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2019_2020学年高中物理第十五章1相对论的诞生练习含解析新人教版选修3_4

2019_2020学年高中物理第十五章2时间和空间的相对性练习含解析新人教版选修3_4

2019_2020学年高中物理第十五章3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介练习含解析新人教版选修3_4

2019_2020学年高中物理第十五章检测含解析新人教版选修3_4

1.相对论的诞生

基础巩固

1以下说法正确的是( )

A.经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的 B.经典物理规律也适用于高速运动的物体

C.力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的 D.力学规律在任何惯性系里都是等价的

解析：在所有惯性系中,一切力学规律都是等价的,故D正确,C错误;经典物理规律是狭义相对论在低速状态下的一个近似,所以经典物理规律只适用于低速运动的物体,而经典物理中的速度合成公式也只适用于低速情况,故A、B均错误。 答案：D

2关于狭义相对论的两个假设,下列说法正确的是( ) 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,选项A、C正确。 答案：AC

3下列关于光速的说法正确的是( )

A.光速是速度的极限值

B.在不同的惯性参考系中,光速是相同的 C.在与光同向运动的惯性参考系中光速变小 D.在与光反向运动的惯性参考系中光速变大

解析：光速极限是从相对论中得到的结论,但狭义相对论也是两个假设,还没证明,但目前很准确,所以我们认为它是对的。 答案：AB

4关于经典力学的时空观与相对论的时空观,下列说法正确的是( )

A.在经典力学的时空观中,同时是绝对的,即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件,对另一个参考系中的观察者来说也是同时的

B.在相对论的时空观中,时间间隔是绝对的,即任何事件(或物体运动)所经历的时间,在不同的参考系中测量都是相同的,而与参考系的选取无关

C.在经典力学的时空观中,空间距离是绝对的,即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同,那么空间两点的距离是绝对不变的量值,而与参考系的选取无关 D.相对论的时空观就是一个绝对的时空观,时间与空间物体的运动无关 解析：在经典力学的时空观中,同时是绝对的,选项A对;在相对论的时空观中,时间间隔是相对的,选项B错误;在经典力学的时空观中,空间距离是绝对的,选项C对;相对论的时空观是一个相对的时空观,选项D错误。 答案：AC

5某地发生洪涝灾害,灾情紧急,特派一飞机前往,飞机在某高度做匀速直线运动,投放一包救急品,灾民看到物品做曲线运动,飞行员看到物品做自由落体运动,物品刚好落到灾民救济处,根据经典时空观,则下列说法正确的是 ( ) A.飞机为非惯性参考系 B.飞机为惯性参考系 C.灾民为非惯性参考系 D.灾民为惯性参考系 答案：BD

6下列说法正确的是( )

A.在以1000??竖直方向升空的火箭上向前发出的光,对地速度一定比??大 B.在以C.在以

110001100011

??竖直方向升空的火箭上向后发出的光,对地速度一定比??小 ??竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光对地速度为 ??

D.在以1000??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??

解析：由狭义相对论原理可知,光速在不同惯性参考系中都是相同的,可得选项C、D正确。 答案：CD

能力提升

1关于狭义相对论的说法不正确的是( )

A.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的

B.狭义相对论认为在一切惯性参考系中,光在真空中的速度都等于c,与光源的运动无关 C.狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 D.狭义相对论任何情况下都适用 解析：狭义相对论认为在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;狭义相对论认为在一切惯性参考系中,光在真空中的速度都等于c(光速不变原理),与光源的运动无关;狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系。 答案：D

2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,一切物理规律都是相同的 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,一切物理规律都是相同的,则A、C、D正确。 答案：ACD

3假设你正坐在一列火车中,下列判断正确的是( ) A.可以通过力学实验来判断火车是静止还是做匀速直线运动 B.无法通过力学实验来判断火车是静止还是做匀速直线运动

C.可以通过力学实验来判断火车是做匀速直线运动还是加速直线运动 D.无法通过力学实验来判断火车是做匀速直线运动还是加速直线运动 答案：BC

4如图所示,强强乘速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为( )

A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c

解析：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。 答案：D ★

5

飞船在高空以

110

??的速度向目标飞行,从飞船上向目标发射一个光信号,

则在地面观察者看来光信号速度是1.1??吗? 解析：根据狭义相对论的假设,真空中光速对任何惯性参考系都是相同的,在地面观察者看来,光信号速度依然是c,而不是1.1c。 答案：不是

2.时间和空间的相对性

基础巩固

1关于时间和空间,在学习狭义相对论后我们应认识到 ( )

A.因为时间是绝对的,所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的 B.空间与时间之间是没有联系的 C.有物质才有空间和时间

D.在一个确定的参考系中观察,运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关 解析：经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的,是绝对的,空间与时间之间也是没有联系的;在相对论力学中,时间和空间是和物质的运动相联系的。只有在物质存在时才有空间和时间的概念,时间和空间是相互联系且是相对的。 答案：CD

2惯性系S中有一边长为l的正方形(如图所示)。从相对S系沿x轴方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是( )

解析：由相对论知识可知,沿运动方向,物体的长度将变短,而其他方向物体长度不会发生变化,因此,C项正确,A、B、D项错误。 答案：C

3接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有( ) A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快 B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢 C.地球上的人观测到地球上的钟较快 D.地球上的人观测到地球上的钟较慢 答案：AC

4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