第6章 相对论天体物理 章末检测.doc

章末检测 (时间：90分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分) 1．下列说法中正确的是(　　)． A．万有引力可以用狭义相对论作出正确的解释 B．电磁力可以用狭义相对论作出正确的解释 C．狭义相对论是惯性参考系之间的理论 D．万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架 解析　由狭义相对论的基本原理和无法解决的问题知，正确答案为B、C、D. 答案　BCD 2．根据相对论判断，下列说法正确的是(　　)． A．狭义相对论全面否定了经典力学理论 B．如果物体在地面上静止不动，任何人在任何参考系里测得的物体的长度都是一样的 C．由E＝mc2可知，质量可转变成能量 D．物体的速度越大，质量也变得越大 解析　由相对论的结论可知D正确． 答案　D 3．关于物体的质量，下列说法正确的是(　　)． A．在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的 B．在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化 C．在相对论力学中，物体静止时的质量最小 D．在相对论力学中，物体的质量随物体的速度的增大而增大 解析　根据质速公式m＝分析，其中m是物体以速度v运动时的质量，m0是静止质量． 答案　ACD 4．一个物体静止时质量为m0，能量为E0，速度为v时，质量为m，能量为E，动能为Ek，下列说法正确的是(　　)． A．物体速度为v时的能量E＝mc2 B．物体速度为v时的动能Ek＝mc2 C．物体速度为v时的动能Ek＝mv2 D．物体速度为v时的动能Ek＝(m－m0)c2 答案　AD 5．根据爱因斯坦的质能方程，可以说明(　　)． A．任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等 B．太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减小 C．虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不会改变的 D．若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大 解析　由质能方程可知A、B、D正确． 答案　ABD 6．下列几种说法： (1)所有惯性系统对物理基本规律都是等价的． (2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关． (3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同． 关于上述说法(　　)． A．只有(1)(2)是正确的B．只有(1)(3)是正确的 C．只有(2)(3)是正确的D．三种说法都是正确的 解析　狭义相对论认为：物体所具有的一些物理量可以因所选参考系的不同而不同，但它们在不同的参考系中所遵从的物理规律却是相同的，即(1)(2)都是正确的．光速不变原理认为：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的．即光在真空中沿任何方向的传播速度都是相同的． 答案　D 7．如图1所示，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下叙述中最好的描述了梭镖穿过管子的情况的是(　　)． 图1 A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它 B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来 C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖 D．所有这些都与观察者的运动情况有关 解析　如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子，正确答案为D. 答案　D 8．如图2所示，你站在水平木杆AB的中央附近，并且看到木杆落在地面上时是两端同时着地的，所以，你认为这木杆是平着落到了地面上；而此时飞飞小姐正以接近光速的速度从你前面掠过，她看到B端比A端先落地，因而她认为木杆是向右倾斜着落地的，她的看法是(　　) 图2 A．对的 B．错的 C．她应感觉到木杆在朝她运动 D．她应感觉到木杆在远离她运动 解析　当飞飞小姐掠过木杆时，在她看来，木杆不仅在下落，而且还在朝她运动，正好像星体朝你的飞船运动一样．因此，在你看来同时发生的两个事件，在飞飞小姐看来首先在B端发生． 到底在A和B处的两个事件是同时发生，还是在B处先发生？这一问题是没有意义的．因为运动是相对的，对运动的描述取决于选择的参考系．对于你来说木杆是平着下落的，对飞飞小姐来说木杆是向右斜着下落的，虽然难以置信，但你和她都是正确的． 答案　AC 9．用相对论的观点判断，下列说法不正确的是(　　)． A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变 B．在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的 C．在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船上的人扁一些 D．当