6.1 牛顿眼中的世界 6.2 爱因斯坦眼中的世界 同步练习 (含解析) (4)

6.1、6.2牛顿眼中的世界
爱因斯坦眼中的世界
同步练习
【课堂训练】
1.下列说法中正确的是（
）
A.17世纪末期，以经典力学、热力学与统计物理学、电磁场理论为主要内容的物理学形成了完整的科学体系
B.1632年爱因斯坦发表了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》
C.牛顿运动定律只在惯性系中才能成立：
D.力学规律在任何惯性系中都是相同的，这个论述叫做伽利略相对性原理
2.下列哪些说法符合狭义相对论的假设（
）
A.在不同的惯性系中，一切力学规律都是相同的
B.在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的
C.在不同的惯性系中，真空中的光速都是相同的
D.在不同的惯性系中，真空中的光速都是不同的
3.（2012·苏州高二检测）下列说法中正确的是（
）
A.一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学家的观点
B.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小
C.一条杆的长度静止时为，不管杆如何运动，杆的长度均小于
D.如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了
4.爱因斯坦狭义相对论的两个假设：
（1）爱因斯坦相对性原理节：
.
（2）光速不变原理：
.
【课后巩固】
5.根据伽利略相对性原理，可以得到的结论是（
）
A.任何力学规律在惯性系中都是相同的
B.同一力学规律在不同的惯性系中可能不同
C.在一个惯性参考系里不能用力学实验判断该参考系是否在匀速运动
D.在一个惯性参考系里可以用力学实验判断该参考系是否在匀速运动
6.在一惯性系中观测，有两个事件同时不同地发生，则在其他惯性系中观察，结果是（
）
A.一定同时
B.可能同时
C.不可能同时，但可能同地
D.不可能同时，也不可能同地
7.（2012·滨州高二检测）用相对论的观点判断，下列说法不正确的是（
）
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.当物体运动的速度时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计
8.下列说法中正确的是（
）
A.相对性原理能简单而自然地解释电磁学的问题
B.在真空中，若物体以速度v背离光源运动，则光相对物体的速度为c-v
C.在真空中，若光源向着观察者以速度v运动，则光相对于观察者的速度为c+v
D.迈克尔孙-莫雷实验得出的结果是：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的
9.属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中（
）
A.真空中光速不变
B.时间间隔具有相对性
C.物体的质量不变
D.物体的能量与质量成正比
10.（2012·西城高二检测）某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把此段路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为（
）
A.0.5c
B.0.6c
C.0.8c
D.0.9c
11.假如一对孪生兄弟A和B，其中B乘坐速度为v=0.9c的火箭飞往大角星，而后又飞回地球.根据A在地球上的观测，大角星离地球有40万光年远，这次B往返飞行经历时间为80.8年.
如果B在离开地球时，他们的年龄都为20岁，试问当B回到地球时，他们的年龄各有多大？
答案解析
1.【解析】选C、D.以经典力学、热力学与统计物理学、电磁场理论为主要内容的物理学形成了完整的科学体系是在19世纪末期，故选项A错误；伽利略在1632年发表了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书，故选项B错误；牛顿运动定律能够成立的参考系叫惯性系，故选项C正确；根据伽利略相对性原理知，选项D正确.
2.【解析】选A、B、C.狭义相对论的两个基本假设：一是在不同的惯性参考系中，一切物理规律总是相同的；二是真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的.故选项A、B、C正确.
3.【解析】选A、B、D.根据经典物理学可知，选项A正确；根据“长度收缩”效应知，选项B、D正确；只有在运动方向上才有“长度收缩”效应，若杆沿垂直杆的方向运动，则杆的长度不变，故选项C错误.
4.【解析】（1）物理规律（力学、电磁学、光学等）对于所有惯性系都具有相同的形式.
（2）在任何惯性系中，光在真空中的速度恒为c，与光源的运动和观测者的运动无关.
答案：见解析
5.【解析】选A、C.伽利略的相对性原理是：力学规律在任何惯性系中都是相同的，故选项A、C正确，B、D错误.
6.【解析】选B.根据“同时”的相对性知，选项B正确，A、C、D错误.
7.【解析】选A.时间和空间都是相对的，故选项A的说法错误；根据“时间膨胀”和“长度收缩”效应，选项B、C说法正确；当时，，所以“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故选项D说法正确.故选A.
8.【解析】选D.相对性原理简单而自然，但在电磁学的领域里，涉及相对哪个参考系才成立的问题，故选项A错误；根据狭义相对论的光速不变原理知，选项B、C错误，D正确.
9.【解题指南】解答本题的关键是牢记狭义相对论基本假设,要与时间间隔的相对性、相对论质量等区分开来.
【解析】选A.狭义相对论基本假设为:一是在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，即光速不变原理，由此可知A属于狭义相对论基本假设，故A正确,B、C、D错误.
10.【解析】选C.由且，可得，故选项C正确.
【总结提升】“动棒缩短”在解题中的应用方法
1.“动棒缩短”只有在高速运动的情况下，才有明显的显现.
2.“动棒缩短”中长度的变化是沿运动方向上的长度变化效应.这种长度的变化仅仅是一种观察结果，绝不是物质各组成部分的空间尺度变化.
3.在与运动方向垂直的方向上没有“动棒缩短”.
【变式备选】A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面的某处，，在火箭上的人观察结果正确的是（
）
A.火箭A上的时钟走得最快
B.地面上的时钟走得最快
C.火箭B上的时钟走得最快
D.火箭B上的时钟走得最慢
【解析】选A.因为当一个惯性系的速度比较大时，符合，速度越大，Δt越大.因为，所以，故选项A正确.
11.【解析】设B在火箭惯性系中经历的时间为t′，根据时间延缓效应得：，即，解得t′=35.2年.所以B回到地球时的年龄为20+35.2=55.2（岁）.A的年龄为100.8岁.
答案：A：100.8岁
B：55.2岁