《相對(duì)論時(shí)空觀》同步練習(xí)1

1、相對(duì)論時(shí)空觀同步練習(xí)知識(shí)點(diǎn)一時(shí)間的相對(duì)性1 在一慣性系中觀測(cè)，有兩個(gè)事件同時(shí)不同地，則在其他慣性系中觀察，結(jié)果是()A. 一定同時(shí)B .可能同時(shí)C.不可能同時(shí)，但可能同地D .不可能同時(shí)，也不可能同地解析 由“同時(shí)”的相對(duì)性可知B正確.答案 B2. 如圖6-3-7所示：a b、c為三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在水平地面上，b、c分別放 在以速度Vb、Vc向同一方向飛行的兩枚火箭上，且VbWc,則地面的觀察者認(rèn)為走 得最慢的鐘為().C J圖 6-3-7A. aB. bC. cAt，D .無(wú)法確定解析 根據(jù)公式住=u可知，相對(duì)于觀察者的速度v越大，其上的時(shí)間進(jìn)V1 cf程越慢，由Vc>Vb&g

2、t;Va = 0知c鐘走得最慢.答案 C3. 如圖6-3-8所示，你站在水平木桿AB的中央附近，并且看到木桿落在地面上時(shí)是 兩端同時(shí)著地的，所以，你認(rèn)為這木桿是平著落到了地面上； 而此時(shí)飛飛小姐正 以接近光速的速度從你前面掠過(guò)，她看到 B端比A端先落地，因而她認(rèn)為木桿是 向右傾斜著落地的.她的看法是().圖 6-3-8A .對(duì)的B .錯(cuò)的C.她應(yīng)感覺到木桿在朝她運(yùn)動(dòng)D .她應(yīng)感覺到木桿在遠(yuǎn)離她運(yùn)動(dòng)解析 當(dāng)飛飛小姐掠過(guò)木桿時(shí)，在她看來(lái)，木桿不僅在下落，而且還在朝她運(yùn)動(dòng)， 正好像星體朝你的飛船運(yùn)動(dòng)一樣. 因此，在你看來(lái)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在飛飛 小姐看來(lái)首先在B端發(fā)生.到底在A和B處的兩個(gè)事件是同

3、時(shí)發(fā)生，還是在B處先發(fā)生？這一問(wèn)題是沒有意義 的.因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述取決于選擇的參考系. 對(duì)于你來(lái)說(shuō)木桿是 平著下落的，對(duì)飛飛小姐來(lái)說(shuō)木桿是向右斜著下落的， 雖然難以置信，但你和她 都是正確的.答案 AC4. 用相對(duì)論的觀點(diǎn)判斷下列說(shuō)法正確的是().A .時(shí)間和空間都是絕對(duì)的，在任何參考系中一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間和一個(gè)物體的 長(zhǎng)度總不會(huì)改變8B .在地面上的人看來(lái)，以10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘會(huì)變快，但是飛船 中的宇航員卻看到時(shí)鐘可能是準(zhǔn)確的8C.在地面上的人看來(lái)，以10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變窄，而飛 船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來(lái)比飛船中的人扁一些D

4、 .當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度u? c時(shí)，“時(shí)間延緩”和“長(zhǎng)度收縮”效果可忽略不計(jì)T解析 由尸；u2可知地面上的人看到飛船中的時(shí)鐘變慢了，故 A、B錯(cuò)；由Ipi-u2=Io ; 1 C2知，兩處的人都感覺對(duì)方在運(yùn)動(dòng)方向上變短了，故C正確.當(dāng)u? cU時(shí)，c20.故T-T，I" I。.即“時(shí)間延緩”和“長(zhǎng)度縮短”效果可以忽略不計(jì)，故D選項(xiàng)正確.答案 CD知識(shí)點(diǎn)二長(zhǎng)度的相對(duì)性5. 宇航員要到離地球5光年的星球去旅行，現(xiàn)在宇航員希望將路程縮短為 3光年,則他所乘坐的飛船相對(duì)于地球速度為().B. 0.6cA. 0.1cC. 0.9cD. 0.8cu2解析 由長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，I = I0 ； 1 -C2

