2020-2021学年第1节 初识相对论课后作业题

这是一份2020-2021学年第1节 初识相对论课后作业题，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
5.1认识相对论一、单选题1．下列叙述错误的是（　　）A．激光的反射也遵循反射定律B．振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场C．只有声波才能发生多普勒效应D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的2．下列说法正确的是（　　）A．医疗上的内窥镜利用了光的全反射原理B．验钞机是利用红外线的特性工作的C．相对论指出：在不同的惯性参考系中光速是不相同的D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在3．以下有关波动和相对论内容的若干叙述正确的是(　　)A．单摆的摆球振动到平衡位置时，所受的合外力为零B．光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C．波在传播的过程中，介质质点将沿波传播的方向做匀速运动D．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化4．下列说法中正确的是（　　）A．人耳能听到的声波比超声波更不易发生明显衍射B．离开地球的高速火箭里的人认为地球上时钟变快C．无论什么波，只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象D．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色的条纹，这是光的衍射现象5．在物理学发展过程中，许多科学家作出了卓越的贡献，下列说法与事实相符合的是（    ）A．爱因斯坦提出了相对论B．第谷通过对前人积累的观测资料的仔细分析研究，总结出行星运动规律C．牛顿建立了万有引力定律，并利用扭秤装置测定了万有引力常量D．伽利略通过多年的潜心研究，提出了“日心说”的观点6．对相对论的基本认识，下列说法正确的是A．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B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了7．对相对论的基本认识，下列说法正确的是A．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B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了二、多选题8．以下说法中正确的是（　　）A．在同一种玻璃中，频率越大的光速度越小B．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在C．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应D．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9．下列说法正确的是（　　）A．在光导纤维束内传送图像是利用光的折射原理B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C．一束自然光相继通过两个平行偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度不发生变化D．科学家可以通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度10．关于对光学的性质以及相对论的理解，下列说法正确的是（　　）A．狭义相对性原理指出，力学规律在任何参考系中都是相同的B．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰C．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同D．由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光E.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹11．下列说法正确的是(  )A．单摆做简谐运动时，在平衡位置所受合力不为0B．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象C．做简谐运动的物体每次通过同一位置时，都具有相同的加速度和位移D．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的E.在波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率，振动速度等于波的传播速度12．下列说法中正确的是________A．把调准的时钟,由北京移至赤道,这个钟将变快B．振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的D．调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程E.普朗克认为原子激发时发出的光的频率可以是任意值13．关于光学现象，下列说法中正确的有（　　）A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象B．雨后的彩虹是由于光透过空气中的小水珠发生了衍射现象C．已知的半衰期为24天，经过96天还剩下D．某人在速度为的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为14．关于相对论及相关问题，下列说法正确的是（　　）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．当物体运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量改变了，故经典力学不再适用C．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，如分析地球上物体的运动就不必考虑质量变化D．按照相对论理论，一个真实的静止质量不为零的物体相对任何惯性参考系的速度有可能超过光速     参考答案1．C【详解】A．激光的反射也遵循反射定律，故A正确，不符合题意；B．根据电磁波理论可知，振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场，故B正确，不符合题意；C．所有类型的波都能发生多普勒效应，故C错误，符合题意；D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的，故D正确，不符合题意。故选C。2．A【详解】A．医疗上的内窥镜利用了光的全反射原理，A正确；B．验钞机是利用紫外线的特性工作的，B错误；C．相对论指出：在不同的惯性参考系中光速是相同的，C错误；D．麦克斯韦提出光是一种电磁波，赫兹通过实验证实电磁波存在，D错误。故选A。3．B【解析】【分析】单摆在平衡位置回复力为零，但是合力不为零，合力提供向心力；在波的传播过程中，质点不随波迁移，移动的是波形；在干涉现象中，振动加强区始终是振动加强区，减弱区始终是减弱区，是固定不变的．【详解】A.单摆的摆球振动到平衡位置时，所受的合外力不为零，拉力和重力的合力提供向心力，故A错误；
B.根据光速不变原理知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故B正确；
