5.2狭义相对论的基本原理基础巩固（Word版含答案）

5.2狭义相对论的基本原理基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．自古以来，人类就开始孜孜不息地探索自然界的基本运动规律，以下符合史实的是（　　）
A．波兰天文学家哥白尼提出“地心说”
B．牛顿最早提出“日心说”
C．丹麦天文学家第谷提出了太阳系行星运动的三大定律
D．爱因斯坦提出假说：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样
2．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．牛顿认为地球是宇宙的中心
B．哥白尼用扭称实验测出了引力常数
C．万有引力定律计算出的轨道与实际观测结果有一定偏差，发现了海王星
D．相对论的创立推翻了经典力学
3．以下有关物理史实的说法，正确的是（　　）
A．开普勒总结了万有引力定律 B．日心说是伽利略首先提出来的
C．万有引力常量G是牛顿最先测出的 D．狭义相对论理论是爱因斯坦建立的
4．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的革命和创新，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．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的衍射现象
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并通过实验加以证实
C．机械波和电磁波在介质中传播速度大小均只与介质有关
D．根据狭义相对论的原理可知,在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
5．以下说法正确的是（　　）
A．狭义相对论认为，在不同的参考系中，一切物理规律都是相同的
B．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号
C．用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
6．美国全球定位系统卫星上要用一些装置去纠正卫星运动所造成的时间偏差，这一应用技术的理论来源是 （ ）
A．牛顿的经典力学理论
B．达尔文的进化论
C．爱因斯坦的相对论
D．普朗克的量子论
7．物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在以下叙述中，正确的说法是　　
A．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
B．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G被誉为能“称出地球质量的人
C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学
D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点
8．下列有关物理知识和史实的说法，正确的是（　　）
A．做圆周运动的物体，其所受合力的方向必定指向圆心
B．牛顿发现了万有引力定律，被称为“测出地球质量第一人”
C．电场强度E=，电阻R=，电流强度I=都应用了比值定义法，定义的物理量不随定义所用的物理量大小而改变
D．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了牛顿力学
9．下列说法不正确的是（ ）
A．经典力学只适用于宏观物体和低速运动的问题
B．20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论，引起人们对时空认识的革命
C．当普朗克常量不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推到高速领域
10．在物理学的发展中，有许多科学家做出了重大贡献，下列说法中错误的是（　　）
A．牛顿建立了速度、加速度等概念，并建立了牛顿三大定律
B．爱因斯坦建立了广义相对论，并预言了引力波的存在
C．伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端
D．伽利略通过逻辑推理论证了重物体不会比轻物体下落得快
11．从狭义相对论出发，我们可以得到下列哪些结论（　　）
A．同时的绝对性
B．事件的因果关系可以颠倒
C．运动的时钟变快
D．物体质量随速度增大而增大
12．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
13．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿（N）是国际单位制的基本单位之一
B．牛顿运动定律适用于一切参考系
C．亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
D．探究加速度与力和质量关系的实验中应用了控制变量法
14．如图所示，假设一根10 m长的梭镖以0.9c的速度穿过一根 10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下叙述中最好地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．以下说法正确的是（　　）
A．卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律
B．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
C．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
D．洲际导弹的速度有时可达到，此速度在相对论中属于高速，导弹的质量会明显增大
二、填空题（共4题）
16．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＝ ________.
17．甲乘坐速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的乙，乙的飞行速度为0.5c，甲向乙发出一束光进行联络。则乙观测到光速是________（选填“c”“1.4c”或“1.9c”）；地面上的观察者发现甲的手表示数比乙的手表示数变化________（选填“慢了”“快了”或“相同”）。
18．一列很长的列车沿平直轨道飞快地匀速行驶，在列车的中点处，某乘客突然按亮电灯，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为；站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度__（选填“相等”或“不等” 。车上的乘客认为，电灯的闪光同时到达列车的前、后壁；地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的__（选填“前”或“后” 壁。
19．2020年12月3日，携带月球m=2kg样品的“嫦娥五号”上升器先完成月面竖直向上起飞，然后进入近圆形的环月轨道。设此环月轨道半径为r，月球的质量为M，万有引力常量为G，则在向上起飞阶段样品的惯性___________（选填“增大”、 “不变”和“减小”），上升器在此环月轨道上运行周期为___________。
综合题（共4题）
20．微观粒子的速度很高，它的质量明显的大于静止质量．在研究制造回旋加速器时必须考虑相对论效应的影响。1988年中国第一座高能粒子加速器——北京正负电子对撞机首次对撞成功。
在粒子对撞中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍。试求此时电子的质量变为静止时的多少倍？
21．根据爱因斯坦的狭义相对论,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即.请讨论:
(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗 为什么
(2)光有静止质量吗 如果有,情况将会怎样
22．简述爱因斯坦在狭义相对论中提出的两个基本假设。
23．如图所示，考虑几个问题：
(1)若参考系O′相对于参考系O静止，人看到的光速应是多少？
(2)若参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？
(3)若参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．D
4．D
5．C
6．C
7．B
8．C
9．C
10．A
11．D
12．C
13．D
14．D
15．B
16． 相同 不同 相对运动 时间进程 物理过程、化学过程、乃至观察者自己的生命节奏都变慢了
17． c 慢了
18． 相等 后
19． 不变
20．1.155 倍
21．(1)由 知:当v=c时,m应是无穷大.随着质量的不断增大,产生加速度的力会随着不断增大.使加速越来越困难.因此一个物体不管怎样加速,它的速度不会等于甚至超过光速.
(2)光没有静止质量.若光有静止质量.当光传播时速度为c,由,它传播时的质量会无穷大,光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上.后果不堪设想.
22．
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。
23．(1)c　；(2)c；　(3)c
答案第1页，共2页