高中物理 第十五章 相對論簡介 第1節(jié) 相對論的誕生 第2節(jié) 時(shí)間和空間的相對性課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41

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第1節(jié) 相對論的誕生 第2節(jié) 時(shí)間和空間的相對性 1．關(guān)于狹義相對論的兩個(gè)假設(shè)，下列說法正確的是(　　) A．在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的 B．在不同的慣性參考系中，力學(xué)規(guī)律都一樣，電磁規(guī)律不一樣 C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 D．真空中的光速在不同的慣性參考系中是有差別的 2．以下說法中正確的是(　　) A．經(jīng)典物理中的速度合成公式在任何情況下都是適用的 B．經(jīng)典物理規(guī)律也適用于高速運(yùn)動(dòng)的物體 C．力學(xué)規(guī)律在一個(gè)靜止的參考系和一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的參考系中是不等價(jià)的 D．力學(xué)規(guī)律在任何慣性系里都是等價(jià)的 3．如圖所示，強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c。強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為(　　) A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c 4．如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛，當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)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(shí)被照亮 B．A先被照亮 C．C先被照亮 D．無法判斷 5．下列說法中正確的是(　　) A．研究鉛球的運(yùn)動(dòng)，可以用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 B．研究電子的運(yùn)動(dòng)可用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 C．研究電子運(yùn)動(dòng)要用狹義相對論原理 D．研究鉛球和電子的運(yùn)動(dòng)都要用牛頓運(yùn)動(dòng)定律 6．A、B兩架飛機(jī)沿地面上一足球場的長度方向在其上空高速飛過，且vA＞vB，在飛機(jī)上的人觀察結(jié)果正確的是(　　) A．A飛機(jī)上的人觀察到足球場的長度比B飛機(jī)上的人觀察到的大 B．A飛機(jī)上的人觀察到足球場的寬度比B飛機(jī)上的人觀察到的小 C．兩飛機(jī)上的人觀察到足球場的長度相同 D．兩飛機(jī)上的人觀察到足球場的寬度相同 7．一觀察者測得運(yùn)動(dòng)著的米尺為0.5 m長，求此米尺以多大的速度移動(dòng)。 8．(1)以8103 m/s的速度運(yùn)行的人造衛(wèi)星上一只完好的手表走過1 min，地面上的人認(rèn)為它走過這1 min“實(shí)際”上花去的時(shí)間是多少？ (2)若衛(wèi)星以0.9c(c為真空中的光速)的速度在太空中飛行，其中一只完好的手表走過了1 min，地面上的人認(rèn)為它走過這1 min“實(shí)際”上花去的時(shí)間為多少？ (3)若衛(wèi)星以0.9c的速度在太空中飛行，地面上的觀察者看到衛(wèi)星上有一只完好的手表走過了1 min，則衛(wèi)星上的觀察者認(rèn)為這只手表已經(jīng)走過了多少時(shí)間？ 參考答案 1. 答案：AC 2. 答案：D 3. 答案：D　解析：真空中的光速在不同的慣性參考系中都相同。 4. 答案：C　解析：當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)閃光，同時(shí)到達(dá)A、C兩鐵塔被反射，但列車沿AC方向以接近光速行駛，經(jīng)鐵塔A反射的光相對列車的速度遠(yuǎn)小于經(jīng)鐵塔C反射的光相對列車的速度，經(jīng)鐵塔C反射的光先到達(dá)觀測者，看到C先被照亮，C正確。 5. 答案：AC　解析：以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典物理學(xué)處理低速、宏觀物體的運(yùn)動(dòng)是相當(dāng)完美的，但對于高速的微觀的運(yùn)動(dòng)就無能為力了。顯然，鉛球的運(yùn)動(dòng)可以用牛頓定律來解決，而電子的運(yùn)動(dòng)則不能用牛頓定律來解決，而要用狹義相對論原理來解決。本題主要考查經(jīng)典物理學(xué)的適用范圍。 6. 答案：D　解析：因?yàn)楫?dāng)一個(gè)慣性系的速度比較大時(shí)，根據(jù)知，足球場的長度沿飛行方向減小，而且速度越大，長度越小，故A、C均錯(cuò)誤；而垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，寬度是不隨速度而變化的，因此B錯(cuò)誤，D正確。 7. 答案：2.60108 m/s 解析：以觀察者為一參考系測得的長度為l，米尺為另一參考系，測得米尺的長度為l′，根據(jù)公式，可得： c＝3.0108 m/s，l′＝1 m，l＝0.5 m 所以：v＝0.866c＝2.60108 m/s。 8. 答案：(1)(1＋1.3310－10)min　(2)2.3 min　(3)0.436 min 解析：(1)衛(wèi)星上觀測到的時(shí)間為Δt′＝1 min，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為v＝8103 m/s，所以地面上觀測到的時(shí)間為＝(1＋1.3310－10)min 結(jié)論：對于該衛(wèi)星來說，相對論效應(yīng)微不足道。 (2)地面上觀察的時(shí)間為 。 (3)飛船上的人認(rèn)為這只表走時(shí)為 。