2021学年第5章 科学进步无止境本章综合与测试综合训练题

本章达标检测

(满分:50分;时间:30分钟)

一、选择题(本题共7个小题,每小题5分,共35分。其中1—4小题只有一个选项正确,5—7小题有多个选项正确,全选对得6分,选对但不全得3分,错选或不选得0分)

1.山区修建的高速公路穿过许多隧道,已知隧道口为圆形,一辆在高速公路上快速行驶的轿车在将要抵达隧道时,下列说法正确的是              (　　)

A.司机观察到的隧道口为椭圆形,隧道的总长度变短

B.司机观察到的隧道口为圆形,隧道的总长度不变

C.司机观察到的隧道口为椭圆形,隧道的总长度不变

D.司机观察到的隧道口为圆形,隧道的总长度变短

2.在一列匀速行驶的列车上,一小孩相对列车从同一高度向各个方向以相同大小的水平初速度抛球,则下列叙述正确的是              (　　)

A.球的速度方向与列车前进的方向相同时,球在列车上的落点与抛出点的水平间距最大

B.球的速度方向与列车前进的方向相反时,球在列车上的落点与抛出点的水平间距最大

C.球的速度方向与列车前进的方向垂直时,球在列车上的落点与抛出点的水平间距最小

D.无论朝哪个方向抛球,球在列车上的落点与抛出点的水平间距均相同

3.正、负电子的静止质量均为m0,当一个正电子和一个负电子相遇时可以发生湮灭现象,即两电子消失而产生一对相同的光子,则每个光子的能量为              (　　)

A.m0c2　　　B.2m0c2

C.m0c2　　　D.m0c2

4.在地面上观测一个物体,由于物体以一定速度运动,发现该物体质量比静止时的质量增加了10%,求在地面上观测时,此物体相对于静止时的尺度在运动方向上缩短了              (　　)

A.91%　　　B.10%

C.18%　　　D.9.1%

5.下列说法正确的是 (　　)

A.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量

B.所有物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式

C.爱因斯坦的狭义相对论认为运动的时钟变快

D.相对论认为真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的

6.根据经典力学知识,关于人们对时间和空间的认识,下列说法正确的是 (　　)

A.时间和空间都是绝对的,与物质的存在和物质的运动都无关

B.时间和空间可以脱离物质而独立存在,两者之间也无联系

C.时间和空间可以脱离物质而独立存在,两者之间存在一定的联系

D.时间和空间不能脱离物质而独立存在,两者之间存在一定的联系

7.直升机在抢险救灾中能发挥特殊的作用,在某次抢险救灾中,飞行员凭借自己的经验,在抵达救灾地点前,调为以某一恒定的速度匀速飞行,在距离救灾地点一定距离时,将救灾物资自由释放。地面上的人看到该救灾物资的运动轨迹为曲线,而飞行员观察到救灾物资做自由落体运动,经一段时间,救灾物资刚好落在救灾地点。由经典的时空观可确定              (　　)

A.飞行员为非惯性系

B.飞行员为惯性系

C.地面上的人为非惯性系

D.地面上的人为惯性系

二、非选择题(本题共2小题,共15分)

8.(2020江苏盐城二模,★★☆)(6分)一列很长的列车沿平直轨道飞快地匀速行驶,在列车的中点处,某乘客突然按亮电灯,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　　　　(选填“相等”或“不等”)。车上的乘客认为,电灯的闪光同时到达列车的前、后壁;地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的　　　　(选填“前”或“后”)壁。 

9.(9分)一支静止时长为l的火箭以速度v从观察者的身边飞过。

(1)火箭上的人测得的火箭长度应为多少?

(2)观察者测得的火箭长度应为多少?

(3)如果火箭的速度变为光速的二分之一,观察者测得的火箭长度应为多少?

答案全解全析

一、选择题

1.D　根据狭义相对论,在运动方向上的长度变短,故隧道长度变短,在垂直于运动方向上的长度不变,故洞口为圆形,隧道的总长度变短,故选D。

2.D　一切惯性参考系中物理规律相同,此时和小孩在静止的列车上抛球是一样的,所以无论朝哪个方向抛球,球在列车上的落点与抛出点的水平间距均相同,D正确。

3.A　光子能量的来源是电子质量的损失,每个电子由于质量而具有的能量是E=m0c2,两个电子总共具有的能量是2m0c2,故每个光子的能量为m0c2,选项A正确。

4.D　先根据质速方程:m=,由题意=得:=,再由长度收缩效应公式:l=l0,解得:≈9.1%,故选项D正确。

5.BD　爱因斯坦通过质能方程阐明了质量与能量的联系,但不能认为质量就是能量,A错误;按照爱因斯坦的狭义相对论,所有物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式,B正确;狭义相对论认为运动的时钟变慢,C错误;真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,D正确。

6.AB　经典力学认为时间和空间都是绝对的,可以脱离物质而独立存在,二者之间没有联系,故A、B正确。

7.BD　物资被投放后,仅受重力作用,飞行员看到物资是做自由落体运动,符合牛顿运动定律,故飞行员为惯性参考系,B正确,A错误;地面上的人看到物资做平抛运动,符合牛顿运动定律,D正确,C错误。

二、非选择题

8.答案　相等　后壁

解析　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。由于列车向前运动,所以地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的后壁。

9.答案　(1)l　(2)l　(3)l

解析　(1)火箭上的人测得的火箭长度与火箭静止时测得的长度相同,即为l。

(2)沿着火箭的方向,火箭以速度v相对观察者运动,观察者测得的长度变短,由长度收缩效应公式知

l'=l

其中c为真空中的光速。

(3)将v=代入长度收缩效应公式得

l″=l