相对论高考期末复习资料
高考物理近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附答案解析
高考物理近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附答案解析一、选择题1.属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中,A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比2.下列说法不正确的是()A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉B.玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象C.光的偏振现象证实了光是横波。
D.不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的3.关于爱因斯坦质能方程,下列说法中正确的是()A.中是物体以光速运动的动能B.是物体的核能C.是物体各种形式能的总和D.是在核反应中,亏损的质量和能量的对应关系4.牛顿把天体运动与地上物体的运动统一起来,创立了经典力学。
随着近代物理学的发展,科学实验发现了许多经典力学无法解释的事实,关于经典力学的局限性,下列说法正确的是A.火车提速后,有关速度问题不能用经典力学来处理B.由于经典力学有局限性,所以一般力学问题都用相对论来解决C.经典力学适用于宏观、低速运动的物体D.经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体5.如图所示,一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车,都被加速到接近光速;在我们的静止参考系中进行测量,哪辆车的质量将增大()A.摩托车B.有轨电车C.两者都增加D.都不增加6.下列说法中正确的是________A.光的偏振现象证明了光波是纵波B.雷达是利用超声波来测定物体位置的设备C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长7.在以光速c前进的特殊“列车”上向前发射一束光,在地面上的观察者看来这束光的速度是()A.0B.c C.2c D.c8.关于相对论的下列说法中,正确的是()A.宇宙飞船的运动速度很大,应该用相对论计算它的运动轨道B.电磁波的传播速度为光速C.相对论彻底否定了牛顿力学D.在微观现象中,相对论效应不明显9.关于相对论效应,下列说法中正确的是()A.我们观察不到高速飞行火箭的相对论效应,是因为火箭的体积太大B.我们观察不到机械波的相对论效应,是因为机械波的波速近似等于光速C.我们能发现微观粒子的相对论效应,是因为微观粒子的体积很小D.我们能发现电磁波的相对论效应,因为真空中电磁波的波速是光速10.爱因斯坦相对论告诉我们()A.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变小B.运动的钟变快,运动的尺缩短,运动的物体质量变大C.运动的钟变慢,运动的尺缩短,运动的物体质量变大D.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变大11.麦克斯书认为:电荷的周围存在电场,当电荷加速运动时,会产生电磁波。
届相对论高考复习
选修3-4综合一、相对论简介1、狭义相对论的两个假设(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。
这个假设通常称为爱因斯坦相对性原理.(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源的运动和观察者的运动没有关系。
这个假设通常叫做光速不变原理2、狭义相对论的几个结论(1)时间间隔的相对性经典物理学认为,某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们发生的时间差,也就是它们的时间间隔,总是相同的.但是,从狭义相对论的两个基本假设出发,我们会看到,时间间隔是相对的.运动的钟比静止的钟走得慢,即所谓的钟慢效应,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。
(2)长度的相对性在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,即所谓的尺缩效应,速度越大,差别也越大,当速度接近光速时,尺子缩成一个点。
当杆沿着垂直于自身的方向运动时,测得的长度和静止时一样。
(3)相对论质量物体以速度v 运动时的质量m 和它静止时的质量m 0之间有如下关系:cv m m =-=ββ201 微观粒子的运动速度很高,它的质量明显地大于静止质量。
(4)质能方程相对论另一个重要结论就是大家已经学过的爱因斯坦质能方程:E = mc 2当物体运动的速度比光速小很多时,1/2mv 2就是通常讲的动能,可见牛顿力学是相对论力学在v <<c 时的特例.二、激光的特性及其应用激光是同种原子在同样的两个能级间发生跃迁生成的,其特性是:⑴是相干光。
由于是相干光,所以和无线电波一样可以调制,因此可以用来传递信息。
光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物。
⑵平行度好。
传播很远距离之后仍能保持一定强度,因此可以用来精确测距。
激光雷达不仅能测距,还能根据多普勒效应测出目标的速度,对目标进行跟踪。
还能用于在VCD或计算机光盘上读写数据。
⑶亮度高。
能在极小的空间和极短的时间内集中很大的能量。
可以用来切割各种物质,焊接金属,在硬材料上打孔,利用激光作为手术刀切开皮肤做手术,焊接视网膜。
高中试卷试题复习专题一狭义相对论
号顿市安谧阳光实验学校第十四章相对论专题一相对论一、内容要点1.相对论的两个基本假设:(1).相对性原理:所有惯性参照系中物理规律都是相同的。
(2).光速不变原理:在所有惯性系中,光在真空中的速率相同,与惯性系之间的相对运动无关,也与光源、观察者的运动无关。
这是爱因斯坦在前人的实验基础上提出的假设,这两个假设就是相对论的基础。
之所以称为假设,是因为只根据麦克尔逊等几个实验提出,还未有数学的逻辑推理和推导。
在大量的结论和事实相符后,就成为相对论原理。
2.时间和空间的相对性:(1).同时的相对性:在一个参考系中的同时发生的事件,在另一参考系中的观察者看来可以是不同时的。
