外线是一种光波，且任何物质都发射红外线；
【详解】
A．简谐运动的受迫振动的频率总等于驱动力的策动频率，故A正确；
B．一切波都能发生干涉和衍射，干涉与衍射是波特有的现象，故B正确；
C．根据多普勒效应，波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化，故C错误；
D．红外线是一种光波，生物体和非生物体都可以辐射红外线，因此红外遥感技术应用十分广泛，在军事、医疗、勘测，甚至日常生活中都有广泛的应用，故D正确；
E．狭义相对论认为：物体运动时的质量会随着物体运动速度的增大而增加，故E错误．
故选ABD。
11．k；
【解析】
根据相对论的知识，静止物体的能量是E=m0c?(m0是静止时的质量),运动时的能量E′=mc?（m为运动时的质量）
E′/E=K
m/m0=K；由相对论的质量关系式，解得．
12．速度
相等
【解析】
[1]．狭义相对论认为时间和空间与物质的速度有关；
[2]．狭义相对论认为真空中光速均为c，地面上的人认为闪光速度也都为c．则站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度相等。
13．＝
＞
【解析】
身高L=L0，因为人是垂直于物体速度方向的，没有尺缩效应；根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地球来说时间都变慢了，但乙相对于甲的速度更大，因此可以推测，乙的钟要更慢一点（相对于甲），t1＞t0．