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v运动，宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c，问在地上观察者看来，光速应为
v＋c吗？答案：在地面的观察者看来，光速是c，不是
v＋c.6．电子的静止质量m0＝9.11×10－31kg，经电压加速后速率为0.94c，求电子的相对论质量．答案：2.69×10－30kg解析：由狭义相对论知1
第15章 第3~4节1．(2010·沈阳市高二联考)物理学发展过程中，不少物理学家作出了重大贡献，下列有关物理学史不符合事实的是( )A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在B．赫兹首先捕捉到电磁波C．伽俐略认为，力学规律在任何惯性参考系中都是相同的D．爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量答案：D2．如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )A．你的质量在增加B．你的心脏跳动在慢下来C．你在变小D．你永远不能由自身的变化知道你的速度答案：D3．用著名的公式E＝mc2(c是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量．下面的哪种说法是正确的( )A．同样的公式E＝mc2也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量B．公式E＝mc2适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能C．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量D．公式E＝mc2适用于任何类型的能量答案：AD4．以下说法中，错误的是( )A．矮星表面的引力很强B．在引力场弱的地方比引力场强的地方，时钟走得快些C．在引力场越弱的地方，物体长度越长D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移答案：CD解析：矮星表面引力很强，按广义相对论，那里的时间进程比较慢．5．若一宇宙飞船对地以速度
舱底．请分析这些物体运动的原因及由此得到的结．答案：论飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向
舱底的原远可能是飞船因在向正离任何天体的
空能加速飞行，也可间是由于飞船处于某个星球．的引场中实力际内飞船上部的任何物理过程都不能
告诉我们飞船到底是加速运动还是停泊在一个行星的表面．这
个事实使我们想到：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价．能力
提升1．关于E＝mc2，下列说法中正确的是( )A．质量为m的物体，就
贮的能量mc2存有B．质量为m的物体，对应
着mc2的能量C．如果物体质量
减少Δm，就将该质量转化为mc2的能量D．如果物体质量
减少Δm，就将Δmc产生2的能量答案：AD2．一
艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实
验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法正确的是( )A．如果向
东跳得最远，则船向东行驶B．如果向
东跳得最近，则船向东行驶C．
他向各个方向跳的最大距离相同，不能由此判断船行方向D．
他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向答案：C3．
回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是( )A．加速
器功率有限，不能提供足够大的能量B．加速
器内无法产生磁感强度足够大的磁场C．加速
器内无法产生电场强度足够大的电场D．速度增大
使粒子质量增大，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再答案：D加速解析：回旋
速加器中带电粒子运动的周期为T＝，当粒为速度比较小时，可以认子其质量那不变的，是
么其周期也不变．但当粒，的速度很大子接近光速时，其质量明显增大，周期
也发生了明显变化，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速．4．一个
原来静止的原，经过子100V电压加速后它动能是的多？少质量改了变百分速度是几？之
多少？此时能否使E用公式k＝m02v？(m0＝9.1×10－31kg)解析：(1)由动能定理得：Ek＝eU＝1.6×10－19×100J＝1.6×10－17J(2)因Ek＝(m－m0)c2，有m－m0＝2
m＝＝kg＝2.69×10－30kg.7．假如宇宙飞船是全封闭的，航天员与外界没有任何联系．但是航天员观察到，飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向
结果表明：加速后电子的运动还属低速的范畴，因此0用E可k＝mv2进行有关计算，有
v＝＝m/s＝5.9×106 m/s5．
设想地球向有一上察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率观东0行，5.飞s后该飞船将.一个以的速率向与80c0
西飞行的彗星相碰撞．试问：(1)飞船中的
人测得彗星将以多大的速率向它运动？(2)从
飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星碰撞9答案：(1)0.．46c (2)4.0s解析：这
变一个相对论速度是换问题．取地球向S系，飞船为S为′系，东为x轴则向，正S′系相对S系的速率
v＝0.60c，彗S系的速率星相对ux＝－0.80c(1)由速度变
换可得所求结＝＝－ux′果0.946c即彗
的速率向飞船0.946c星以靠近．(2)由时间间
隔Δt＝＝5.0 s解得的相对性有Δτ＝4.0 s6．
太阳在不断地射辐能量，因其而质量不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总量为4能×1026J，
试计算太一阳在秒失内去的质量．估年50算00内总减共少了多与少量，质并太的阳
总02×1质量27t比较之.答案：×1010kg 3．504×1020kg 1.752×10－10，消耗的质量可以
忽解析：根据相对论的质能关系式E略＝mc2，可知，能量的任何变化
必然导致质量的相应变化，
即ΔE＝Δmc2.由
太阳每秒钟辐射可得ΔE的能量其每秒内失去(3Δm＝ΔE/c2＝4×1026/的质量为×108)2kg＝(4/9)×1010kg5000年
内太阳总共减ΔM少的质量为：＝5000×365×12×3600××1010kg＝3.504×1020kg与
总质量的比值2P＝＝＝1.75为：×10－10这