(2).长度间隔的相对性:长度收缩(一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小)(3).时间间隔的相对性:动钟变慢(4).相对论的时空观:①时间和物质的存在有关,它的长短与物质的运动速度有关.②空间也与物质的存在有关,物质的运动能使空间变形.相对论是普遍意义上的规律,而当速度很低时,Δt=Δt’,l=l’.所以,可以这样说,经典物理学是相对论在低速运动时的特例,只是我们长久生活在低速的世界中,不易觉察到而已.当我们认识到相对论的普遍性以后,在高速的科学研究上就要应用它.3.相对论的其他结论:(1).相对论速度变换公式设车对地面的速度为v,车上的人以速度u’沿着车前进的方向相对车运动,那么,人相对地面的速度u为://21u vuu vc+=+(2).相对论质量物体有静止质量m0和运动时的质量m,它们之间有如下关系:(3).质能方程二、典型例题例题1:原长为5m的飞船以u=9×103m/s的速率相对于地面匀速飞行时,从地面上测量,它的长度是多少?解析:21⎪⎭⎫⎝⎛-=cvll例题2:物体运动时的能量和静止时的能量之差就是物体的动能E k,试利m999999998.4)103/1091583≅⨯⨯-(=用质能方程2E mc =,证明宏观低速物体的动能为 E k =221mv .证明:物体运动时的能量2E =;物体静止时的能量200E m c =E k =E -E 0则:201k E m c ⎡⎤⎢⎥⎥=-⎥⎥⎥⎦当v 很小时,即1vc<<时,2112v c ⎛⎫≈+ ⎪⎝⎭有20012K E E E mv =-≈这又一次说明了牛顿力学是相对论力学在v<<c 时的特例. 三、习题1.下列说法正确的是 ( )A .力学规律在任何参考系中都是相同的B .在所有惯性系中物理规律都是相同的C .在高速运动情况下,惯性系中的物理规律也不一定相同D .牛顿运动定律在非惯性系中不变2.设某人在以速度为0.5c 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1.5cB .飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC .在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD .在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c3.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尺子长度小4.设想在人类的将来实现了恒星际航行,即将发射到邻近的恒星上去,相对于日心—恒星坐标系的速率为v =0.8c ,中静止放置长度为1.0 m 的杆,杆与方向平行,求在日心—恒星坐标系中测得的杆长。
高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附解析(2)
高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附解析(2)一、选择题1.甲和乙为两个不同的惯性参考系,惯性参考系甲相对惯性参考系乙以速度v(v接近光速)运动。
则下列说法正确的是()A.甲中的人看到乙中一切物理过程都变快了,乙中的人看到甲中一切物理过程都变慢了B.甲中的人看到乙中一切物理过程都变快了,乙中的人看到甲中一切物理过程都变快了C.甲中的人看到乙中一切物理过程都变慢了,乙中的人看到甲中一切物理过程都变快了D.甲中的人看到乙中一切物理过程都变慢了,乙中的人看到甲中一切物理过程都变慢了2.如图所示,参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动,固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光,光速为c,则在参考系B中接受到的光的情况是__________;A.光速小于c,频率不变,波长变短B.光速小于c,频率变小,波长变长C.光速等于c,频率不变,波长不变D.光速等于c,频率变小,波长变长3.下列说法正确的是A.做简谐运动的单摆,其振动能量与振幅和摆球质量无关B.泊松亮斑是光的干涉现象,全息照相利用了激光的衍射原理C.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的D.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象4.世界上各式各样的钟:砂钟、电钟、机械钟、光钟和生物钟.既然运动可以使某一种钟变慢,它一定会使所有的钟都一样变慢.这种说法是()A.对的,对各种钟的影响必须相同B.不对,不一定对所有的钟的影响都一样C.A和B分别说明了两种情况下的影响D.以上说法全错5.在以光速c前进的特殊“列车”上向前发射一束光,在地面上的观察者看来这束光的速度是()A.0B.c C.2c D.c6.关于相对论效应,下列说法中正确的是()A.我们观察不到高速飞行火箭的相对论效应,是因为火箭的体积太大B.我们观察不到机械波的相对论效应,是因为机械波的波速近似等于光速C.我们能发现微观粒子的相对论效应,是因为微观粒子的体积很小D.我们能发现电磁波的相对论效应,因为真空中电磁波的波速是光速7.爱因斯坦相对论告诉我们()A.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变小B.运动的钟变快,运动的尺缩短,运动的物体质量变大C.运动的钟变慢,运动的尺缩短,运动的物体质量变大D.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变大8.引力波是指通过波的形式从辐射源向外传播的时空弯曲中的涟漪,1916年,一著名物理学家基于广义相对论预言了引力波的存在,此物理学家由于发现了光电效应的规律而获得了1921年诺贝尔物理学奖,2015年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)探测到首个引力波信号,根据上述信息可知预言存在引力波的物理学家是A.爱因斯坦B.伽利略C.牛顿D.普朗克9.下列说法正确的是A.爱因斯坦建立了相对论B.开普勒发现万有引力定律C.牛顿测出了万有引力常量D.卡文迪许发现行星运动三大定律10.如图所示,一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的,以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖D.所有这些都与观察者的运动情况有关11.从牛顿到爱因斯坦,物理学理论发生了跨越式发展.下列叙述中与爱因斯坦相对论的观点不符合的是A.高速运动中的尺子变长B.高速运动中的时钟变慢C.高速运动中的物体质量变大D.光速是自然界中速度的极限12.下列说法正确的是()A.以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值B.物理学的发展,使人们认识到经典力学有它的适用范围C.相对论和量子力学的出现,是对经典力学的全盘否定D.经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值13.某实验小组的同学为了研究相对论的知识,取了三个完全相同的机械表,该小组的同学将机械表甲放在一辆高速行驶的动车上,机械表乙放在高速转动的圆盘上,转盘的向心加速度约为地球表面重力加速度的200倍,机械表丙放在密度极大的中子星附近。
高中相对论知识点
高中相对论知识点
以下是 8 条关于高中相对论知识点:
1. 时间膨胀可神奇啦,就好比你坐了一趟高速飞行的飞船,等你回来,地球上的时间都过去好多了呢!比如说,和你一起长大的伙伴都变老了,而你却还很年轻,这多不可思议呀!
2. 空间收缩也是很有趣的哦,想象一下一根长长的尺子,当它运动起来时居然会变短,就像被施了魔法一样!比如一辆快速行驶的汽车,在我们眼中它的长度好像都变了呢!
3. 质能方程呀,那可是相当厉害!质量和能量竟然可以相互转化,这就好像你的努力和收获一样,努力能转化成满满的收获呀!不就像原子弹爆炸,释放出巨大的能量是从质量转化来的吗!
