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1、绝密启用前2020年高考物理二轮复习对点集训-相对论简介一、单选题 1.从牛顿到爱因斯坦，物理学理论发生了跨越式发展下列叙述中与爱因斯坦相对论的观点不符合的是()A 高速运动中的尺子变长B 高速运动中的时钟变慢C 高速运动中的物体质量变大D 光速是自然界中速度的极限【答案】A【解析】A.根据狭义相对论的尺缩效应，在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点，故A错误；B.根据狭义相对论，运动的钟比静止的钟走得慢故B正确；C.根据狭义相对论的基本结论，质量并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大，故C正确；D.根据光速不变原理可知，光速是自然界中速度的
2、极限故D正确故选A.2.下列说法正确的是()A 光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B 由相对论知：m，则物体的速度可以达到光速，此时其质量为无穷大C 在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了D 根据广义相对论原理，力学规律在不同参考系中是不同的【答案】A【解析】A.狭义相对论的两个基本假设是：光速不变原理和狭义相对性原理，故A正确；B.狭义相对论公式m中，光速是物体速度的极限，不可能达到，故B错误；C.根据相对论，有运动延迟效应和长度缩短效应，故在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了，故C错误；D.根据广
3、义相对论原理，力学规律在不同参考系中是相同的，故D错误3.关于爱因斯坦的狭义相对论，下列说法正确的是()A 对于不同的惯性系，物理规律(包括力学的和电磁学的)都是不同的B 有些运动物体相对于观察者的速度可以大于真空中的光速C 在地面参考系中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京上海方向高速飞行的飞船上观测，他们也是同时诞生的D 狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理【答案】D【解析】A.根据相对性原理，在所有惯性系中，物理定律有相同的表达形式，即一切物理规律都是相同的，故A错误；B.根据光速不变原理，一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速，故B错误；C.在地面参考系
4、中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京上海方向高速飞行的飞船上观测，在上海的婴儿先诞生，故C错误；D.狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理，故D正确4.经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速”是指()A 声音在空气中的传播速度B 第一宇宙速度C 高铁列车允许行驶的最大速度D 接近真空中光的传播速度【答案】D【解析】相对论的创始人是爱因斯坦，据相对论理论，时间、空间与物体的运动速度有关，如：相对质量公式为：m，m0是物体静止时的质量，m是物体运动时的质量，v是物体运动的速度，c是光速所以这里的“高速”应该是指接近真空中光的传播速度，故D正确，A、B、C错误故选
5、D.5.如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A的点光源S以速度c射出一束单色光，则在参考系B中接收到的光的情况是()A 光速小于c，频率不变B 光速小于c，频率变小C 光速等于c，频率不变D 光速等于c，频率变小【答案】D【解析】根据相对论光速不变原理可知，在参考系B中接收到的光的速度等于c，由于参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，产生多普勒效应，则知在参考系B中接收到的光的频率变小故A、B、C错误，D正确6.关于狭义相对论，下列说法不正确的是()A 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B 狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中
6、的速度都等于c，与光源的运动无关C 狭义相对论只涉及无加速度运动的惯性系D 狭义相对论任何情况下都适用【答案】D【解析】由狭义相对论原理可知，D错误7.以下说法正确的是()A 光的偏振现象说明光是一种横波B 麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场C 相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D 光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率【答案】A【解析】光的偏振现象说明光是一种横波。8.一个电子的运动速度为0.6c，则该电子的动能约为(电子的静止能量为0.51 MeV)()A 0.13 MeVB 0.21 MeVC 0.34 MeVD 0.45 MeV【答案】A【解析】由于此