5、即2u1-c2 得u = 0.8c，故選項(xiàng)D正確.答案 D6. 慣性系S中有一邊長(zhǎng)為I的正方形（如圖A所示），從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖像是).ooyoD解析 由相對(duì)論知識(shí)易得運(yùn)動(dòng)方向上的邊長(zhǎng)變短，垂直運(yùn)動(dòng)方向的邊長(zhǎng)不變,圖像正確.答案 C同時(shí)地面7. 假設(shè)甲在接近光速的火車上看地面上乙手中沿火車前進(jìn)方向放置的尺,上的乙看甲手中沿火車前進(jìn)方向放置的相同的尺，則下列說(shuō)法正確的是()A 甲看到乙手中的尺長(zhǎng)度比乙看到自己手中的尺長(zhǎng)度大B 甲看到乙手中的尺長(zhǎng)度比乙看到自己手中的尺長(zhǎng)度小C乙看到甲手中的尺長(zhǎng)度比甲看到自己手中的尺長(zhǎng)度大D 乙看到甲手中的尺長(zhǎng)度比甲看到自

6、己手中的尺長(zhǎng)度小解析 由I二Io . 1-1可知，運(yùn)動(dòng)的觀察者觀察靜止的尺子和靜止的觀察者觀察 運(yùn)動(dòng)的尺子時(shí)，都出現(xiàn)尺縮效應(yīng)，即都發(fā)現(xiàn)對(duì)方手中的尺子比自己手中的短， 故B、D正確，A、C錯(cuò)誤.答案 BD8. 在地面附近有一高速飛過(guò)的火箭，關(guān)于地面上的人和火箭中的人觀察到的現(xiàn)象， 以下說(shuō)法正確的是().A .地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)程變快了B .地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了C. 火箭上的人觀察到火箭的長(zhǎng)度和時(shí)間進(jìn)程均無(wú)變化D .火箭上的人看到地面上的物體長(zhǎng)度變小，時(shí)間進(jìn)程變慢了解析 根據(jù)“尺縮效應(yīng)”、“動(dòng)鐘變慢”原理，地面上的人觀察到火箭變短了，火 箭上的

7、時(shí)間進(jìn)程應(yīng)該變慢了， A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)相對(duì)性，火箭上的人看到地 面上的物體長(zhǎng)度變小，時(shí)間進(jìn)程變慢了， C錯(cuò)誤，D正確.答案 BD9. A、B兩架飛機(jī)沿地面上一足球場(chǎng)的長(zhǎng)度方向在其上空高速飛過(guò)，且va>vb，在飛 機(jī)上的人觀察結(jié)果正確的是().A. A飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度比 B飛機(jī)上的人觀察到的小B . A飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的寬度比 B飛機(jī)上的人觀察到的小C.兩飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度相同D .兩飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的寬度相同解析 因?yàn)楫?dāng)一個(gè)慣性系的速度比較大時(shí)，根據(jù)I二10 . 1-C2知，沿飛行方向長(zhǎng) 度減小，而且速度越大，長(zhǎng)度越小，故 A正確，C錯(cuò)誤；而垂直于運(yùn)

8、動(dòng)方向上， 寬度是不隨速度而變化的，因此B錯(cuò)誤，D正確.答案 AD綜合提升I10. 20世紀(jì)以來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實(shí)，而經(jīng)典力學(xué)卻無(wú)法解釋.經(jīng)典力學(xué)只適用于解決物體的低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，不能用來(lái)處理高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，只適用于宏觀物 體，一般不適用于微觀粒子.則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）.A .隨著認(rèn)識(shí)的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)已成了過(guò)時(shí)的理論B .人們對(duì)客觀事物的具體認(rèn)識(shí)在廣度上是有局限性的C.不同領(lǐng)域的事物各有其本質(zhì)與規(guī)律D .人們應(yīng)當(dāng)不斷擴(kuò)展認(rèn)識(shí)，在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律 解析人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)要受到所處的時(shí)代的客觀條件和科學(xué)水平的制約， 所以形成的看法也都具有一定的局限性， 人們只有不斷擴(kuò)展