4. 同时的相对性可太有意思啦!在一个人眼里同时发生的事情,在另一个运动的人看来可就不是同时的了。
这好比两个人看一场比赛,一个觉得是同时进球,另一个却觉得有先后呢!
5. 相对论速度叠加也超酷的好不好!两个比较快的速度叠加起来可不是简单的相加,这就像把你的快乐和朋友的快乐加在一起,会产生更奇妙的效果呢!比如说两个高速运动的物体,它们的相对速度可不能按常规想哦!
6. 光的不变性简直太奇妙啦!无论你怎么运动,光的速度始终不变,这就如同你心中坚定的信念,不管遇到啥都不会改变呀!难道不是吗,就像无论你跑得多快,光还是那么快地前进!
7. 相对论中的长度收缩好玩极了!明明很长的东西,因为运动起来就变短了,这像不像是会变魔术呀!好比一根长长的棍子在高速运动时,从旁边看就好像缩短了呢!
8. 狭义相对论的这些知识点真的是让人大开眼界呀!它们让我们看到了一个和平时完全不一样的世界,就像打开了一扇通往神奇世界的门,难道不值得我们好好去研究和探索吗?
观点结论:高中相对论知识点真的非常神奇和有趣,能让我们对世界有更深的认识和理解,值得我们深入学习和探讨。
高中物理相对论知识点归纳
高中物理相对论知识点归纳相对论是物理学中重要的分支之一,它揭示了物质的运动规律和性质在不同参考系下的变化。
在高中物理教学中,相对论知识点也是必不可少的一部分。
下面将对高中物理中的相对论知识点进行归纳整理,帮助同学们更好地理解相关内容。
1. 光速不变原理光速不变原理是相对论的核心之一,它指出光在真空中的传播速度是不随光源或观察者的运动状态而变化的,即$ c = 3.00 \times 10^8 \:m/s $。
这一原理对于狭义相对论和广义相对论都具有重要意义,是相对论理论体系的基础之一。
2. 时间相对性根据相对论的理论,时间并非绝对的,而是与观察者的运动状态相关。
在高速运动下,时间会发生相对论效应,即时间会因为运动速度而发生减缩。
这一概念也被称为时间相对性,是狭义相对论的重要内容之一。
3. 长度收缩效应除了时间相对性外,长度也会因为相对论效应而发生变化。
当物体以接近光速的速度运动时,其长度会发生收缩,即长度沿着运动方向缩短。
这一现象称为长度收缩效应,也是相对论中的重要内容之一。
4. 质量增加效应质量增加效应是相对论的一个重要结果,它指出质量会随着物体速度的增加而增加。
根据爱因斯坦的质能关系$ E = mc^2 $,质量与能量是等价的,因此高速运动的物体会有更大的质量。
这一效应在粒子加速器实验中得到了验证。
5. 相对论动量根据相对论理论,动量也会随速度的增加而发生变化。
相对论动量公式为$ p = \frac{mv}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}} $,其中$ m $为物体的静止质量,$ v $为物体的速度,$ c $为光速。
相对论动量的引入使得在高速运动下动量仍然遵守动量守恒定律。
6. 相对论效应在日常生活中的应用相对论理论虽然在高速运动和微观领域中表现出最为明显的效应,但其在日常生活中也有一些应用。
例如,全球定位系统(GPS)在设计中考虑了相对论效应对信号传播时间的影响,以确保精确度。
高中物理相对论重点知识大全
高中物理相对论重点知识大全相对论是物理学中的一门重要分支,揭示了高速运动物体的规律和性质。
在高中物理学习中,相对论是一个重要且复杂的知识点,本文将从相对论的基本概念、洛伦兹变换、时间膨胀和长度收缩等方面进行详细介绍,帮助同学们深入理解相对论知识。
相对论的基本概念相对论是由爱因斯坦在1905年提出的物理学理论,对于描述高速运动的物体的运动规律起着至关重要的作用。
相对论的基本概念是:物理规律在所有参考系中都是相同的,即不同的观察者在不同的参考系中看到的物理现象是一致的。
这一思想颠覆了牛顿力学的绝对性,开创了一种全新的物理学理论。
洛伦兹变换洛伦兹变换是相对论中最基本的数学公式,用来描述不同参考系之间的坐标变换规律。
在相对论中,时间和空间不再是绝对的,会随着观察者的运动状态而发生变化。
洛伦兹变换的公式包括时间变换和空间变换两部分,通过这些变换公式可以准确地描述高速运动物体之间的时空关系。
时间膨胀与长度收缩相对论的一个重要结论是时间膨胀和长度收缩效应。
时间膨胀指的是高速运动的物体在观察者看来时间似乎变慢,时间变得相对于静止参考系的观察者来说会变长。
长度收缩则是说高速运动的物体在观察者看来长度似乎变短,长度相对于静止参考系的观察者来说会缩短。
这两个效应在相对论中有着重要的应用,影响着高速运动物体的测量和观察。
引力与相对论相对论还揭示了引力与时空的关系。
根据相对论的理论,质量会影响时空的弯曲,而时空的弯曲又会影响物体运动的轨迹和速度。
爱因斯坦通过广义相对论的理论,成功预言了黑洞的存在,并对引力波的传播规律进行了详细研究。
这些概念在现代天体物理学和宇宙学中有着广泛的应用。
相对论在高中物理学习中扮演着重要的角色,通过对相对论基本概念、洛伦兹变换、时间膨胀和长度收缩等内容的深入了解,可以更好地理解高速运动物体的运动规律和性质。
相对论的理论虽然复杂,但却是现代物理学的重要组成部分,对于拓展学生的科学视野和思维方式有着重要的意义。
高考物理相对论知识点
高考物理相对论知识点相对论是现代物理学中的重要理论,它被广泛运用在各个领域,并且在高考物理中占据重要的地位。
相对论的理论体系由狭义相对论和广义相对论组成。
狭义相对论主要涉及到时间、空间和速度的相对性,而广义相对论则探讨了引力和物质的宏观运动规律。
下面将在具体的例子中论述高考物理中的相对论知识点。
首先,我们来看狭义相对论中的时间和空间的相对性。
狭义相对论提出了一个重要的观念——光速不变原理。
这意味着在不同参考系中频率相同的光波的光速不会发生改变。
根据这个原理,爱因斯坦提出了著名的相对论时空观念。
他认为,时间和空间并不是绝对的,它们的流逝和长度都是相对的,与观察者的运动状态有关。
举个例子来说,假设我们有一个粒子在以接近光速运动的速度来到我们的地球,而我们站在地球上进行观察。
根据相对论的观念,我们会认为这个粒子的时间会慢于地球上的时间,即我们会感觉时间变慢。
这就是所谓的时间膨胀效应。
同样地,我们还可以研究空间的相对性。
比如,如果我们观察到这个粒子在运动中变短了,这就是空间收缩效应。
这些都是相对论中时间和空间的重要知识点。
接下来,我们来看相对论中的速度相对性。
狭义相对论指出,当两个相对运动的物体的速度接近光速时,它们的速度并不是简单地相加,而是按照特殊的相对性相加公式来计算。
这个公式是著名的洛伦兹变换,它描述了速度变换的规律。
洛伦兹变换在高能物理、核物理等领域中都有广泛的应用。
举个例子来说,假设有两个相对运动的物体A和B,它们之间的相对速度是0.6倍光速。
那么根据洛伦兹变换公式,我们可以计算出这两个物体在对方的参考系中的速度是多少。
这个计算涉及到了一些数学运算,但通过洛伦兹变换公式,我们可以很方便地计算出结果。