7、时电子的动能特别大，其速度接近光速，设该速度为v，因此电子的质量：m1.25m0电子的动能：Ek0.25m0c2将电子的静止能量为0.51 MeV代入上式，得：Ek0.25E00.13 MeV.9.下列说法正确的是()A 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定产生变化的磁场B 波源与观测者相互靠近时，观测者测得的频率变小C 狭义相对论认为：火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变大了D 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsint，则质点在第1 s末与第5 s末的速度方向不同【答案】D【解析】A.根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生磁场，只有非均
8、匀变化的电场周围才产生变化的磁场在变化的磁场周围一定产生电场，只有非均匀变化的磁场周围才产生变化的电场，故A错误；B.波源与观测者相互靠近时，观测者测得的频率变大，故B错误；C.根据狭义相对论可知，火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小，故C错误；D.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsint，与简谐振动的方程：xAsint比较可知，其角速度为，周期：T8 s，则质点在第1 s末与第5 s末时间差半个周期，所以它们的速度方向相反，故D正确故选D.10.下列有关相对论的说法中正确的是()A 若物体能量增大，则它的质量减小B 根据爱因斯坦的相对论，时间和空间都是永恒不
9、变的C 狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的D 狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的，与光源的运动有关【答案】C【解析】A.根据质能方程Emc2表明物体具有的能量与其质量成正比，能量增加，则质量增加，故A错误；B.根据爱因斯坦的相对论，时间和空间都随速度的变化而变化，故B错误；C.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C正确；D.狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，故D错误，故选C.二、多选题 11.(多选)下列说法正确的是()A 肥皂泡呈彩色条纹是光的干涉现象造成的B 从地面上观察，飞船上的时间进程比地面快C
10、 光的偏振现象说明光是一种横波D X射线比射线的穿透能力更强【答案】AC【解析】A.肥皂泡呈彩色条纹是光的干涉现象造成的，是薄膜干涉现象，故A正确；B.根据相对论原理可知，从地面上观察，飞船上的时间进程比地面上慢，故B错误；C.偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；D.X射线其穿透能力比射线弱，故D错误，故选A、C.12.(多选)下列说法正确的是()A 波在传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率B 当某列声波发生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化C 物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大D X射线的频率比无线电波的频率高【答案】AD【解
11、析】A.波在传播过程中，质点的振动频率由波源的振动频率决定，故A正确；B.当某列声波发生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定不变，故B错误；C.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅最大，这种现象称为共振，故C错误；D.根据电磁波谱的分布可知，X射线的频率比无线电波的频率高故D正确故选A、D.13.(多选)以下说法符合经典力学时空观的是()A 同时是绝对的B 时间间隔是绝对的C 空间距离是绝对的D 物体质量是变化的【答案】ABC【解析】按照经典力学的观点，时间跟观察者无关，它是均匀流逝的，而且时间间隔也是绝对的，物体的质量不随物体的运动而发生变化14.(
12、多选)电子的电荷量为1.61019C，质量为9.11031kg，一个电子被电压为106V的电场加速后，关于该电子的质量和速度，以下说法正确的是()A 电子的质量不变B 电子的质量增大C 电子的速度可以达到1.9cD 电子的速度不可能达到c【答案】BD【解析】电子被电场加速后，根据相对论效应m可知，随电子速度的增大，其质量也增大，故A错误，B正确；此时不能根据qUm0v2求速度，任何物体的速度都不可能超过光速c，故C错误，D正确三、计算题 15.一静止体积为V0，静止质量为m0的立方体沿一棱长方向相对地面以速率v运动，求地面的测量者测得的体积和质量【答案】体积是V0，质量为【解析】根据狭义相对论
13、的尺缩效应公式得ll0由静止观察者测得立方体的长、宽、高分别为xx0，yy0，zz0，相应的体积为Vxyzx0y0z0V0根据质量与速度的关系m.16.远方的一颗星以0.8c的速度离开地球，在地球上测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？【答案】3昼夜【解析】因为t，t5昼夜，v0.8c，所以3(昼夜)17.星际火箭以0.8c的速率飞行，其运动质量为静止质量的多少倍？【答案】倍【解析】设星际火箭的静止质量为m0，其运动时的质量mm0，即其运动质量为静止质量的倍.18.电子静止时质量为9.11031kg，被加速器加速后，其能量为1.28109eV，问加速后电子的质量是多少？是静止质量的多少倍？【答案】2.281027kg2 505【解析】由Emc2可得mkg2.281027kg所以2 505.
