高考物理惯性力惯性质量和引力质量专项检测(含解析)
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资料简介
- 1 - 高中物理考题精选(136)——惯性力 惯性质量和引力质量 1、(1)冥王星绕太阳公转的线速率为 4.83×103 m/s,求其静止质量为运动质量的百分之几? (2)星际火箭以 0.8c 的速率飞行,其静止质量为运动质量的多少倍? 答案 (1)99.999 9% (2)0.6 倍 解析:设冥王星的静止质量为 m0,运动质量为 m,由公式 m= 可得 = ×100%=99.9999% (2)设星际火箭的静止质量为 m′0,运动质量为 m′,则 = =0.6 倍。 2、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 时能量 E=mc2 B.物体速度为 v 时动能 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 解析: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。 3、有人说物体燃烧释放出的能量就是静质能(m0c2)。又有人说核反应释放出的能量就等于静 质能(m0c2),你说对吗? 答案 不对 解析:1kg 汽油所包含的静质能是 9×1016J,而 1kg 汽油的燃烧值为 4.6×107J, 这只是静质能的 二十亿分之一,而核能约占它总静质能的 8.5%,因而物体燃烧、核反应释放出的能量都只是 静质能中极小的一部分。 4、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( )- 2 - 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 AD 5、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 C 解析:根据广义相对性原理可判 C 选项正确。 6、太阳在不断地辐射能量,因而其质量不断地减少.若太阳每秒钟辐射的总能量为 4×1026J, 试计算太阳在一秒内失去的质量.估算 5000 年内总共减少了多少质量,并与太阳的总质量 2×1027t 比较之. 答案 ×1010kg 3.504×1020kg 1.752×10-10,消耗的质量可以忽略 解析:根据相对论的质能关系式 E=mc2,可知,能量的任何变化必然导致质量的相应变化, 即ΔE=Δmc2. 由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其每秒内失去的质量为Δm=ΔE/c2=4×1026/(3×108)2kg =(4/9)×1010kg 5000 年内太阳总共减少的质量为: ΔM=5000×365×12×3600× ×1010kg =3.504×1020kg 与总质量的比值为: P= = =1.752×10-10 这个比值是十分微小的. 7、一个原来静止的原子,经过 100V 电压加速后它的动能是多少?质量改变了百分之几?速 度是多少?此时能否使用公式 Ek= m0v2?(m0=9.1×10-31kg) 答案 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=- 3 - 所以 = = =0.02% (3)上述结果表明:加速后电子的运动还属低速的范畴,因此可用 Ek= m0v2 进行有关计算, 有 v= = m/s=5.9×106 m/s 8、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. 9、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 AD

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