个比值是十分微小的． 3
所以＝＝＝0.02%(3)上述
v＋c吗？答案：在地面的观察者看来，光速是c，不是
v＋c.6．电子的静止质量m0＝9.11×10－31kg，经电压加速后速率为0.94c，求电子的相对论质量．答案：2.69×10－30kg解析：由狭义相对论知1
第15章 第3~4节1．(2010·沈阳市高二联考)物理学发展过程中，不少物理学家作出了重大贡献，下列有关物理学史不符合事实的是( )A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在B．赫兹首先捕捉到电磁波C．伽俐略认为，力学规律在任何惯性参考系中都是相同的D．爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量答案：D2．如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )A．你的质量在增加B．你的心脏跳动在慢下来C．你在变小D．你永远不能由自身的变化知道你的速度答案：D3．用著名的公式E＝mc2(c是光速)，可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量．下面的哪种说法是正确的( )A．同样的公式E＝mc2也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量B．公式E＝mc2适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的化学能C．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量D．公式E＝mc2适用于任何类型的能量答案：AD4．以下说法中，错误的是( )A．矮星表面的引力很强B．在引力场弱的地方比引力场强的地方，时钟走得快些C．在引力场越弱的地方，物体长度越长D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移答案：CD解析：矮星表面引力很强，按广义相对论，那里的时间进程比较慢．5．若一宇宙飞船对地以速度
舱底．请分析这些物体运动的原因及由此得到的结．答案：论飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向
舱底的原远可能是飞船因在向正离任何天体的
空能加速飞行，也可间是由于飞船处于某个星球．的引场中实力际内飞船上部的任何物理过程都不能
告诉我们飞船到底是加速运动还是停泊在一个行星的表面．这
个事实使我们想到：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价．能力
提升1．关于E＝mc2，下列说法中正确的是( )A．质量为m的物体，就
贮的能量mc2存有B．质量为m的物体，对应
着mc2的能量C．如果物体质量
减少Δm，就将该质量转化为mc2的能量D．如果物体质量
减少Δm，就将Δmc产生2的能量答案：AD2．一
艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实
验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法正确的是( )A．如果向
东跳得最远，则船向东行驶B．如果向
东跳得最近，则船向东行驶C．
他向各个方向跳的最大距离相同，不能由此判断船行方向D．
他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向答案：C3．
回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是( )A．加速
器功率有限，不能提供足够大的能量B．加速
器内无法产生磁感强度足够大的磁场C．加速
器内无法产生电场强度足够大的电场D．速度增大
使粒子质量增大，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再答案：D加速解析：回旋
速加器中带电粒子运动的周期为T＝，当粒为速度比较小时，可以认子其质量那不变的，是
么其周期也不变．但当粒，的速度很大子接近光速时，其质量明显增大，周期
也发生了明显变化，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速．4．一个
原来静止的原，经过子100V电压加速后它动能是的多？少质量改了变百分速度是几？之
多少？此时能否使E用公式k＝m02v？(m0＝9.1×10－31kg)解析：(1)由动能定理得：Ek＝eU＝1.6×10－19×100J＝1.6×10－17J(2)因Ek＝(m－m0)c2，有m－m0＝2
m＝＝kg＝2.69×10－30kg.7．假如宇宙飞船是全封闭的，航天员与外界没有任何联系．但是航天员观察到，飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向
结果表明：加速后电子的运动还属低速的范畴，因此0用E可k＝mv2进行有关计算，有
v＝＝m/s＝5.9×106 m/s5．
设想地球向有一上察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率观东0行，5.飞s后该飞船将.一个以的速率向与80c0
西飞行的彗星相碰撞．试问：(1)飞船中的
人测得彗星将以多大的速率向它运动？(2)从
飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星碰撞9答案：(1)0.．46c (2)4.0s解析：这
变一个相对论速度是换问题．取地球向S系，飞船为S为′系，东为x轴则向，正S′系相对S系的速率
v＝0.60c，彗S系的速率星相对ux＝－0.80c(1)由速度变
换可得所求结＝＝－ux′果0.946c即彗
的速率向飞船0.946c星以靠近．(2)由时间间
隔Δt＝＝5.0 s解得的相对性有Δτ＝4.0 s6．
太阳在不断地射辐能量，因其而质量不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总量为4能×1026J，
试计算太一阳在秒失内去的质量．估年50算00内总减共少了多与少量，质并太的阳
总02×1质量27t比较之.答案：×1010kg 3．504×1020kg 1.752×10－10，消耗的质量可以
忽解析：根据相对论的质能关系式E略＝mc2，可知，能量的任何变化
必然导致质量的相应变化，
即ΔE＝Δmc2.由
太阳每秒钟辐射可得ΔE的能量其每秒内失去(3Δm＝ΔE/c2＝4×1026/的质量为×108)2kg＝(4/9)×1010kg5000年
内太阳总共减ΔM少的质量为：＝5000×365×12×3600××1010kg＝3.504×1020kg与
总质量的比值2P＝＝＝1.75为：×10－10这
个比值是十分微小的． 3
所以＝＝＝0.02%(3)上述
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