高中物理第五章相对论第三节质能方程与相对论速度合成定理自我小测

单元测试题第三节质能方程与相对论速度合成定理一、选择题1、关于狭义相对论的两个基本假设，理解正确的是（A C ）A、在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B、在不同的惯性参考系中，力学规律都是一样的，电磁规律不是一样的C、真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D、真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的2、2005年被定为“世界物理年”，这是为了纪念下列哪位物理学家所做的贡献（C ）A、牛顿B、伽利略C、爱因斯坦D、玻尔3、下列说法中正确的是（ABCD ）A、在不同的参考系观察，真空中的光速都是相同的B、真空中的光速是速度的极限C、物体运动速度不能超过真空中的光速D、牛顿力学是相对论力学在V《C时的特例4、如果牛顿定律在参考系A中成立，而参考系B相对于A做匀速直线运动，则在参考系B中（ACD ）A、牛顿定律也成立B、牛顿定律不成立C、A、B两个参考系中，一切物理定律都是相同的D、参考系B也是惯性参考系5、为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。

对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是（ D ）A、E＝mc2表明物体一定的质量总是和一定的能量相对应B、根据ΔE＝Δmc2可以计算核反应中释放的核能C、一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D、E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能6、对于爱因斯坦的质能方程的下列理解中哪些是正确的（ BD ）A、质量减少，能量就会增加，在一定条件下质量转化为能量B、某一定量的质量总是与一定量的能量想联系C、物体一定具有质量，但不一定具有能量，所以方程只能在某种特殊条件如核反应过程中才成立D、物体获得一定量的能量，它的质量也相应增加二、非选择题1、沿铁道排列的两电线杆正中央安装一闪光装置，光信号到达其中一电线杆称为事件1，到达另一电线杆称为事件2。

从地面上的观察者和运动车厢中的观察者看来，两事件是否都是同时事件？解析：从地面上的观察者看来，事件1、2同时发生。

必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。

相对论力学中的质能方程及其应用实例相对论力学是爱因斯坦于1905年提出的一种描述高速运动物体的物理理论。

在相对论力学中，质能方程（E=mc2）是一项重要的定律，它揭示了能量与质量之间的等价关系。

本文将介绍质能方程的起源、含义以及在科学研究和生活中的应用实例。

1. 质能方程的由来质能方程的基本形式为E=mc2，其中E代表能量，m代表质量，c代表光速。

这个简洁的方程最初由爱因斯坦在研究光子的质量和能量关系时提出。

通过这个方程，爱因斯坦揭示出了质量和能量之间的转化关系，以及光速在这个关系中的重要作用。

2. 质能方程的含义质能方程E=mc2表明，一定质量的物体所包含的能量可以通过这个简单的等式来计算。

这也意味着能量和质量是可以相互转化的。

当物质发生能量变化时，质能方程可以帮助计算这种转化的大小。

3. 质能方程在科学研究中的应用质能方程在科学研究中有广泛的应用，尤其在核物理和粒子物理领域。

例如，核反应堆利用了质能方程来解释核反应释放的能量。

在粒子物理实验中，科学家们也可以利用质能方程来计算粒子之间的相互转化过程。

4. 质能方程在生活中的应用实例质能方程的应用不仅限于科学研究，它还在日常生活中有着实际的应用。

例如，核能发电利用核反应释放的能量来产生电力，实现了清洁能源的发展。

医学影像技术如PET扫描也利用了质能方程来分析体内的组织构成和功能情况。

结论质能方程（E=mc2）作为相对论力学中的基本定律，揭示了能量和质量之间的等价关系，广泛应用于科学研究和生活实践中。

通过对质能方程的理解和应用，我们可以更深入地理解自然界的运行规律，促进科技发展和人类社会的进步。

相对论篇质能关系相对论速度叠加相对论的引力理论相对论篇：质能关系、相对论速度叠加与相对论的引力理论相对论是由爱因斯坦提出的一种重要的理论物理学理论，被广泛应用于解释各种天体现象和微观粒子行为。

