1、階段驗收評估（六）相對論與量子論初步（時間：50 分鐘滿分：100 分）6 分，共 48 分。第 15 小題只有一個選項正確，6 分，選對但不全的得 3 分，有選錯的得 0 分）B. 邁克爾孫D .德布羅意解析：選 A 為了解釋黑體輻射，普朗克首先提出了能量的量子化，故A 正確。2.屬于狹義相對論基本假設的是在不同的慣性系中（）A. 真空中光速不變B. 時間間隔具有相對性C. 物體的質量不變D. 物體的能量與質量成正比解析： 選 A 狹義相對論的兩條假設分別是在任何慣性系中真空中的光速不變和一切物 理規律相同，故 A 正確。3. 如圖 1 所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想

2、有一列車沿AC方向以接近光速行駛，當鐵塔B發出一個閃光，列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是（）A.同時被照亮B .A先被照亮C.C先被照亮D .無法判斷I解析：選 C 列車上的觀測者看到的是由B發出后經過A和C反射的光，由于列車在這段時間內靠近C,而遠離A,所以C的反射光先到達列車上的觀測者，看到C先被照亮，故只有 C 正確。4.如圖 2 所示，一根 10 m 長的梭鏢以相對論速度穿過一根10 m 長的管子，它們的長度都是在靜止狀態下測量的。以下哪種敘述最好地描述了梭鏢穿過管子的情況（）（） ）一、選擇題（本題共 8 小題，每小題 第68 小題有多個選項正確，全選對的得1 首先提出量

3、子理論的科學家是（A.普朗克C.愛因斯坦ABC2A 梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B.管子收縮變短，因此在某些位置上，梭鏢從管子的兩端伸出來3C. 兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個位置，管子恰好遮住梭鏢D. 所有這些都與觀察者的運動情況有關解析：選 D 如果你是在相對于管子靜止的參照系中觀察運動著的梭鏢，那么梭鏢看起來就比管子短，在某些位置，梭鏢會完全處在管子內部。然而當你和梭鏢一起運動時，你看到的管子就縮短了； 所以在某些位置，你可以看到梭鏢兩端都伸出管子。又如你在梭鏢和管子之間運動，運動的速度是在梭鏢運動的方向上，而大小是其一半；那么梭鏢和管子都相對于你運動，且速度的

4、大小一樣；你看到這兩樣東西都縮短了，且縮短的量相同。所以你看到的一切都是相對的一一依賴于你的參考系，故D 正確。5下列對于光的波粒二象性的說法中，正確的是（）A. 束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子B. 光子與電子是同樣一種粒子，光波與機械波是同樣一種波C. 光的波動性是由于光子間的相互作用而形成的D.光是一種波，同時也是一種粒子， 光子說并未否定電磁說， 在光子能量= hv仍表現出波的特性解析：選 D 光是一種波，同時也是一種粒子，粒子性和波動性是光子本身的一種屬性,光子說并未否定電磁說，故D 正確。6.如圖 3,世界上有各式各樣的鐘：砂鐘、電鐘、機械鐘和光鐘。既然運動可以使某j： V解析

5、：選 AC 將不同類型的兩架鐘調整到時間相同，并將它們密封在一個盒子中，再讓該盒子勻速運動。 假設運動對一架鐘的影響比另一架大，則坐在盒子里的人就能看到兩架鐘的差別，因而可以判定出盒子是怎樣運動的，顯然這違反了相對論的基本原理，即一個密閉在盒子中的人是無法辨認自己是處于靜止狀態，還是勻速運動狀態的。所以一架鐘變慢時，所有的鐘必定都變慢，且變慢的程度一定嚴格相同。故A、C 正確。7.在引力可以忽略的空間里有一艘宇宙飛船在做勻加速直線運動，一束光垂直于運動中,一種鐘變慢，它一定會使所有的鐘都一樣變慢。這種說法A.B.C.D.正確錯誤若變慢，則變慢程度相同若變慢，則與鐘的種類有關系圖 3/|( )4

6、方向在飛船內傳播，則下列說法中正確的是（）5A. 飛船外靜止的觀察者看到這束光是沿直線傳播的B. 飛船外靜止的觀察者看到這束光是沿曲線傳播的C. 航天員以飛船為參考系看到這束光是沿直線傳播的D. 航天員以飛船為參考系看到這束光是沿曲線傳播的解析：選 AD 由相對論原理可知物理規律在一切慣性系中都相同，故A 正確，B 錯誤;由廣義相對論原理可知 C 錯誤，D 正確。&愛因斯坦提出了質能方程，揭示了質量與能量的關系，關于質能方程，下列說法不正確的是（）A.質量就是能量B.當物體向外釋放能量時，其質量必定減少，且減少的質量m與釋放的能量 E滿足E= meC.如果物體的能量增加了 E,那么它的

7、質量相應減少了 m并且E=AmCD. m（e是物體能夠放出能量的總和解析：選 ACD 由質能方程可知，能量與質量之間存在著一種對應關系，而不能認為質 量就是能量或能量就是質量，能量與質量是兩個不同的概念，故選A、C Do二、計算題（本題共 3 小題，共 52 分）9. （16 分）長度測量與被測物體相對于觀察者的運動有關，物體在運動方向上長度縮短了。一艘宇宙飛船的船身長度為Lo= 90 m,相對地面以v= 0.8e的速度在一觀測站的上空飛過。（1）觀測站的觀測人員測得飛船的船身通過觀測站的時間間隔是多少?（2）宇航員測得船身通過觀測站的時間間隔為多少?解析：（1）觀測站測得船身的長度為通過觀測

8、站的時間間隔為L54 m- 7At=廠莎=2.25%10 s。宇航員測得飛船船身通過觀測站的時間間隔為At=卩90罟站5X10 -7so答案：（1）2.25X10-7s （2）3.75X10-s10. （18 分）研究高空宇宙射線時，發現了一種不穩定的基本粒子，稱為介子，質量約 為電子L=L21 -右=91 - 0.82m = 54 m6質量的 273 倍，它帶有一個電子電荷量的正電荷或負電荷，稱為冗+或n。若參考系中n士介子處于靜止，它們的平均壽命為T= 2.56X10-8s，設n士介子以 0.9C的速率運動，求：（1）在實驗室參考系中觀測到該粒子的平均壽命。7(2) 在實驗室參考系中觀測到

9、該粒子運動的平均距離。(3) 該粒子運動時的動能。解析：(1)粒子運動時，在和粒子相對靜止的參考系中，粒子的壽命仍為8s，而此時在實驗室中觀察到的壽命T應比T大，滿足82.56X10-2- s5.87X100.9(2)平均距離8 8d=vT=0.9X3X10X5.87X10m=15.849 m。(3)粒子的靜止質量3128m=273X9.1X10kg=2.484 3X10 kg粒子的動能為丘=mCmc2=2.898X1011J。1c8答案：(1)5.87X10 s (2)15.849 m(3)2.898X10 t J11. (18 分)太陽在不斷地輻射能量，因而其質量也不斷地減少。若太陽每秒鐘輻射的總能量為4X1026J，試計算太陽在一秒內失去的質量。估算5 000量，并求 5 000年內減少的質量與太陽的總質量 2X10 t 的比值。年內總共減少了多少質kgj*1 *解析：由太陽每秒鐘輻射的能量AE可得其每秒內失去的質量為4109=9X10 kg4.4X10 kg。 w在 5