9、自己的認(rèn)識(shí)，才能掌 握更廣闊領(lǐng)域內(nèi)不同事物的本質(zhì)與規(guī)律.新的科學(xué)的誕生并不意味著對(duì)原來(lái)科學(xué) 的全盤否定，只能認(rèn)為過(guò)去的科學(xué)是新的科學(xué)在一定條件下的特殊情形.因此選項(xiàng)B、C、D正確，A錯(cuò)誤，本題應(yīng)選A.答案 A11. 鐵路旁邊面對(duì)鐵路有一張宣傳畫，是邊長(zhǎng)為 5 m的正方形，一高速列車以2X10 8 m/s的速度接近此宣傳畫，在司機(jī)看來(lái)，這張宣傳畫是什么樣子的？解析 在司機(jī)看來(lái)畫的高度仍然為 5 m，而沿速度方向上的邊長(zhǎng)變?yōu)镮'二I,1 c2= 3.7 m.答案司機(jī)看到一幅寬3.7 m、高5 m的宣傳畫.12. 遠(yuǎn)方的一顆星以0.8c的速度離開地球，測(cè)得它輻射出來(lái)的閃光按5晝夜的周期變化，

10、求在此星球上測(cè)其閃光周期為多大？1CC2 得1 c2 = 51 c 2 晝夜=3（晝夜）.答案3（晝夜）13. 帶電n介子靜止時(shí)的平均壽命是2.6X 10_8 s,某加速器射出的帶電n介子的速率是2.4X 108 m/s.試求:（1）在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得這種粒子的平均壽命是 ;上述n介子的速率衰變前在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)的平均距離為 .T解析由Qv2得1-V2n介子的平均壽命是2.6X 10-8Q廠 24x 10冬 s= 4.33X 10S.1 - 、3X 108 f（2）介子衰變前在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)的平均距離s= = 4.33X 10 X 2.4X 10 m = 10.4 m.答案（1）4.33X 10-8

11、s（2）10.4 m對(duì)時(shí)間相對(duì)性的理解1. 沿鐵道排列的兩電桿正中央安裝一閃光裝置，光信號(hào)到達(dá)一電桿稱為事件1,到達(dá)另一電桿稱為事件2.從地面上的觀察者和運(yùn)動(dòng)車廂中的觀察者看來(lái)，兩事件是 否是同時(shí)事件？解析 從地面上的觀察者看來(lái)，光源在兩根電桿的正中央，光信號(hào)向兩電桿傳播 的速度相同，因此，光信號(hào)同時(shí)到達(dá)兩電桿.從運(yùn)動(dòng)車廂中的觀察者看 來(lái)，運(yùn)動(dòng)車廂是個(gè)慣性系，地面和電桿都在向左運(yùn)動(dòng) （如圖），光信號(hào)向左右I2CJ丄蛾 一丄兩側(cè)傳播速度相同（光速不變?cè)恚?在光信號(hào)向兩側(cè)傳播的過(guò)程中，地面及兩個(gè) 電桿都向左運(yùn)動(dòng)了一段距離，所以光信號(hào)先到達(dá)電桿 2,后到達(dá)電桿1.答案 在地面觀察者看來(lái)，事件1、2

12、同時(shí)發(fā)生；在車廂中觀察者看來(lái)，事件 2比事件1先發(fā)生2. 飛船以u(píng)= 9X 103 m/s的速率相對(duì)于地面飛行，飛船上的鐘走了 5 s,用地面上 的鐘測(cè)量，經(jīng)過(guò)了多長(zhǎng)時(shí)間？解析 此問(wèn)題就是在不同參考系中測(cè)量時(shí)間的問(wèn)題.3u = 9X 10 m/s, t= 5 s,由時(shí)間延緩效應(yīng)，得 u5.000 000 002 s.1-答案 5.000 000 002 s對(duì)長(zhǎng)度相對(duì)性理解3. 假設(shè)地面上有一列火車以接近光速的速度運(yùn)行，其內(nèi)站立著一個(gè)中等身材的人， 站在路旁的人觀察車?yán)锏娜?，觀察的結(jié)果是().A .這個(gè)人是一個(gè)矮胖子B .這個(gè)人是一個(gè)瘦高個(gè)子C.這個(gè)人矮但不胖D .這個(gè)人瘦但不高解析 由l u 10 ； 1 -倉(cāng)可知路旁的人觀察列車?yán)锏娜耍谶\(yùn)動(dòng)方向上變短，好像 人變瘦了.但垂直運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度，即身高不變，故D選項(xiàng)正確.答案 D4. 如圖6-3-6所示，假設(shè)一根10 m長(zhǎng)的梭鏢以0.9c的速度穿過(guò)一根10 m長(zhǎng)的管子，它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的.以下敘述中最好地描述了梭鏢穿過(guò)管子的 情況的是().0 )圖 6-3-6A .梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