最后,我们来看广义相对论中的引力和物质的宏观运动规律。
广义相对论提出了物质产生引力的概念,引力是由于质量和能量对时空结构的影响所导致的。
这个概念在理解宇宙的宏观运动规律和黑洞等天体现象方面非常重要。
高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附答案解析(2)
高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附答案解析(2)一、选择题1.用相对论的观点判断,下列说法错误的是()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10km/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2.下列关于近代物理的说法,正确的是A.玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱B.能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现C.光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难D.质能方程2揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系,提出这一方E mc程的科学家是卢瑟福3.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
以下叙述中,正确的说法是()A.牛顿发现万有引力定律,并测出了万有引力常量B.爱因斯坦提出:在一切惯性参照系中,测量到的真空中的光速c都一样C.开普勒在牛顿万有引力定律的基础上,导出了行星运动的规律D.由爱因斯坦的质能方程可知,质量就是能量,质量和能量可以相互转化4.在日常生活中,我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化,其原因是()A.运动中的物体,其质量无法测量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.物体质量并不随速度变化而变化5.如图所示,在一个高速转动的巨大转盘上放着、、三个时钟,下列说法正确的是()A.时钟走时最慢,时钟走时最快B.时钟走时最慢,时钟走时最快C.时钟走时最慢,时钟走时最快D.时钟走时最慢,时钟走时最快6.设在正负电子对撞机中,电子和正电子以速度相向飞行,它们之间的相对速度为()A.B.C.D.7.下列说法中正确的是________A.光的偏振现象证明了光波是纵波B.雷达是利用超声波来测定物体位置的设备C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长8.在以光速c前进的特殊“列车”上向前发射一束光,在地面上的观察者看来这束光的速度是()A.0B.c C.2c D.c9.关于相对论的下列说法中,正确的是()A.宇宙飞船的运动速度很大,应该用相对论计算它的运动轨道B.电磁波的传播速度为光速C.相对论彻底否定了牛顿力学D.在微观现象中,相对论效应不明显10.爱因斯坦相对论告诉我们()A.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变小B.运动的钟变快,运动的尺缩短,运动的物体质量变大C.运动的钟变慢,运动的尺缩短,运动的物体质量变大D.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变大11.有关宇宙的理解,下列说法中正确的是()A.质量越大的恒星寿命越长B.太阳发出的光和热来自于碳、氧等物质的燃烧C.在天空中呈现暗红色的恒星的温度比呈现白色的恒星的温度高D.由于光速有限,因此观察遥远的天体就相当于观察宇宙的过去12.下列说法正确的是________.A.机械波和电磁波都能在真空中传播B.光的干涉和衍射说明光是横波C.铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测D.狭义相对论指出,物理规律对所有惯性参考系都一样13.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.1.0c14.下列说法中正确的是A.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率B.麦克斯韦预言了电磁波的存在;楞次用实验证实了电磁波的存在C.由电磁振荡产生电磁波,当波源的振荡停止时,空间中的电磁波立即消失D.宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变慢15.下列说法中正确的是 ( ).A.经典力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了经典力学C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律D.万有引力定律也适用于强相互作用力16.在高速公路上行驶的质量为M的小轿车,关于它的质量下列说法正确的是()A.大于M B.小于M C.等于M D.质量为零17.与相对论有关的问题,下列说法正确的是()A.火箭内有一时钟,当火箭高速运动后,此火箭内观察者发现时钟变慢了B.力学规律在任何惯性参考系中都是相同的C.一根沿自身长度方向运动的杆,其长度总比静止时的长度要长些D.高速运动物体的质量会变小18.一辆轿车在山区的高速公路上以接近光速行驶,穿过众多隧道,已知隧道口为圆形,在将要抵达隧道时,下列说法正确的是()A.司机观察到的隧道口为椭圆形隧道的总长度变短B.司机观察到的隧道口为圆形,隧道的总长度不变C.司机观察到的隧道口为椭圆形,隧道的总长度不变D.司机观察到的隧道口为圆形,隧道的总长度变短19.一艘太空飞船静止时的长度为30 m,它以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球,下列说法正确的是A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c20.以下哪些属于狭义相对论的基本假设()A.一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小B.在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是不相同的D.物体的能量E和其质量m满足E=mc221.甲、乙、丙是三个完全相同的时钟,甲放在地球上,乙、丙分别放在两个高速运动的火箭上,以速度v乙和v丙朝同一方向远离地球飞行,v乙<v丙.地面上的观察者看A.甲时钟走得最慢B.乙时钟走得最慢C.