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人教版物理高二选修3-4 15.3狭义相对论的其他结论同步练习(I)卷

人教版物理高二选修3-4 15.3狭义相对论的其他结论同步练习(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、多选题 (共15题;共38分)1. (3分)下列物体的运动服从经典力学规律的是()A . 自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B . 发射导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动C . 物体运动的速率接近真空中的光速D . 能量的不连续现象2. (3分)下列说法中正确的是()A . 根据牛顿的万有引力定律可以知道,当星球质量不变、半径变为原来的时,引力将变为原来的4倍B . 按照广义相对论可以知道,当星球质量不变、半径变为原来的时,引力将大于原来的4倍C . 在天体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大D . 在天体的实际半径接近引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大3. (3分) (2018高一下·西山期中) 爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命,主要是因为()A . 否定了经典力学的绝对时空观B . 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C . 打破了经典力学体系的局限性D . 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界4. (2分) (2019高二下·扬州开学考) 如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S,甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v(接近光速)的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中,正确的是()A . 甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离B . 甲认为飞船中的钟变慢了,乙认为甲身边的钟变快了C . 甲测得光速为c,乙测得的光速为c-vD . 当光源S发生一次闪光后,甲认为A,B两处同时接收到闪光,乙则认为A先接收到闪光5. (2分)在一惯性系中观测,有两个事件同时不同地,则在其他惯性系中观察,结果是()A . 一定同时B . 可能同时C . 不可能同时,但可能同地D . 不可能同时,也不可能同地6. (3分)下列说法中正确的是()A . 万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释B . 电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释C . 狭义相对论是惯性参考系之间的理论D . 万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架7. (2分) (2015高二上·泰州期末) 关于经典物理学和相对论,下列说法正确的是()A . 经典物理学和相对论是各自独立的学说,互不相容B . 相对论完全否定了经典物理学C . 相对论和经典物理学是两种不同的学说,二者没有联系D . 经典物理学作为相对论在宏观物体低速运动时的特例,在自己的适用范围内仍然成立8. (2分)某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望把这路程缩短为3光年,则他所乘飞船相对地球的速度为()A . 0.5CB . 0.6CC . 0.8CD . 0.9C9. (3分)(2016·新乡模拟) 1905年,爱因斯坦提出了著名的狭义相对论,给物理科学带来了巨大的进步.根据狭义相对论的理论,下列说法中正确的是()A . 在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的B . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C . 根据狭义相对论可知,同时是绝对的D . 根据狭义相对论可知,物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的E . 根据狭义相对论可知,在相对地面以速度v高速运动的火车上,当人以相对火车速度u′沿火车前进的方向运动时,则该人相对地面的速度为u=u′+v10. (3分)在狭义相对论中,下列说法正确的是()A . 所有惯性系中基本规律都是等价的B . 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关C . 在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向传播速度不相同D . 质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变11. (2分)下列说法中正确的是()A . 无线信号能绕过障碍物传播到接收终端是利用了干涉原理B . 光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大C . 载人飞船设计时需设法减少发射过程中与航天员身体固有频率相近的超低频振动D . 静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的,观察到的长度比杆静止时的短12. (2分)(2020·扬州模拟) 下列说法正确的是()A . 单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零B . 有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象C . 变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场D . 一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度大13. (3分)对于公式m=,下列说法中正确的是()A . 公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B . 当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0 ,即物体的质量改变了,故经典力学不适用C . 当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微小,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学仅适用于低速运动,而不适用于高速运动D . 通常由于物体的速度太小,质量的变化不能引起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化14. (2分)如图,假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的。

以下叙述中最好的描述了梭镖穿过管子的情况的是()A . 梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它B . 管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来C . 两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖D . 所有这些都与观察者的运动情况有关15. (3分)有两辆较长的火车A和B,火车A静止不动,中央有一个光源,在某时刻发出一个闪光。

火车B 以一较大的速度在平行于火车A的轨道上匀速运动,如图所示。

关于火车A和火车B上的观察者观察到的现象,下列说法正确的是()A . 火车A上的观察者看到闪光先到达火车A的前壁B . 火车A上的观察者看到闪光同时到达火车A的前、后壁C . 火车B上的观察者看到闪光不同时到达火车A的前、后壁D . 火车B上的观察者看到闪光同时到达火车A的前、后壁二、填空题 (共5题;共25分)16. (7分)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.17. (2分)甲、乙两人站在地面上时身高都是L0 ,甲、乙分别乘坐速度为0.6C和0.8C(C为光速)的飞船同向运动,如图所示。

此时乙观察到甲的身高L________L0;若甲向乙挥手,动作时间为t0 ,乙观察到甲动作时间为t1 ,则t1________t0(均选填“>”、“=”或“<”)。

18. (6分)经典的时空观:某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们的时间间隔总是________的.相对论的时空观:某两个事件,在不同的惯性参考系中观察,它们的时间间隔是________的,惯性系________越大,惯性系中的________越慢.非但如此,惯性系中的一切________.相对时间间隔公式:设Δτ表示与运动的惯性系相对静止的观察者观测的时间间隔,Δt表示地面上的观察者观测同样两事件的时间间隔,则它们的关系是Δt=________.19. (5分)经典的时空观:一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做________而不同.相对论的时空观:长度也具有________,一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度________,但在垂直于杆的运动方向上,杆的长度________.相对长度公式:设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l0 ,称为固有长度,与杆有相对运动的人认为杆的长度为l,杆相对于观察者的速度为v,则l,l0 , v的关系是l=________.20. (5分)经典相对性原理:________规律在任何________中都是相同的.还可以表述为:在一个________内进行的任何力学实验都不能判断这个________是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动;或者说,任何惯性参考系都是________的.三、解答题 (共5题;共25分)21. (5分)人马星座α星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.3×1016 m.设有一宇宙飞船往返于地球与人马星座α星之间.若宇宙飞船的速度为0.999C,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需多少时间?如以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为多少?22. (5分)“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量,但电荷的符号相反.据此,若有反α粒子,它的质量数和电荷数分别为多少?23. (5分)π介子与质子相碰可产生其他粒子.其中有一种k0粒子,它经的距离便衰变成两个具有相反电荷的π介子,若k0粒子的速率为,试求其固有寿命.24. (5分)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.25. (5分)21世纪,宇航员要在空间站中长期生活,为了克服失重带来的不利影响,有一种设计中的空间站看起来像个大车轮,它绕轴自转,其上各点都有一个指向转动轴的向心加速度,以空间站为参考系,与它一起旋转的物体都受到一个背离转动轴的惯性力,这样就人为造出一个重力,若空间站半径是50 m,为了使边缘处的自由落体加速度与地球表面相同,空间站每分钟应转多少转?如果半径是100 m呢?参考答案一、多选题 (共15题;共38分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题;共25分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共5题;共25分)21-1、22-1、23-1、24-1、25-1、第11 页共11 页。

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