2017_2018学年高中物理课时跟踪检测十八高速世界鲁科版必修2

课时跟踪检测（十八）高速世界

1．(多选)下列说法中正确的是( )

A．光速在任何介质中均为c

B．光速在任何惯性参考系中均为c

C．在真空中，光速在任何惯性参考系中均为c

D．所有物理规律在任何惯性参考系中均具有相同的形式

解析：选CD 由狭义相对论的两个基本原理可知选项C、D正确。

2．(多选)下列说法正确的是( )

A．由时间延缓效应可知，固有时间最短

B．由长度收缩效应可知，静止长度最长

C．由质速关系可知，静止质量最大

D．加速场和引力场是等效的

解析：选ABD 由狭义相对论的时间延缓效应可知固有时间最短，选项A正确；由长度收缩效应可知静止长度最长，选项B正确；由质速关系可知静止质量最小，选项C错误；由广义相对论可知，加速场和引力场是等效的，选项D正确。

3．(多选)根据绝对时空观的观点，下列说法中正确的是( )

A．时间和空间是相互联系和影响的

B．某事件的发生对任何参考系都是同时的

C．在任何参考系中测量的时间间隔和空间距离都是相同的

D．物体的质量对不同的参考系是不同的

解析：选BC 经典时空观认为时间和空间互不关联，故选项A错误；经典时空观认为物体的质量是永恒不变的，与参考系选择无关，选项D错误。

4.地面上A、B两个事件同时发生，对于坐在高速运动的火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说(如图1所示)，哪个事件先发生( )

图1

A．A事件先发生

B．B事件先发生

C．两个事件同时发生

D．可能是A事件先发生，也可能是B事件先发生

解析：选B 可以设想，在事件A发生时，A处发出一个闪光，在事件B发生时，B处发出一个闪光，两闪光相遇作为一个事件，发生在线段AB的中点，这在不同的参考系中看

都是一样的。这个现象在地面参考系中很容易解释，两个闪光同时发出，两个闪光传播的速度又一样，当然在线段的中点相遇。火箭上的人则有如下推理：地面在向火箭的方向运动，从闪光发生到两闪光相遇，线段中点向火箭的方向运动了一段距离，因此闪光B 传播的距离比闪光A 长些，既然两个闪光的传播速度相同，一定是闪光B 发出得早一些，所以B 事件先发生，选项B 正确。

5．日常生活中，我们并没发现物体的质量随物体运动的速度变化而变化，其原因是( )

A ．运动中的物体无法称量质量

B ．物体的速度远小于光速，质量变化极小

C ．物体的质量太大

D ．物体的质量不随速度的变化而变化 解析：选B 根据狭义相对论质速关系m ＝

m 0

1－

v

2

c 2

可知，在宏观物体的运动中，v ≪c ，

所以m 变化不大。而不是因为物体的质量太大或无法测量，也不是因为质量不随速度的变化而变化，正确选项为B 。

6．(多选)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：选BD 对甲来说，他看到火车内的尺子是静止的，故长度为公式中的l ，他观察到乙手中的尺子是运动的，看到的长度相当于公式中的l ′，由l ′＝l

1－v 2

c

2得l ′＜l ，

故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，A 错误，B 正确；同理，乙看到自己手中的尺子是静止的，长度为l ，他观察到甲手中的尺子是运动的，看到的长度为l ′，由l ′＝l

1－v 2

c

2得l ′＜l ，故乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小，C 错误，D 正确。

7．A 、B 、C 是三个完全相同的时钟，A 放在地面上，B 、C 分别放在两个火箭上，以速度v b 和v c 朝同一方向飞行，v b >v c 。在地面上的人看来，关于时钟快慢的说法正确的是( )

A ．

B 钟最快，

C 钟最慢 B ．A 钟最快，C 钟最慢 C ．C 钟最快，B 钟最慢

D ．A 钟最快，B 钟最慢

解析：选D 根据狭义相对论的时间延缓效应可知，速度越大，钟走得越慢，选项D 正确。

8．某物体的速度使其质量增加10 %，则此物体在其运动方向上其长度缩短了( ) A ．10% B ．90% C.1011

D.111

解析：选D 由质速关系：

m ＝

m 0

1－⎝ ⎛⎭

⎪⎫v c 2得m 0

m ＝ 1－v 2c 2＝100110

又根据长度收缩效应公式知l ′＝l 1－⎝ ⎛⎭

⎪⎫v c 2

所以l ′＝100110l ，Δl ＝l －l ′＝10

110l

故

Δl l ＝10110＝1

11

，D 正确，A 、B 、C 错误。

9．(多选)为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程E ＝mc 2

，下列说法中正确的是( )

A ．E ＝mc 2

表明物体具有的能量与其质量成正比 B ．根据ΔE ＝Δmc 2

可计算核反应的能量

C ．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损

D ．

E ＝mc 2

中的E 是发生核反应中释放的核能

解析：选ABC 质能方程说明一定的质量总是跟一定的能量相联系，这里的能量是指各种能量的总和，质能方程中c 为常数，所以A 选项正确；当物体的质量减少时，物体会释放出一定能量，释放出的能量多少可用ΔE ＝Δmc 2

计算，反之，某个过程释放出了能量，则此过程一定会有质量亏损，所以B 、C 选项正确，D 选项错误。

10．把电子从v 1＝0.9c 加速到v 2＝0.97c 时电子的质量增加多少？(已知电子静止质量

m 0＝9.1×10－31 kg)

解析：电子速度为v 1时电子质量为m 1＝

m 0

1－⎝ ⎛⎭

⎪⎫v 1c 2

＝

m 0

1－0.9

2

电子速度为v 2时电子质量为

m 2＝

m 0

1－⎝ ⎛⎭

⎪⎫v 2c 2＝

m 0

1－0.97

2