丙时钟走得最慢D.甲、乙、丙时钟快慢一样22.下列说法正确的是( )A .单缝衍射实验中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象越明显B .光纤通信,医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理C .机械波传播过程中,某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离D .地球上的人看来,接近光速运动的飞船中的时钟变快了23.1905年爱因斯坦提出了狭义相对论,狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的,这两条基本假设是( ) A .同时的绝对性与同时的相对性 B .运动的时钟变慢与运动的尺子缩短 C .时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性 D .相对性原理与光速不变原理24.经典力学只适用于“宏观世界”,这里的“宏观世界”是指( ) A .行星、恒星、星系等巨大的物质领域 B .地球表面上的物质世界 C .人眼能看到的物质世界D .不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界25.建立经典电磁场理论,并预言了电磁波存在的物理学家和创立相对论的科学家分别是( )A .麦克斯韦 法拉第B .麦克斯韦 爱因斯坦C .赫兹 爱因斯坦D .法拉第 麦克斯韦【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】A .由相对论的观点,时间和空间都是相对的,故A 错误,符合题意;B .根据时间间隔的相对性:2t 1()v c∆=-可知,时间延缓效应,因此地面上的人看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,故B 正确,不符合题意;C.根据长度的相对性:l l=,可知,在运动方向上长度缩短,所以在地面上的人看来,以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的航天员却感到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些,故C正确,不符合题意;D.当低速宏观物体时,v<<c时,△t≈△t′,l≈l0,可知“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计,故D正确,不符合题意;故选A。
高考物理考点专题相对论
l0 1Βιβλιοθήκη v22c②,联立①②解得:l 10l ,即此物体在其运动方向上缩短了1 ,
11 0
11
故选 D。
【名师点睛】本题关键是记住两个公式:质量速度关系
m
公式 m
0
1
v2 ,运动物体的长度与静止长度关系公式l
c2
l0 1
。 v2 2
c
1.某宇航员要到离地球 10光年的星球上去旅行,如果希望
把这路程缩短为 8 光年,则他所乘坐的飞船相对地球的速
度为
A.0.5c
B.0.6c
C.0.8c
D.0.9c
12
13
【答案】B 【解析】根据爱因斯坦的狭义相对论,空间距离是相对的,
根据距离的相对性公式l
v2 l0 1 c2
列式求解即可。根据距离的相
对性公式,有l
l0 1
v2 c2
,代入数据,有:0.8=1
v2 c2
,解得v=0.6c,
故 B 正确。
2.质子在加速器中被加速,当其动能为静止能量的 4 倍时,
8
【答案】BD
【名师点睛】此题考查狭义相对论的基本结论,根据狭义相 对论的尺缩效应即在尺子长度方向上运动的尺子比静止的 尺子短,当速度接近光速时,尺子缩成一个点;要熟记并理 解它,可以解决所有关于狭义相对论的问题。 2.某火箭在地面上的长度为 L0,发射后它在地面附近高速
(约 0.3c)飞过,关于地面上的人和火箭中的人观察到的 现象,以下说法正确的是 A.下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变长了 B.下方地面上的人观察到火箭变短了 C.火箭上的人观察到火箭变短了
1.甲乘客乘坐在接近光速的火车上,乙观察者站在铁轨附近 的地面上,甲、乙两人手中各持一把沿火车前进方向放置 的米尺。则下列说法正确的是
高三物理相对论知识点
高三物理相对论知识点相对论是一门物理学理论,由爱因斯坦在20世纪初提出。
它对于解释运动物体的行为和描述宇宙的结构起着重要作用。
相对论的概念和原理涉及到许多复杂的物理学知识点。
在高三物理学习中,学生也会接触到一些基本的相对论知识点。
在接下来的文章中,我们将简要介绍一些高三物理相对论知识点。
光速不变原理相对论的基础是光速不变原理。
它表明,在任何惯性参考系中,光的速度都是恒定不变的,即时追赶或逆行也无法改变光的速度。
这一原理对于我们理解时间和空间的相对性至关重要。
时间相对性相对论中,时间是与参考系有关的。
当两个观察者相对静止时,他们的时间流逝速度是一样的。
然而,当他们相对运动时,时间流逝速度就会发生变化。
这被称为时间相对性。
例如,对于一个以接近光速运动的观察者来说,时间会减缓。
长度收缩相对论还涉及到长度收缩的概念。
当一个物体以接近光速运动时,其长度会出现收缩。
这是因为相对论中,时间和空间是相互关联的。
根据洛伦兹变换公式,当观察者以高速接近物体时,物体的长度会变短。
质能关系著名的爱因斯坦质能关系公式E=mc²也是相对论的重要内容。
它表明质量和能量之间存在着等价关系。
质量可以被转化为能量,而能量也可以转化为质量。
这一关系进一步加深了人们对物质和能量的理解。
相对论力学相对论力学是相对论的一个重要分支。
与经典力学相比,相对论力学在描述运动物体时考虑了时间和空间的相对性。
它提供了更准确的计算方法,尤其是当物体以高速运动时。
相对论的应用除了对物理学领域的影响,相对论还在其他领域有广泛的应用。
例如,在航空航天领域,相对论的原理被用于计算卫星轨道的精确位置;在核能领域,相对论的原理被用于解释核反应和辐射等现象。
总结相对论是一门复杂且具有深远影响的物理学理论,涉及到许多知识点。
在高三物理中,学生会学习一些相对论的基本概念和原理,如光速不变原理、时间相对性、长度收缩、质能关系等。
相对论力学也是一个重要的分支。
相对论不仅仅在物理学领域有应用,也在其他领域有广泛的应用。
高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习含答案