C.在波的传播过程中，质点在平衡位置两侧振动，不随波迁移，故C错误；
D.两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域是固定的，故D错误．故选B【点睛】本题考查了选修3-4中的内容，关键要熟悉教材，牢记课本中的基本概念和基本规律．4．D【详解】因声波的波长比超声波长，则更容易发生衍射现象，故A错误；根据相对论原理可知，离开地球的高速火箭里的人认为地球上时钟变慢，故B错误；产生明显的衍射现象的条件 是波的波长小于障碍物的尺寸，与与障碍物的尺寸差不大，与波的振幅无关，故C错误；透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时能看到彩色的条纹，这是光的衍射现象，故D正确；故选D.【点睛】此题关键是知道波长越长，越容易发生衍射，声波的波长比超声波长；相对论中，长度缩短，时间变慢；产生明显的衍射现象的条件是波的波长小于障碍物的尺寸，与与障碍物的尺寸差不大；5．A【解析】A、爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，故A正确．B、开普勒发现了行星运动的规律，故B错误．C、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故C错误；D、波兰天文学家哥白尼，经过长期天文观察，利用工作余暇写成以“日心说”为主要论点的《天体运行论》一书，故D错误；故选A．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．6．A【解析】【详解】A．相对论认为：真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的，故A正确．B．由可知，质量与能量相互联系，但质量与能量是两个不同的物理量，不能说质量就是能量，能量就是质量，故B错误；C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上慢．故C错误；D．我们发现竖直向上高速运动的球，水平方向上没有变化，竖直方向变短了，故D错误；故选A．【点睛】本题关键是记住相对论有关时间间隔的相对性公式、相对论质量公式，明确相对论的等效原理．质量与能量是两个不同的物理量，它们间存在联系．7．A【解析】【详解】A．相对论认为：真空中的光速在不同的惯性系中都是相同的，故A正确．B．由可知，质量与能量相互联系，但质量与能量是两个不同的物理量，不能说质量就是能量，能量就是质量，故B错误；C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上慢．故C错误；D．我们发现竖直向上高速运动的球，水平方向上没有变化，竖直方向变短了，故D错误；故选A．【点睛】本题关键是记住相对论有关时间间隔的相对性公式、相对论质量公式，明确相对论的等效原理．质量与能量是两个不同的物理量，它们间存在联系．8．ACD【详解】A．在同一种玻璃中，频率越大的光折射率越大，由可知光的传播速度越小，故A正确；B．麦克斯韦理论上提出了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在， 故B错误；C．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，故C正确；D．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D正确。故选ACD。9．BD【详解】A．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射原理，故Ａ错误；B．爱因斯坦的狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，即光速不变原理，故Ｂ正确；C．自然光是偏振光，只有振动方向与偏振片方向相同的光可以透过，所以一束自然光相继通过两个平行偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度会发生变化，故C错误；D．科学家可以通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是光的多普勒效应，故D正确；故选BD。10．BDE【详解】A．狭义相对性原理指出，力学规律在任何“惯性”参考系中都是相同的，故A错误；B．照相机镜头的偏振滤光片，阻碍其他反射光的进入，使得所拍影像清晰，故B正确；C．由相对论知光在真空中的传播速度在不同的惯性参考系中数值不变，故C错误；D．由红光和绿光组成的一束光束从水中射向空气，由于绿光的折射率较大，由全反射临界角公式可知绿光的全反射临界角较小，如果入射角逐渐增大，水面上首先消失的是绿光，故D正确；E．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于单缝衍射，故E正确。故选BDE。11．ACD【详解】A．单摆做简谐运动时，在平衡位置所受回复力为0，但合力不为0，A项正确；B．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是受迫振动，不一定产生共振，B项错误；C．做简谐运动的物体每次通过同一位置时位移相同，回复力相同，故加速度相同，C项正确；D．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，即光速不变原理，D项正确；E．在波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率，但波的传播速度是由介质决定的，与质点的振动速度无关，E项错误。故选ACD。12．BC【详解】A．因为赤道处的重力加速度较小，根据，把调准的时钟由北京移至赤道，则周期变大，这个钟将变慢，选项A错误；B．振动的频率越高，周期越小，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，选项B正确；C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的，选项C正确；D．调谐是电磁波接收应该经历的过程；调制是电磁波发射应该经历的过程，选项D错误；E．普朗克认为原子激发时发出的光的频率是不连续的，呈现量子化，选项E错误；故选BC.13．AC【详解】A．光的偏振现象能说明光是横波，则光具有波动性，但纵波并不能发生偏振现象，故A正确；B．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故B错误；C．根据半衰期的定义，由题意可得故C正确；D．在速度为0.5c的飞船上打开一光源，根据光速不变原理，则这束光相对于地面的速度应为c，故D错误。故选AC。14．AC【详解】A．狭义相对论认为一切物理定律（除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律）在所有惯性系中均有效；或者说，一切物理定律（除引力外）的方程式在洛伦兹变换下保持形式不变，故A正确；B．当物体以远小于光速的速度运动时，质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，故B错误；C．当物体以较小的速度运动时，质速关系可知质量变化十分微小，可忽略，故C正确； D．由质能关系和质速关系可知，如果净质量不为零的物体以光速c运动，则它的能量为无穷大。也就是说，把这样的物体加速到光速需要做的功为无穷大，但这是不可能的。因此，通常物体的速度只能接近而不可能达到真空光速，即光速c是物质的极限速度。故D错误。故选AC。