7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性 基础巩固
一、单选题
1.如图所示,一同学在教室上课,教室的长度为9m,教室中间位置有一光源。有一飞行器从前向后高速通过教室外侧,已知光速为c、飞行器中的飞行员认为( )
A.教室中的时钟变快
B.教室的长度大于9m
C.从光源发出的光先到达教室后壁
D.光源发出的光,向后的速度小于c
2.下列物理学史中人物关系正确的是
A.哥白尼认为地球是宇宙的中心
B.牛顿提出了狭义相对论
C.卡文迪许发现的万有引力定律
D.开普勒揭示了行星绕太阳的轨道是椭圆
3.已知某单色光的波长为,在真空中光速为,普朗克常量为,则电磁波辐射的能量子的值为( )
A. B. C. D.以上均不正确
4.在1905年爱因斯坦提出了《狭义相对论理论》,但此理论建立的前提有两个假设条件以及在相对论理论下的观察到的不同现象,如果有接近光速运动下的物体时间和空间都会发生相应的变化,下列说法中正确的是( )
A.在不同的惯性参考系中,一切物体的规律是不同的
B.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C.物体在接近光速运动时,它的质量会变小
D.物体在接近光速运动时,它沿运动方向上的长度会变大
5.像一切科学一样,经典力学没有也不会穷尽一切真理,它也有自己的局限性。下列说法正确的是( )
A.量子论和狭义相对论否定了经典力学
B.牛顿的万有引力理论适用于白矮星表面
C.相对论适用于任何情况下的任何物体
D.狭义相对论是时空观发展史上的一次大变革
6.下列说法正确的是( )
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性
B.对于宏观物体的高速运动问题,经典力学仍适用
C.相对论与量子力学的出现,说明经典力学已失去意义
D.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题,不适用于高速运动的物体
7.下列说法中错误的是( )
A.雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置
B.调制是电磁波发射的过程,调谐是电磁波接收的过程
C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短
8.下列说法正确的是( )
A.全息照相主要是利用了光的偏振
B.增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的
C.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的衍射现象
D.爱因斯坦关于狭义相对论的两个基本假设分别是:(1)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;(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同
9.下列说法不正确的是( )
A.绝对时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的
B.相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同
C.牛顿力学只适用于宏观物体、低速运动问题,不适用于高速运动的问题
D.当物体的运动速度远小于光速时,相对论和牛顿力学的结论仍有很大的区别
二、多选题
10.下列说法正确的是( )
A.在描述高速奔向火星的“天问一号”的运动时,牛顿力学不适用
B.量子力学可以很好地解释电子、质子等微观粒子的运动规律
C.当物体的速度远小于光速时,相对论物理学与经典力学的结论没有区别
D.当普朗克常量不可忽略时,量子力学和牛顿力学的结论没有区别
11.用相对论时空观的观点判断,下列说法正确的是( )
A.时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变
B.在地面上的人看来,以的速度运动的飞船中的时钟会变慢,但是飞船中的宇航员看到的时钟却是准确的
C.在地面上的人看来,以的速度运动的飞船在运动方向上会变窄
D.当物体运动的速度时,“时间延缓”和“长度收缩”效应可忽略不计
12.用相对论的观点判断,下列说法正确的是( )
A.时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变
B.在地面上的人看来,以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢,但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的
C.在地面上的人看来,以10 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些
D.当物体运动的速度v c时,“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计
E.狭义相对论的创立表明经典力学在任何情况下都不再适用
13.下列说法正确的是( )
A.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B.只有发生共振时,受迫振动的频率才能等于驱动力频率
C.高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢
D.所有物体都发射红外线,热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强
14.下列说法正确的是( )
A.经典力学中物体的质量是不变的
B.经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的
C.万有引力定律适用于强作用力
D.物体的速度可以是任意值
15.下列说法正确的有( )
A.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
B.相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C.声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小
D.在光的双缝干涉实验中,若只将入射光由绿光改为紫光,则条纹间隔变窄
三、解答题
16.远方的一颗星以0.8c的速度离开地球,测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化,求在此星球上测其闪光周期为多大?
17.有一枚相对于地球飞行的宇宙火箭,如果地球上的观察者测得火箭上的长度缩短、过程时间延长,有人因此得到结论说:火箭上的观察者将测得地球上的物体比火箭上同类物体更长而同一过程的时间将缩短.这个结论对吗?
18.假想在2015年,有一太空船以0.8c的速度飞向“月球太空站”.一科学家在月球上测量运动中的太空船长度为200m,此太空船最后在月球上登陆,此科学家再度测量静止的太空船的长度,测量的结果如何?
19.将一枚面值一元的硬币用确定的速度向上抛起,你能否断定(不是猜测)它落地时哪一面朝上?请试一试,这种现象能用牛顿力学解释吗?
20.黑洞是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体,它的密度极大,对周围的物质有极强的吸引力,根据恩爱斯坦理论,光子是有质量的,光子到达黑洞表面时也将被吸入,最多恰能绕黑洞表面做匀速圆周运动,根据天文观测,银河系中心可能有一个黑洞,距该黑洞远的星体正以的速度绕它旋转,距此估算可能黑洞的最大半径为多大?(保留一位有效数字)
21.(1)一列火车以速度v匀速行驶,车头、车尾各有一盏灯,某时刻路基上的人看见两灯同时亮了,那么车厢顶上的人看见的情况是什么呢?
(2)远方的一颗星以0.8c的速度离开地球,测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化,求在此星球上测其闪光周期为多大?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
2.D
3.A
4.B
5.D
6.D
7.C
8.D
9.D
10.BC
11.BCD
12.BCD
13.CD
14.AB
15.AD
16.3(昼夜)
17.见解析
18.333m
19.见解析
20.
21.(1)车头的灯先亮 (2)3(昼夜)
答案第1页,共2页
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