高考物理新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习含答案一、选择题1.下列说法中正确的是 ( ).A.经典力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了经典力学C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律D.万有引力定律也适用于强相互作用力2.如图所示,参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动,固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光,光速为c,则在参考系B中接受到的光的情况是__________;A.光速小于c,频率不变,波长变短B.光速小于c,频率变小,波长变长C.光速等于c,频率不变,波长不变D.光速等于c,频率变小,波长变长3.下列说法正确的是A.做简谐运动的单摆,其振动能量与振幅和摆球质量无关B.泊松亮斑是光的干涉现象,全息照相利用了激光的衍射原理C.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的D.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象4.已知电子的静止能量为0.511MeV,若电子的动能为0.25MeV,则它所增加的质量 与静止质量0m的比值近似为()mA.0.1B.0.2C.0.5D.0.95.如图所示,在一个高速转动的巨大转盘上放着、、三个时钟,下列说法正确的是()A.时钟走时最慢,时钟走时最快B.时钟走时最慢,时钟走时最快C.时钟走时最慢,时钟走时最快D.时钟走时最慢,时钟走时最快6.如图所示,鸡蛋和乒乓球都静止在地面上,关于二者所具有的能量关系,下列说法中正确的是()A.鸡蛋大B.乒乓球大C.一样大D.无法进行比较7.假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺,同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺,则下列说法正确的是()A.甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B.甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C.乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D.乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同8.一高速列车通过洞口为圆形的隧道,列车上的司机对隧道的观察结果为()A.洞口为椭圆形,隧道长度变短B.洞口为圆形、隧道长度不变C.洞口为椭圆形、隧道长度不变D.洞口为圆形,隧道长度变短9.下列说法中正确的是________A.光的偏振现象证明了光波是纵波B.雷达是利用超声波来测定物体位置的设备C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长10.在以光速c前进的特殊“列车”上向前发射一束光,在地面上的观察者看来这束光的速度是()A.0B.c C.2c D.c11.自然界中有质量的实际物体运动的最大速度不会超过()A.空气中的光速B.真空中的光速C.电子绕原子核运动的速度D.宇宙飞船运动的速度12.研究下列物体的运动,不适合使用经典力学描述的是()A.行驶的自行车 B.接近光速运动的粒子C.投出的篮球 D.飞驰的汽车13.如图所示,一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的,以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖D.所有这些都与观察者的运动情况有关14.在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播,闪光到达车厢后壁时,一只小猫在车厢后端出生,闪光到达车厢前壁时,两中小鸡在车厢前端出生.则()A.在火车上的人看来,一只小猫先出生B.在火车上的人看来,两只小鸡先出生C.在地面上的人看来,一只小猫先出生D.在地面上的人看来,两只小鸡先出生15.在高速公路上行驶的质量为M的小轿车,关于它的质量下列说法正确的是()A.大于M B.小于M C.等于M D.质量为零16.一辆轿车在山区的高速公路上以接近光速行驶,穿过众多隧道,已知隧道口为圆形,在将要抵达隧道时,下列说法正确的是()A.司机观察到的隧道口为椭圆形隧道的总长度变短B.司机观察到的隧道口为圆形,隧道的总长度不变C.司机观察到的隧道口为椭圆形,隧道的总长度不变D.司机观察到的隧道口为圆形,隧道的总长度变短17.一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆特殊的有轨电车,都被加速到接近光速,在我们的静止参考系中进行测量,下列说法正确的是()A.摩托车的质量增大B.有轨电车的质量增大C.摩托车和有轨电车的质量都增大D.摩托车和有轨电车的质量都不增大18.下列说法中正确的是()A.把调准的摆钟,由北京移至赤道,这个钟将变慢,若要重新调准,应增加摆长B.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越长C.1905 年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的D.照相机的镜头涂有一层增透膜,其厚度应为入射光在真空中波长的1 419.下列说法正确的是()A.单缝衍射实验中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象越明显B.光纤通信,医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理C.机械波传播过程中,某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离D.地球上的人看来,接近光速运动的飞船中的时钟变快了20.下列关于相对论的说法错误的是()A.相对论与量子力学否定了经典力学理论B.真空中的光速在任何惯性参考系中都是相同的C.狭义相对论只适用于惯性参考系D.在相对论力学中,物体静止时的质量最小21.下列说法中正确的是()A.红外线比红光波长短,它的显著作用是热作用B.紫外线的频率比可见光低,它的显著作用是荧光作用C.阴极射线来源于核外的自由电子,β射线来源于原子核内部核衰变得到的电子D.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到的地球上的时钟走得同样快22.下列说法正确的是A.传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置B.真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的C.紫外线常用于医院和食品消毒,是因为它具有显著的热效应D.波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的频率小于波源的频率23.如图所示,假设一根10cm长的梭镖以接近光速穿过一根10cm长静止的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的。
