08 第十四章相对论

第十四章相对论班级：姓名：学号：成绩：

一、选择题

1．有下列几种说法：

(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的．

(2) 在真空中，光速与光的频率、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率都相同．

若问其中哪些说法是正确的, 答案是：［］

(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．

2．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的：［］

(1) 一切运动物体相对于观测者的速率都不能大于真空中的光速．

(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变的．

(3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的．

(4) 惯性系中的观测者观测一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到那个时钟比相对自己静止的

的时钟走得慢些．

(A) (1)，(3)，(4)；(B) (1)，(2)，(4)；

(C) (1)，(2)，(3)；(D) (2)，(3)，(4)．

3．在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速率是(c表示真空中光速)：［］

(A) (4/5) c；(B) (3/5) c；(C) (2/5) c；(D) (1/5) c．

4．关于同时性的以下结论中，正确的是：［］

(A) 在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生；

(B) 在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生；

(C) 在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生；

(D) 在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生．

5．质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的：［］

(A) 4倍；(B) 5倍；(C) 6倍；(D) 7倍.

6．α 粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的：［］

(A) 2倍；(B) 3倍；(C) 4倍；(D) 5倍.

7．在地球上进行的一场足球比赛持续了90分钟，在以0.8c的速率相对于地球做匀速直线飞行的光子火箭中的乘客观测，这场球赛进行了：［］（A）60分钟；（B）90分钟；（C）150分钟；（D）54分钟．

8．有一细棒固定在S′系中，它与Ox′轴的夹角θ′= 60°，如果S′系以速率u沿Ox正方向相对S 系运动，S系中观测者测得细棒与Ox轴的夹角：［］（A）等于60°；（B）大于60°；（C）小于60°；（D）不能确定．

9．一个电子运动速率v = 0.99c，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV) ：［］

(A) 4.0MeV；(B) 3.5 MeV；(C) 3.1 MeV；(D) 2.5 MeV．

v0.6c需作的功等于：［］

10. 把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到=

(A) 0.15m0c2；(B) 0.25 m0c2； (C) 0.35m0c2；(D) 0.45 m0c2．

二、 填空题

1． 以速率v 相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速率为 ．

2． 狭义相对论的两条基本原理中，光速不变原理说的是 ；

相对性原理说的是 ．

3． π+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-

8 s ，如果它相对于实验室以0.8 c (c 为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的π+介子的寿命是 s ．

4． 一观测者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为 0.5 m ．则此米尺以速率v ＝_____ m ·s -

1接近观测者．

5． 狭义相对论认为，时间和空间的测量值都是 ，它们与观测者的 密切相关．

6． (1) 在速率=v ____________情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍．

(2) 在速率=v ____________情况下粒子的动能等于它的静止能量．

7． 某介子静止时的寿命是810-s ，如它在实验室中的速率为28

10⨯m/s ，在它的一生中能飞行 m ．

8． 观测者甲以 0.8c 的速率（c 为真空中光速）相对于静止的观测者乙运动，若甲携带一质量为1 kg 的

物体，则 (1) 甲测得此物体的总能量为___________；(2) 乙测得此物体的总能量为____________．

9． 狭义相对论的时空观为 ； ； ．

10. 狭义相对论的质速关系为___________________；质能关系为___________________；动能表达式为 ___________________；动量和能量的关系为___________________．

三、 判断题（“对”打“√”，“错”打“×”）

1. 爱因斯坦相对性原理只对力学规律成立． （ ）

2. 一相互作用的粒子系统对某一惯性系满足动量守恒,对另一个惯性系来说，动量不一定守恒． （ ）

3. 光子的静止质量为零，总能量就是它的动能． （ ）

4. 伽利略坐标变换是洛仑兹坐标变换式在低速，宏观情况下的近似． （ ）

5. 每个惯性参考系中的观测者都会认为与运动方向平行的运动尺子比自己的同类尺子短． （ ）

6. 若在一惯性系中，某两个事件先后发生在同一地点，则在另一相对运动的惯性系中观测，两事件发生在不同地点． （ ）

7. 物质的静能与惯性参考系的选择没有关系． （ ）

8. μ子，π介子等基本粒子的衰变，当它们相对实验室静止和高速运动时，其寿命相同． （ ）