5.2狭义相对论的基本原理 自主提升过关练（word版含解析）

5.2狭义相对论的基本原理 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．关于爱因斯坦的狭义相对论，下列说法正确的是( )
A．狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理
B．有些运动物体相对于观察者的速度可以大于真空中的光速
C．在地面参考系中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京—上海方向高速飞行的飞船上观测，他们也是同时诞生的
D．对于不同的惯性系，物理规律(包括力学和电磁学的)都是不同的
2．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣和人类文明的进步，下列表述正确的是（ ）
A．牛顿通过实验证实了万有引力定律
B．经典力学无法研究天体运动
C．相对论的创立表明经典力学已不再适用
D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推到高速领域
3．下列说法中正确的是（　　）
A．光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是不同的
B．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
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率
4．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，以下对几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（　　）
A．牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”
B．安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律
C．爱因斯坦创立相对论，提出了一种崭新的时空观
D．第谷通过大量的观测数据，归纳得到了行星的运行规律
5．关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法中正确的是（　　）
A．相对论和量子力学更加深入地研究运动规律，彻底否认了经典力学
B．相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的
C．牛顿定律不适用于研究中国空间站天和核心舱的高速发射
D．经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例
6．下列叙述错误的是（　　）
A．激光的反射也遵循反射定律
B．振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场
C．只有声波才能发生多普勒效应
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的
7．物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（　　）
A．开普勒发现了万有引力定律
B．牛顿测出了万有引力常量
C．相对论的创立表明经典力学失去存在价值
D．爱因斯坦创立了狭义相对论，把物理学推进到高速发展领域
8．下列叙述中正确的有(　　)
A．在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是不相同的
B．两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C．光的偏振现象说明光波是纵波
D．当观察者向波源靠近时,接收到的波的频率增大,但波源自身的频率不变
9．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是
A．卡文迪许发现了万有引力定律
B．牛顿通过实验证实了万有引力定律
C．相对论的创立表明经典力学已不再适用
D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域
10．下列说法正确的是（ ）
A．世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化
B．时间和空间不依赖人们的意识而存在
C．时间和空间是绝对的
D．时间和空间是紧密联系、不可分割的
11．继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论，这说明( )
A．世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分
B．人的认识具有能动性，都能够正确地反映客观世界
C．人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化
D．每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识
12．如图所示，小明乘速度为（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的小军，小军的飞行速度为，小明向小军发出一束光进行联络，则小明观测到该光束的传播速度为（　　）
A． B． C． D．
13．下列说法正确的是（　　）
A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．验钞机验钞票真伪利用了紫外线的荧光效应
C．利用雷达测出微波脉冲从发射到接收的时间间隔就可以确定雷达与目标的距离
D．光也是一种电磁波，且真空中的光速在不同的惯性参考系中大小是相同的
14．下列说法正确的是（ ）
E.当频率一定的声源向着静止的接收器匀速运动时，接收器接收到的声波频率一定增大
A．波源在某介质中做频率为、振幅为A的简谐振动，形成波长为的简谐横波，该波的传播速度为
B．光波和机械波都可以发生干涉、衍射和多普勒效应
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，该磁场向外传播就形成了电磁波
D．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关
15．下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．用干涉法检查平面的平整度是应用了波的叠加原理
C．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率大于声源的频率
D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的
E.调谐就是使接收电磁波的电路产生电谐振的过程
二、解答题
16．试分析伽利略相对性原理与狭义相对论中相对性原理的区别和联系．
17．简述爱因斯坦在狭义相对论中提出的两个基本假设。
参考答案
1．A
【详解】
AD．在爱因斯坦的相对论中，它的两个假设是：(1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。A正确，D错误；
B．真空中的光速是最大的速度。B错误；
C．在沿北京—上海方向高速飞行的飞船上观测，婴儿不是同时诞生的，C错误。
故选A。
2．D
【详解】
A、牛顿通过月地检验证实了万有引力定律，在当时的条件下无法通过实验证明万有引力定律，故A错误；B、万有引力定律属于经典力学的内容之一，利用万有引力定律很好地研究了天体的运动，故B错误；C、相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，只是说明了经典力学的局限性，故C错误；D、爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推到高速领域，故D正确．故选D．
