高中物理课时训练(十八)相对论的速度变换公式质能关系教科版选修3-4(new)

课时跟踪检测(十八) 相对论的速度变换公式质能关系1．1905年，爱因斯坦创立了“相对论”，提出了著名的质能方程。

下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是（）
A．若物体能量增大，则它的质量增大
B．若物体能量增大，则它的质量减小
C．若核反应过程质量减小,则需吸收能量
D．若核反应过程质量增大,则会放出能量
2．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的快
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
3．在一列相对于地面的速度为v的高速行驶的火车上，车上的人以速度u′沿着火车前进方向相对火车运动，根据相对论速度叠加公式，下列说法正确的是（) A．人相对于地面的速度小于人的速度和火车速度之和
B．人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和
C．只要人和火车的速度足够大，人相对于地面的速度可以超过光速
D．不管人和火车的速度多大,人相对于地面的速度都小于光速
4．下列关于爱因斯坦质能关系式的说法中，正确的是（)
A．只有运动物体才具有能量，静止物体没有质能
B．一定的质量总是和一定的能量相对应
C．E＝mc2中能量E其实就是物体的内能
D．由ΔE＝Δmc2知质量与能量可以相互转化
5．如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行，宇航员是否可以根据下述变化发觉自己在运动( )
A．他的质量在减少
B．他的心脏跳动在慢下来
C．他永远不能由自身的变化知道自己是否在运动
D．他在变大
6．一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E k，下列说法正确的是( )
A．物体速度为v时能量E＝mc2
B．物体速度为v时动能E k＝错误!mc2
C．物体速度为v时的动能E k＝错误!mv2
D．物体速度为v时的动能E k＝（m－m0)c2
7．已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为4×1026 J，则太阳的质量每秒钟约减少多少t。

8．若一宇宙飞船以对地速度v运动,宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c，在地上的观察者看来，光速应为v＋c吗？
答案
1．选A 由E＝mc2，若E增大，则m增大；若E减小，则m减小，故A正确、B错。

若m 减小，则E减小;若m增大，则E增大，故C、D错。

2．选A 由相对论的基本原理可知,选项A正确。

3．选AD 设此人相对地面的速度为u,则u＝错误!＜u′＋v,故A、D正确。

4．选 B 物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E＝mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量,则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化。

故选项D错误，B正确；静止的物体也具有能量,称为静质能E0，E0＝m0c2，m0叫做静质量;E＝mc2中能量E包括静质能E0和动能E k,而非物体的内能，故选项A、C错误.
5．选 C 宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此他不可能发现自身的变化，所以选项A、B、D错误，选项C正确。

6．选AD 物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E＝mc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系,物体吸收或放出能量,则对应的质量会增加或减少，故选项A、D正确，B、C 错误。

7．解析：由质能方程ΔE＝Δmc2得：Δm＝错误!＝错误! kg＝4。

4×109 kg＝4.4×106 t.
答案：4。

4×106 t
8．解析：由相对论速度变换公式u＝错误!,式中u′、v′分别为c和v，代入公式求得光的对地速度u＝错误!＝c，不是v＋c.
答案：不是v＋c
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