本文将讨论相对论与质能关系、相对论速度叠加以及相对论的引力理论的重要概念和相关理论。

1. 质能关系质能关系是指质量和能量之间的等价关系，由相对论理论得出。

根据爱因斯坦的理论，质量可以转化为能量，而能量也可以转化为质量。

质能关系公式由爱因斯坦提出：E = mc²其中，E表示能量，m表示物体的质量，c是光速。

这个公式表明质量和能量之间存在等价关系，即质量增加会导致能量的增加，而能量增加也会导致质量的增加。

质能关系的重要应用之一是核能反应。

在核能反应中，质量的微小变化会引发巨大的能量释放。

例如，核聚变和核裂变反应中，原子核的质量差异会转化为巨大的能量，从而实现核能的利用。

2. 相对论速度叠加相对论速度叠加是指当物体的速度接近光速时，其速度与观察者的速度叠加不遵循经典力学的简单相加规则。

相对论速度叠加遵循洛伦兹变换，其中包含了时间和空间的扭曲效应。

根据相对论速度叠加理论，两个物体的速度相对于某一观察者的合成速度不仅取决于物体的速度，还取决于光速的存在。

当两个物体的相对速度趋近光速时，它们的合成速度将趋近光速，而不是简单相加。

这意味着在光速附近，物体的速度增加不再像经典力学中那样线性变化，而呈现非线性变化。

相对论速度叠加的概念在高能物理、天体物理和粒子加速器等领域有广泛应用。

在这些领域中，粒子的速度往往趋近光速，因此相对论速度叠加理论的应用是必不可少的。

3. 相对论的引力理论相对论的引力理论是爱因斯坦相对论的一个重要组成部分，它提供了一种解释引力现象的全新视角。

根据爱因斯坦的理论，质量会扭曲周围的时空结构，形成引力场。

这种引力场会引起其他物体的加速和运动。

相对论的引力理论被称为广义相对论，它将引力解释为时空的弯曲效应。

2019年精选高中物理选修3-4第五章相对论第03节质能方程与相对论速度合成粤教版复习巩固八十三第1题【单选题】质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3 ，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（C表示真空中的光速）( )A、（m1+m2﹣m3）CB、（m1﹣m2﹣m3）CC、（m1+m2﹣m3）C^2D、（m1﹣m2﹣m3）C^2【答案】：【解析】：第2题【单选题】下列说法正确的是( )A、某种频率的光照射金属能发生光电效应，若增加入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增加B、在核反应堆中，镉棒的作用是使快中子变为慢中子C、结合能越大，原子核越稳定D、入射光的频率不同，同一金属的逸出功也会不同【答案】：【解析】：第3题【单选题】经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是( )A、子弹的飞行B、粒子接近光速的运动C、高速列车的运行D、飞船绕地球的运行【答案】：【解析】：第4题【单选题】假设一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，若都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大( )A、摩托车B、有轨电车C、两者都增加D、都不增加【答案】：【解析】：第5题【单选题】下列说法错误的是( )A、半衰期表示放射性元素衰变的快慢，半衰期越长，衰变越慢B、同位素的核外电子数相同，因而具有相同的化学性质C、阴极射线和β射线都是电子流，它们的产生机理是一样的D、重核裂变过程中一定伴随着质量亏损【答案】：【解析】：第6题【单选题】关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是( )A、一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多B、聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大C、聚变反应中粒子的平均结合能变小D、聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加【答案】：【解析】：第7题【单选题】下列宏观概念中，哪些是“量子化”的( )A、物体的长度B、物体所受的重力C、物体的动能D、人的个数【答案】：【解析】：第8题【多选题】设某人在以速度为0.5c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是( )A、飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为B、飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为C、在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是D、在地面上任何地方的观察者看到的光速都是【答案】：【解析】：第9题【多选题】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＝mc^2B、物体速度为v时动能Ek＝mc^2C、物体速度为v时动能Ek＝mv^2D、物体速度为v时动能Ek＝(m－m0)c^2【答案】：【解析】：第10题【多选题】用相对论的观点判断，下列说法正确的是( )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，高速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，高速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中的人扁一些D、当物体运动的速度v?C时，“时间膨胀”和“长度收缩”效应可忽略不计【答案】：【解析】：第11题【填空题】广义相对性原理：在______中，物理规律都是______的．等效原理：一个______引力场与一个______的参考系等价．广义相对论的几个结论：①物质的______使光线弯曲．②引力场的存在使空间不同位置的______出现差别，引力场______，时间进程越慢．【答案】：【解析】：第12题【填空题】太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×10^26 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近______ kg。

【课题】质能方程与相对论速度合成定理（1课时）【教学内容分析】1. 课程标准对本节的要求：知道狭义相对论的主要结论。

2. 教材的地位和作用：本肖内容选自粤教版高中物理选修3-4第五章第三节，本节内容是在上两肖学习狭义相对论的原理和时空观上基础进一步学习狭义相对论的总要结论，并与上两右内容构成狭义相对论的知识体系。

本石内容包括三个知识点：一是相对论质量, 二是质能方程，三是相对论的速度合成龙理，通过这三个推论，明晰经典力学是相对论在低速情形下的近似，展现了相对论对人类认识世界的重要影响。

3. 教材的编写思路：教材首先从狭义相对论的时空观岀发，点明和运动紧密相连的一些物理量与经典时空观相比会发生改变，质量，能量，速度合成同样如此，从而引出本节内容。

在每个知识点的讲解上，抛开复杂的数学推导过程，注重通过浅显易懂的实例或实验验证来帮助学生理解。

4. 教材的特点：第一，每个知识点设程了通俗易懂的实例和实验，便于学生理解，第二，注重相对论和经典力学观点结论的比较，从而使学生知逍两者的联系和区别，第三，不强调推导的过程，注重对结论的理解，降低了学习的难度。

5. 教材处理：鉴于本节内容的抽象性、学生受到直接经验的局限性和数学知识有限性性，本丹内容的处理不追求严格的推导过程，注重对结论认识，侧重展示科学家的思维过程, 在授课过程中使用多媒体辅助教学，引起学生的学习兴.趣，使得问题更加直观，帮助学生对知识的理解，如可插入相关图片，播放原子弹爆炸和粒子加速器的视频。

【教学对象分析】1. 学生的兴趣：高三的学生思维能力较强，能大胆主动发表自己的见解，参与课堂讨论，教学中注意调动学生的学习兴趣，师生共同讨论交流。

2. 学生的知识基础：学生已经学过高中物理的绝大部分知识和数学知识，教学中要充分利用学生的已有的知识经验，使学生积极主动地参与教学过程。

学生的认识特点：一方而，学生已经学习了经典力学，对物理有了一左的知识积累，但我们平时接触的都是低速运动，因此本肖很多结论与日常经验不一致，难于接受。