【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
3．D
【详解】
A．根据光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故A错误；
B．均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，故B错误；
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，光的波长减小，根据
则干涉条纹间距变窄，故C错误；
D．根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】
A．伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”，故A错误；
B．库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律，故B错误；
C．爱因斯坦创立相对论，提出了一种崭新的时空观，故C正确；
D．开普勒过大量的观测数据，归纳得到了行星的运行规律，故D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．相对论和量子力学并没有否定经典力学，认为经典力学是在一定条件下的特殊情形，故A错误；
B．根据狭义相对论的光速不变原理，真空中光速在不同的惯性参考系中是相同的，故B错误；
C．牛顿定律属于经典力学的研究范畴，适用于宏观、低速运动的物体，低速和高速的标准是相对于光速，可判定牛顿定律适用于研究中国空间站天和核心舱的高速发射，故C错误；
D．经典力学是相对论及量子力学在一定条件下的特例，它包含于相对论和量子力学中，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A．激光的反射也遵循反射定律，故A正确，不符合题意；
B．根据电磁波理论可知，振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场，故B正确，不符合题意；
C．所有类型的波都能发生多普勒效应，故C错误，符合题意；
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．D
【详解】
A．牛顿发现了万有引力定律，A错误；
B．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，B错误；
C．相对论的创立并不表明经典力学已不再适用，实际上在宏观、低速的情况下经典力学仍能适用，C错误；
D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，D正确。
故选D。
8．D
【详解】
试题分析：根据光速不变原理，判断在不同参考系中，光在真空中的速度．两列波相叠加产生干涉现象，形成稳定的加强区和减弱区．光的偏转现象说明光是横波．热物体红外辐射比冷物体红外辐射强，夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射．
根据光速不变原理，在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的，A错误；两列波相叠加产生干涉现象，加强区始终是加强区，减弱区始终是减弱区，B错误；光的偏振现象说明光波是横波，C错误；夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，故D正确．
9．D
【详解】
A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误；
B．牛顿通过月地检验证实了万有引力定律，故B错误；
C．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C错误；
D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，故D正确；
故选D。
10．D
【详解】
根据狭义相对论的观点，时间和空间都不是绝对的，都是相对的，时间和空间不能割裂，是紧密联系的。所以选项ABC错误，选项D正确；
故选D。
11．C
【详解】
发现总是来自于认识的过程，爱因斯坦的相对理论并没有否定经典力学，而是对牛顿力学理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战。
故选C。
12．D
【详解】
根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变，所以小明观测到该光束的传播速度为c。
故选D。
13．BCD
【详解】
A．物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率，驱动力的频率越接近物体的固有频率物体振动的振幅越大，即若驱动力的频率小于固有频率而增大，驱动力频率越高，则物体振动的振幅将增大；若驱动力的频率大于固有频率，驱动力频率越高，振幅将减小，故A错误。
B．验钞机是利用了紫外线的荧光作用，故B正确。
C．电磁波测距就是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，故C正确。
D．光也是一种电磁波，根据狭义相对论中光速不变原理，可知，在所有惯性参照系中光速是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关，故D正确；
故选BCD。
14．BDE
【详解】
试题分析：根据波速与周期和波长的关系可以知道：，故选项A错误；干涉和衍射现象是各种波的共性，故机械波和光波都可以发生干涉和衍射现象，故B正确；据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化磁场产生稳定的电场，正弦变化的磁场产生电磁波，故C错误；根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关，故D正确；观察者相对于频率一定的声源运动时，如果两者距离变化即发生相对运动，则观察者在一定时间内接收到波长的个数发生变化，则接受到声波的频率可能发生变化，故E正确．
考点：机械波，多普勒效应，相对论
【名师点睛】本题是选修模块3-4部分的内容，常规题，考查的知识点比较全面．折射定律是重点狭义相对论是难点．
15．BCE
【详解】
A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误；
B．干涉法检查平面的平整度应用了薄膜干涉原理，波的干涉即为两列频率相同的波的叠加，故B正确；
C．声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，观察者接收到的频率大于声源的频率，故C正确；
D．狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，故D错误；
E．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故E正确。
故选BCE。
16．见解析
【详解】
经典相对性原理（伽利略相对性原理）：任何密闭惯性参照系内的试验，不能判断参照系是静止还是做匀速直线运动。
狭义相对论中相对性原理：物理体系的状态变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。
不同点是经典力学相对性原理只适用于描述机械运动的力学规律，采用的是各惯性系不变的绝对时空观，推导出的是伽利略变换，可以保证机械力学规律的坐标变换不变性，但不能保证电磁运动规律的坐标变换不变性，所以本质上只适用于低速力学现象。
两种情况下的相对性原理都是在惯性系中成立的，同时性不随惯性系的选择而变化。
17．见解析
【详解】
两个基本假设为：
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。
光速不变原理：真空中的光速在不同惯性系中是相同的。