高中物理 15-1.2 相对论的诞生 时间和空间的相对性每课一练 新人教版选修3-4

第十五章相对论简介相对论的诞生时间和空间的相对性(时间：60分钟)知识点基础中档稍难对狭义相对论的理解1、2、3、4、5、6、7、8、9、10综合提升11、12知识点对狭义相对论的理解1．下面说法正确的是 ()．A．在以eq\f(1,1000)c竖直方向升空的火箭上向前发出的光，对地速度一定比c大B．在以eq\f(1,1000)c竖直方向升空的火箭上向后发出的光，对地速度一定比c小C．在以eq\f(1,1000)c竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光对地速度为cD．在以eq\f(1,1000)c竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光对地速度都为c解析根据狭义相对论的基本假设——光速不变原理可知：真空中的光速相对于火箭的速度为c，相对于地面的速度也为c，对不同的惯性系是相同的，因此C、D正确，A、B错误．答案CD2．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 ()．A．牛顿定律也同样成立B．牛顿定律不能成立C．A和B两个参考系中，一切物理定律都是相同的D．参考系B也是惯性参考系解析根据狭义相对性原理，在不同的惯性参考系中一切物理定律都是相同的，则C正确．答案ACD3．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是 ()．A．这个人是一个矮胖子B．这个人是一个瘦高个子C．这个人矮但不胖D．这个人瘦但不高解析取路旁的人为惯性系，车上的人相对于路旁的人高速运动，根据尺缩效应，人在运动方向上将变窄，但在垂直于运动方向上没有发生变化，故选D.答案D4．关于狭义相对论的两个假设，正确的是 ()．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，力学规律都一样，电磁规律不一样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解析根据狭义相对论的两个基本假设，A、C正确．答案AC5．话说有兄弟两个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，则该现象的科学解释是 ()．A．哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了B．弟弟思念哥哥而加速生长了C．由相对论可知，物体速度越大，在其上时间进程就越慢，生理过程也越慢D．这是神话，科学无法解释解析根据相对论的时间延缓效应，当飞船速度接近光速时，时间会变慢，时间延缓效应对生命过程、化学反应等也是成立的．飞船运行的速度越大，时间延缓效应越明显，人体新陈代谢越缓慢．答案C6．要描述一个物体的运动，必须选择__________．答案参考系7．20世纪初，著名的物理学家爱因斯坦建立了__________，使人们对时空观的认识产生了根本性的变革．答案狭义相对论8．绝对时空观的特点是：__________、__________，时间和空间都是绝对的．答案时间和空间是分离的时间尺度和空间尺度与物质运动无关9．在经典力学中，__________是力学规律的基础，如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就叫做_____________________________________．答案牛顿运动定律惯性系10．一切惯性系中，光在真空中的传播速度都是c，与__________无关．答案光源运动11．惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是 ()．解析由相对论知识易得运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，C图象正确．答案C图15－1、2－312.如图15－1、2－3所示，车厢长为L，正以速度v匀速向右运动，车厢底面光滑，现有两只完全相同的光球，从车厢中点以相同的速率v0分别向前后匀速运动(相对于车厢)，问：图15－1、2－3(1)在车厢内的观察者看来，光球是否同时到达两壁？(2)在地面上的观察者看来两光球是否同时到达两壁？解析在车上的观察者看来，A球所用时间tA＝eq\f(\f(L,2),v0)＝eq\f(L,2v0)，B球所用时间tB＝eq\f(\f(L,2),v0)＝eq\f(L,2v0)