第2节 相对论中的神奇时空 同步练习（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第五章第2节相对论中的神奇时空
每课自我检测
一、单选题
1． 下列关于物理史实说法正确的是（ ）
A．哥白尼提出日心说，并总结出行星运行的规律
B．开普勒认为所有行星轨道的半长轴的二次方跟它公转周期的三次方的比值都相等
C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量
D．爱因斯坦认为时间和空间都是绝对的
2． 年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为，地球质量为，引力常量为。则（ ）
A．，
B．，
C．地面上的观察者观察到飞船上的钟在近地点比在远地点走得更慢
D．根据相对论，飞船中的观察者发现静止于地面的钟走快了
3． 在地面附近有一高速飞行的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是（ ）
A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了
B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化
D．火箭上的人看地面物体长度变短，时间进程变慢了
4． 下列说法正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律并测出引力常量G
B．汽车过拱桥最高点时对桥的压力大于汽车的重力
C．物体受合外力不为零，则动能一定发生变化
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要小
5． 一张长方形宣传画长5m、高3m，平行地贴于铁路旁边的墙上，一超高速列车以0.8c的速度接近此宣传画，这张画由司机测量的图形是（ ）
A．边长为3m的正方形
B．长为3m、高为1.8m的长方形
C．长为5m、高为1.8m的长方形
D．长轴为3m、短轴为1.8m的椭圆形
6． 如图所示，两艘飞船A，B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为（接近光速）。地面上测得它们相距为，根据相对论时空观，则A测得两飞船间的距离（ ）
A．大于 B．等于 C．小于 D．与无关
7． 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
8． 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
9． 如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vbA．a B．b C．c D．无法确定
10．按照相对论的时空观，下列说法正确的是（ ）
A．时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的
B．在不同的惯性参考系中，光的传播速度都是相同的
C．运动物体的长度跟物体的运动快慢无关
D．在高速运动的飞机上，原子钟的计时会变快
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A．在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，干涉条纹间距也增大
B．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使景象更清晰，这是利用了光的偏振原理
C．我们发现竖直向上高速运动的球体，在水平方向上长度变短了
D．用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应
E．太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带
12．物体相对论动能，为物体的静止质量，m为物体的运动质量。利用加速器把一个静止质量为、电荷量为q的粒子，由静止加速到0.6c（c为真空中的光速）时，下列说法正确的是（ ）
A．粒子的质量为1.25 B．粒子的电荷量大于q
C．粒子的动能为0.18 D．需对粒子做的功为0.25
13．下列说法正确的是（ ）
A．经典力学包含在相对论之中，是相对论的特例
B．广义相对论时一种新的时空与引力理论
C．物理学家牛顿在实验室利用扭称装置测出了万有引力常量
D．如果物体在地面上静止不动。任何人在任何参考系里测出的物体长度都是一样的
14．下列说法中正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象
B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
D．某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为1.5c
15．关于人们发现的粒子，下列说法正确的是（ ）
A．许多粒子都有自己的反粒子
B．目前还未发现轻子的内部结构
C．质子属于强子
D．光子属于轻子
三、解答题
16．一支静止时长为l的火箭以速度v从观察者的身边飞过。
(1)火箭上的人测得的火箭长度应为多少？
(2)观察者测得的火箭长度应为多少？
(3)如果火箭的速度变为光速的二分之一，观察者测得的火箭长度应为多少？
17．同时的相对性是什么意思？为什么会有这种相对性？如果光速是无限大，是否还有这种相对性？
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第五章第2节相对论中的神奇时空（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A D A． A B D C B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BDE AD AB ABC ABC
三、解答题
16．(1)l；(2)；(3)
17．（1）在某一参考系中，如一物理事件在某地 ，某时刻发生，另一物理事件在另一地，某时刻发生，若，我们就说这两个事件是同时发生的，但这个同时是在同一参考系中发生的，所以具有相对性。
（2）在参考系K中，两个事件是同时发生的，而在相对于K系以某一速度v运动的参考系中，两个事件不是同时发生的，即事件的同时性因参考系的选择而异，所以有这种相对性。
（3）如果光速c是无穷大，若两个事件在某一参考系中是同时发生的，则在所有参考系中，这两个事件都是同时发生的。因此，就没有同时的相对性，或者说同时性是绝对的。
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