大学物理相对论复习资料
⼤学物理相对论复习资料狭义相对论基本内容⼀、狭义相对论的基本原理1. 迈克⽿逊实验迈克⽿逊莫雷实验的⽬的是测定地球相对以太的速度,实验结果:地球相对以太的速度为零,当时的物理理论不能解释该实验结果。
2. 爱因斯坦狭义相对论的基本假设相对性原理:物理学定律在所有的惯性系中形势都是相同的,即⼀切惯性系都是等价的。
光速不变原理:在所有的惯性系中,真空中(⾃由空间)光速具有相同的量值c 。
⼆、狭义相对论时空观1. 洛仑兹变换⼀个事件在惯性系S 中的时空坐标为(x, y, z, t),在沿x 轴以速度v 匀速运动的另⼀惯性系S '中的时空坐标为()x ,y ,z ,t ''''(0t t '==时刻两惯性系原点重合且相应轴重合),则该事件的时空坐标的变换关系称为洛仑兹变换:=-===-2'('''(x x vt y y z z v t t x c或?=+=??==+??2('''('x x vt y y z z v t t x c2. 同时是相对的两个事件在⼀个惯性系中同时同地发⽣,在⼀切惯性系中该两事件必同时同地发⽣;两个事件在⼀个惯性系中不同地点同时发⽣,在其它惯性系中该两事件不⼀定同时发⽣。
3. 时钟变慢(时间变缓)在⼀个惯性系中同⼀地点先后发⽣的两事件,在该惯性系静⽌的时钟测得的时间间隔为固有时间0τ,在另⼀相对该惯性系以速度v 匀速运动的时钟测得的时间间隔为t ?,两者的关系为?γττ==0t 。
4. 尺缩短(长度收缩)观测者与尺相对静⽌时测得尺长称固有长度0L ,观测者沿尺长⽅向以速度v 匀速运动时测得尺长为L ,两者关系为=L L 观察者垂直于尺长⽅向以速度v 匀速运动时测得尺长为L ',0L L '=。
5. 狭义相对论时空观与经典时空观的⽐较当v c 时在x ≯ct 的时空范围内洛仑兹变换转化为伽利略变换,经典时空观是上述条件下狭义相对论时空观的极限。
2020高中物理高考总复习5.4.3 相对论知识与例题、习题
爱因斯坦狭义相对论一、牛顿时空观与力学相对性原理牛顿力学的基础是牛顿时空观。
这种时空观的本质是把时间和空间看成与物质及其运动无关的独立存在。
牛顿在《自然哲学的数学原理》中写道:“绝对的、真正的和数学的时间……由于其本性而在均匀地,与任何其它外界事物无关地流逝着”,“绝对的空间,就其本性而言,是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的”。
牛顿声称自己所研究的运动就是在“绝对空间”和“绝对时间”中进行的“绝对运动”。
只有以绝对时间和绝对空间作为量度运动的参照系,或者以其他做绝对运动的物体(系统)为参照系,惯性定律才成立。
这样的参照系就是惯性系。
在经典力学中联系两个惯性系S 和S ′(只在X 方向有相对速度μ)之间的坐标变换是伽利略变换:在这种变换下,物体的长度、两事件之间的时间间隔是绝对的,即相对不同参照系其数值是不变的。
因而同时性也是绝对的,即在某一参照系不同地点同时发生的两个事件,相对于另一参照系也是同时发生的。
时间间隔和同时性的绝对性,从伽利略变换看是不言而喻的。
为说明物体长度的绝对性,我们来看一把沿X 轴旋转的尺的长度的量度。
设尺静止在S ′上,在该系中其长度:L ′=X 2′-X 1′相对S 系,尺在运动,由伽利略变换,尺和长度满足:L =X 2-X 1=(X 2′-μt 1)-(X 1′-μt 2)=X 2′-X 1′=L ′在伽利略变换下,物体的位置和速度则是相对的。
例如,沿X 方向的运动速度之间满足相加法则:V ′=V -μ 或 V =V ′+μ而物体的加速度相对不同惯性系又是不同的,即:a ′=a两物体的相对位置和相对速度也不因惯性系不同而改变,而力通常是两物体相对位置和相对速度的函数,质量在牛顿力学中被认为是与运动无关的恒量,于是牛顿运动定律的X ′=X -μt Y ′=Y 或 Z ′=Z t ′=t X =X ′+μt Y =Y ′ Z =Z ′ t =t ′形式在不同惯性系下保持不变。
高中物理相对论知识点复习卷
高中物理相对论知识点复习卷相对论是高中物理中较为深奥和抽象的一部分内容,它颠覆了我们日常生活中的许多常识观念。
下面我们来对这部分重要的知识点进行一次全面的复习。
一、狭义相对论的基本假设1、相对性原理相对性原理指出,物理规律在所有惯性参考系中都是相同的。
这意味着无论我们处于哪个匀速直线运动的参考系中,观察到的物理现象都应该遵循相同的物理规律。
2、光速不变原理光速不变原理是狭义相对论的核心之一。
它表明真空中的光速在任何惯性参考系中都是恒定不变的,与光源和观察者的相对运动状态无关。
二、时间膨胀时间膨胀是狭义相对论中的一个重要概念。
当一个物体相对于观察者以高速运动时,观察者会发现运动物体上的时间流逝变慢了。
例如,一个在地球上的观察者观察一艘以接近光速飞行的宇宙飞船,对于飞船上的宇航员来说,经历的时间较短,但对于地球上的观察者来说,时间则较长。
时间膨胀的公式为:$\Delta t =\frac{\Delta t_0}{\sqrt{1 \frac{v^2}{c^2}}}$,其中$\Delta t$ 是观察者测量到的时间间隔,$\Delta t_0$ 是相对静止参考系中的时间间隔,$v$ 是物体的运动速度,$c$ 是真空中的光速。
三、长度收缩长度收缩是指运动物体在其运动方向上的长度会变短。
假设一个静止时长度为$L_0$ 的物体,当它以速度$v$ 相对于观察者运动时,观察者测量到的长度$L$ 为:$L = L_0 \sqrt{1 \frac{v^2}{c^2}}$。
需要注意的是,长度收缩只发生在运动方向上,垂直于运动方向的长度不变。
四、相对论质量在相对论中,物体的质量不再是一个恒定不变的量,而是会随着其运动速度的增加而增加。
相对论质量的公式为:$m =\frac{m_0}{\sqrt{1 \frac{v^2}{c^2}}}$,其中$m_0$ 是物体的静止质量,$m$ 是物体的相对论质量。
当物体的速度接近光速时,其质量会趋向于无穷大,这也说明了物体的速度无法达到或超过光速。
高中物理相对论必背知识点
高中物理相对论必背知识点相对论是现代物理学中的一项重要理论,对于高中物理学习者来说,相对论也是必须掌握的知识点之一。
下面将介绍一些高中物理相对论必背知识点,帮助同学们更好地理解和掌握这一重要的物理理论。
