内容发布更新时间 : 2024/5/22 20:49:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
向上将变窄,但在垂直于运动方向上没有发生变化,故选项D正确。 答案：D
5某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望把这路程缩短为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
????34
解析：由l=l0√1-(??),且??=5可得v=5??=0.8??,故只有C项正确。
0
2
答案：C
6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
解析：由“同时”的相对性可知,列车上的观察者观察到光信号先到达C,选项C正确。 答案：C
7相对论认为时间和空间与物质的速度有关;在高速前进中的列车的中点处,某乘客突然按下手电筒,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c,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”)。并且,车上的乘客认为,电筒的闪光同时到达列车的前、后壁,地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的 (选填“前”或“后”)壁。
解析：根据光速不变原理,站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度相等;地面上的观察者认为,由于列车运动,电筒的闪光先到达列车的后壁。 答案：相等 后
能力提升
1用狭义相对论的观点判断,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v?c时,“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计 解析：按照狭义相对论的观点,时间和空间都是相对的;由Δt=
Δ????21-()??可知,运动的时钟变慢
了,但飞船中的时钟相对观察者静止,时钟准确;由l=l0√1-(??)可知,地面上的人看飞船和
??2
飞船上的人看地面上的人都沿运动方向长度减小;当v?c时,“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计。 答案：A
2A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面的某处,vA>vB,在地面上的人观察结果正确的是( )
A.火箭A上的时钟走得最慢 B.地面上的时钟走得最慢 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：因为当一个惯性系的速度比较大时,符合Δt=因为vA>vB,所以ΔtA>ΔtB,故选A。 答案：A
3甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子,同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子,则下列说法正确的是( ) A.甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度大 B.甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小 C.乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中的尺子长度大 D.乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中的尺子长度小 解析：根据长度的相对性原理可知B、D正确。 答案：BD
4A、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vA>vB,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
解析：因为当一个惯性系的速度比较大时,根据l=l0√1-()知,沿飞行方向长度减小,而且
??速度越大,长度越小,故选项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,因此选项B错误,选项D正确。 答案：D ★
5如图所示,在地面上M点固定一光源,在离光源等距的A、B两点上固定有两个光接收
??2Δ??2√1-(??)
??,速度越大,Δt越大。
器,今使光源发出一闪光,问:
(1)在地面参考系中观测,谁先接收到光信号?
(2)在沿AB方向高速运动的火车中观测,谁先接收到光信号?
解析：(1)因光源离A、B两点等距,光向A、B两点传播速度相等,则光到达A、B两点所需要的时间相等,即在地面参考系中观测,两接收器同时收到光信号。 (2)对于火车来说,光源和A、B两接收器都沿BA方向运动,当光源发出的光向A、B传播时,A和B都沿着BA方向运动了一段距离到达A'和B',如图所示,所以光到达A'的距离更长,到达B'的距离短一些,即在火车参考系中观测,B比A先收到信号。
答案：见解析
3.狭义相对论的其他结论4.广义相对论简介
基础巩固
1对相对论的基本认识,下列说法正确的是( )
A.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟比他观察到的地球上的时钟走得慢 D.我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上长度变短了 解析：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,选项A正确;爱因斯坦通过质能方程阐明了质量与能量的联系,但不能认为质量就是能量,选项B错误;根据相对论可知运动的时钟变慢,选项C错误;竖直向上高速运动的球在水平方向上长度不变,沿运动方向上的长度才会变短,选项D错误。 答案：A
2对于公式m=
??02√1-(??)
??,下列说法正确的是( )
A.公式中的m0是物体以速度v运动时的质量
B.当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用
C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
D.通常由于物体的速度太小,质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化
解析：公式中的m0是物体静止时的质量,选项A错误;在 v 远小于光速时,一些质量的变化不明显,经典力学依然成立,选项B错误而C、D正确。 答案：CD
3在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动,一束光垂直于运动方向在飞船内传播,下列说法正确的是( )
A.船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的 B.船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的
C.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的 D.航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的 答案：AD
4在高速运动的火车上,设车对地面的速度为v,车上的人以速度u'沿着火车前进的方向相对火车运动,那么他相对地面的速度u与u'+v的关系是( ) A.u=u'+v B.u
??'+??1+
??'????2可知,人对地面的速度u比u'与v之
5下列属于广义相对论结论内容的是( ) A.尺缩效应 B.时间变慢
C.光线在引力场中弯曲 D.物体运动时的质量比静止时大 答案：C
61905年,爱因斯坦建立了“相对论”,提出了著名的质能方程,下面涉及对质能方程理解的几种说法正确的是 ( ) A.若物体能量增加,则它的质量增大 B.若物体能量增加,则它的质量减小 C.若核反应过程质量减小,则需吸收能量 D.若核反应过程质量增大,则会放出能量
2
解析：由E=mc可知,若E增加,则m增大;若E减少,则m减小。A项正确,B项错误。若m减小,则E减少,若m增大,则E增加。C、D项均错误。 答案：A
7经过证明,物体运动的质量m与静止时的质量m0 (选填“相同”或“不相同”),两个质量满足的关系为 。从上式可以看出,当物体的速度很大(接近光速)时,物体的质量明显 静止时的质量。 答案：不相同 m=
??0√1-(??)??2 大于
能力提升
1下列说法正确的是( )
A.物质的引力使光线弯曲
B.光线弯曲的原因是由于介质不均匀而非引力作用 C.在强引力的星球附近,时间进程会变慢 D.广义相对论可以解释引力红移现象 答案：ACD
2已知电子的静止能量为0.511 MeV,若电子的动能为0.25 MeV,则它所增加的质量与静止质量m0的比值近似为( ) A.0.1 B.0.2 C.0.5 解析：??=
0
D.0.9
Δ??Δ????2
??0??2
=
Δ????0
=0.511≈0.5。
0.25
答案：C ★
3用著名的公式E=mc(c是光速)可以计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的
2
质量。下列说法正确的是( )
2
A.同样的公式E=mc也可以用来计算一个手电筒发出一定能量光时所失去的质量
2
B.公式E=mc适用于核反应堆中的核能,不适用于电池中的化学能 C.只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所消耗的质量