15.1相对论的诞生 试卷（含答案） (4)

15.1相对论的诞生
试卷（含答案）
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知识点　对狭义相对论的理解
1．下面说法正确的是
(　　)．
A．在以c竖直方向升空的火箭上向前发出的光，对地速度一定比c大
B．在以c竖直方向升空的火箭上向后发出的光，对地速度一定比c小
C．在以c竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光对地速度为c
D．在以c竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光对地速度都为c
解析　根据狭义相对论的基本假设——光速不变原理可知：真空中的光速相
对于火箭的速度为c，相对于地面的速度也为c，对不同的惯性系是相同的，
因此C、D正确，A、B错误．
答案　CD
2．如果牛顿定律在参考系A中成立，而参考系B相对于A做匀速直线运动，则在参考系B中
(　　)．
A．牛顿定律也同样成立
B．牛顿定律不能成立
C．A和B两个参考系中，一切物理定律都是相同的
D．参考系B也是惯性参考系
解析　根据狭义相对性原理，在不同的惯性参考系中一切物理定律都是相同
的，则C正确．
答案　ACD
3．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是
(　　)．
A．这个人是一个矮胖子
B．这个人是一个瘦高个子
C．这个人矮但不胖
D．这个人瘦但不高
解析　取路旁的人为惯性系，车上的人相对于路旁的人高速运动，根据尺缩
效应，人在运动方向上将变窄，但在垂直于运动方向上没有发生变化，故选
D.
答案　D
4．关于狭义相对论的两个假设，正确的是
(　　)．
A．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
B．在不同的惯性参考系中，力学规律都一样，电磁规律不一样
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的
解析　根据狭义相对论的两个基本假设，A、C正确．
答案　AC
5．话说有兄弟两个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，则该现象的科学解释是
(　　)．
A．哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了
B．弟弟思念哥哥而加速生长了
C．由相对论可知，物体速度越大，在其上时间进程就越慢，生理过程也越
慢
D．这是神话，科学无法解释
解析　根据相对论的时间延缓效应，当飞船速度接近光速时，时间会变慢，
时间延缓效应对生命过程、化学反应等也是成立的．飞船运行的速度越大，
时间延缓效应越明显，人体新陈代谢越缓慢．
答案　C
6．要描述一个物体的运动，必须选择__________．
答案　参考系
7．20世纪初，著名的物理学家爱因斯坦建立了__________，使人们对时空观的认识产生了根本性的变革．
答案　狭义相对论
8．绝对时空观的特点是：__________、__________，时间和空间都是绝对的．
答案　时间和空间是分离的　时间尺度和空间尺度与物质运动无关
9．在经典力学中，__________是力学规律的基础，如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就叫做_____________________________________．
答案　牛顿运动定律　惯性系
10．一切惯性系中，光在真空中的传播速度都是c，与__________无关．
答案　光源运动
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11．惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是
(　　)．
解析　由相对论知识易得运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，
C图象正确．
答案　C
12.如图15－1、2－3所示，车厢长为L，正以速度v匀速向右运动，车厢底面光滑，现有两只完全相同的光球，从车厢中点以相同的速率v0分别向前后匀速运动(相对于车厢)，问：
(1)在车厢内的观察者看来，光球是否同时到达两壁？
(2)在地面上的观察者看来两光球是否同时到达两壁？
解析　在车上的观察者看来，A球所用时间tA＝＝，B球所用时间tB＝
＝，因此两球同时分别到达前后壁．而地上的观察者看来，球A先到达后
壁．因为地面观察者认为球A向后位移小，而速度相同，所以，向后运动的
球A需要较短的时间到达后壁．
答案　(1)同时到达　(2)不同时到达
图15－1、2－3