2020版物理粤教版3-4课时训练:20 狭义相对论的基本原理 时空相对性 Word版含解析.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 7 页 课时训练课时训练 20 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 时空相对性时空相对性 基础夯实 1.(多选)关于狭义相对论的两个假设,下列说法正确的是( ) 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 答案 AC 2.(多选)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成是惯性系,若以下列系 统为参考系,则属于非惯性系的有( ) A.停在地面上的汽车 B.绕地球做匀速圆周运动的飞船 C.在大海上
2、匀速直线航行的轮船 D.进站时减速行驶的火车 答案 BD 解析绕地球做匀速圆周运动的飞船相对地面有向心加速度。进站时减速行驶的火车相对于地 面也有加速度。 3.如图所示,强强乘坐速度为 0.9c(c 为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为 0.5c。强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为( ) A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c 答案 D 第 - 2 - 页 共 7 页 解析真空中的光速在不同的惯性参考系中都相同。 4.如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C。假想有一列车沿 AC 方向以接近 光速行驶,当铁塔 B 发出
3、一个闪光,列车上的观测者测得 A、C 两铁塔被照亮的顺序是( ) A.同时被照亮B.A 先被照亮 C.C 先被照亮D.无法判断 答案 C 解析当铁塔 B 发出一个闪光,同时到达 A、C 两铁塔被反射,但列车沿 AC 方向以接近光速行驶, 经铁塔 A 反射的光相对列车的速度远小于经铁塔 C 反射的光相对列车的速度,经铁塔 C 反射的 光先到达观测者,看到 C 先被照亮,C 正确。 5.A、B 两架飞机沿地面上一足球场的长度方向在其上空高速飞过,且 vAvB,在飞机上的人观察 结果正确的是( ) A.A 飞机上的人观察到足球场的长度比 B 飞机上的人观察到的大 B.A 飞机上的人观察到足球场的宽度
4、比 B 飞机上的人观察到的小 C.两飞机上的人观察到足球场的长度相同 D.两飞机上的人观察到足球场的宽度相同 答案 D 解析因为当一个惯性系的速度比较大时,根据 l=l知,足球场的长度沿飞行方向减小,而 1 - ( ) 2 且速度越大,长度越小,故 A、C 均错误;而垂直于运动方向上,宽度是不随速度而变化的,因此 B 错误,D 正确。 6.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 第 - 3 - 页 共 7 页 B.弟弟思念哥哥而加速生长了
5、 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 答案 C 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。 7.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.迈克耳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
6、样的 答案 D 解析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。 8.下列几种说法: (1)所有惯性系统对物理基本规律都是等价的。 (2)在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关。 (3)在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。 其中哪些是正确的( ) A.只有(1)(2)是正确的 B.只有(1)(3)是正确的 C.只有(2)(3)是正确的 D.三种说法都是正确的 答案 D 第 - 4 - 页 共 7 页 解析狭义相对论认为:物体所具有的一些物理量可以因所选参考系
7、的不同而不同,但它们在不同 的参考系中所遵从的物理规律却是相同的,即(1)(2)都是正确的。 光速不变原理认为:光在真空中 沿任何方向的传播速度都是相同的。 9.(多选)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,一切力学规律都是相同的 D.参考系 B 也是惯性参考系 答案 ACD 10.(多选)设某人在以速度为 0.5c 飞行的飞船上,打开一个光源,则下列说法正确的是( ) A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为 1.5c B.飞船正后方地面上的观察者看到
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