1. 相对论的概念相对论是由爱因斯坦在20世纪初提出的一种物理理论,主要包括狭义相对论和广义相对论两个部分。
狭义相对论主要研究高速运动的物体,提出了相对论性的时间、长度、动量等概念;广义相对论则是建立在引力理论的基础上,描述了引力场的性质和引力的作用机制。
2. 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理是相对性原理和光速不变原理。
相对性原理指出自然界的物理规律在所有惯性系中都成立,光速不变原理则规定光在真空中的速度是恒定不变的,与光源或观察者的运动状态无关。
3. 相对论性质的影响相对论性质主要表现在时间膨胀、长度收缩、物体质量增加等方面。
时间膨胀指运动时钟的时间比静止时钟慢,长度收缩则是指物体的长度在运动方向上会发生缩短,质量增加则是物体在高速运动下会增加其质量。
4. 质能关系相对论著名的质能关系公式为E=mc^2,其中E表示能量,m表示物体的质量,c表示光速。
这个公式揭示了质量和能量之间的等价性,也被称为质量-能量转化公式。
5. 相对论的实验验证相对论的理论预言已经在许多实验中得到验证,如光的双缝干涉实验、钟慢效应等都印证了相对论的正确性。
这些实验结果证实了相对论不仅仅是一种理论假设,而是真实的物理现象。
通过以上介绍的高中物理相对论必背知识点,相信同学们对相对论这一重要的物理理论有了更为清晰和深入的理解。
希望同学们在学习过程中能够认真掌握这些知识点,提高物理学习的水平,为未来的学习和研究奠定坚实的基础。
相对论的深入理解将有助于拓展学生的物理视野,并激发对物理学的兴趣和热情。
希望同学们能够善加利用这些知识点,不断提升自己的物理学习能力,为未来的发展打下坚实的基础。
高考物理相对论知识点总结
高考物理相对论知识点总结相对论是物理学中一门极富挑战性的学科,它颠覆了我们对时间、空间和质量的常识观念。
在高考物理中,相对论是一个重要的知识点,对于理解粒子物理学和宇宙的演化有着重要的意义。
本文将从狭义相对论和广义相对论两个方面,对高考物理中与相对论相关的知识点进行总结与讨论。
狭义相对论是爱因斯坦于1905年提出的,它主要涉及到运动物体在不同参考系下的物理现象。
其中最著名的就是时间相对性和长度收缩。
根据爱因斯坦的相对论原理,光速是宇宙中最快的物理速度,任何物体的速度都无法超过光速。
这一原理使得时间和空间成为了相对的概念。
在高考物理中,时间相对性是一个重要的考点。
根据时间相对性原理,运动物体的速度越快,其时间流逝越慢。
这可以通过著名的孪生子悖论来理解。
假设有一对孪生兄弟,一个乘坐宇宙飞船飞行,而另一个留在地球上。
当飞船返回地球时,船上的孪生兄弟会发现自己比地球上的兄弟年轻。
这是因为在相对论中,飞船的速度越快,其时间流逝越慢,所以相对地球而言,飞船上的时间流逝更慢,因此船上的孪生兄弟更年轻。
这个例子生动地展示了时间相对性的概念。
除了时间相对性,长度收缩也是相对论中的一个重要现象。
根据长度收缩的原理,运动物体在运动方向上的长度会发生收缩。
这一现象可以通过著名的洛伦兹收缩公式来计算。
例如,当一个物体以接近光速的速度运动时,其长度会相对于静止状态时的长度发生明显的收缩。
这个现象与人们的常识观念相违背,但在相对论中却得到了合理解释。
接下来,我们来讨论广义相对论。
广义相对论是爱因斯坦在1915年提出的,它涵盖了狭义相对论中的内容,并在此基础上加入了引力的概念。
广义相对论通过引力场来描述物体的运动和宇宙的结构演化。
在广义相对论中,物体的运动是由于曲率引力场所导致的,而不是力的作用。
在高考物理中,广义相对论常常与引力有关。
根据广义相对论的理论,质量和能量会产生引力场,并使时空发生弯曲。
这个理论有很好的实验证据,例如太阳能正确地预测了水星轨道的偏移。
高考物理近代物理知识点之相对论简介知识点总复习含答案(6)
高考物理近代物理知识点之相对论简介知识点总复习含答案(6)一、选择题1.用相对论的观点判断,下列说法错误的是()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10km/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.在以下叙述2.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程中,正确的说法是()A.牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星B.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G被誉为能“称出地球质量的人C.爱因斯坦建立了相对论,相对论物理学否定了经典物理学D.开普勒经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点3.下列说法正确的是________.A.机械波和电磁波都能在真空中传播B.光的干涉和衍射说明光是横波C.铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测D.狭义相对论指出,物理规律对所有惯性参考系都一样4.下列说法中正确的是A.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率B.电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C.机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波D.宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变快5.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
以下叙述中,正确的说法是()A.牛顿发现万有引力定律,并测出了万有引力常量B.爱因斯坦提出:在一切惯性参照系中,测量到的真空中的光速c都一样C.开普勒在牛顿万有引力定律的基础上,导出了行星运动的规律D.由爱因斯坦的质能方程可知,质量就是能量,质量和能量可以相互转化6.关于爱因斯坦质能方程,下列说法中正确的是()A.中是物体以光速运动的动能B.是物体的核能C.是物体各种形式能的总和D.是在核反应中,亏损的质量和能量的对应关系7.在日常生活中,我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化,其原因是()A.运动中的物体,其质量无法测量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.物体质量并不随速度变化而变化8.牛顿把天体运动与地上物体的运动统一起来,创立了经典力学。
高考物理最新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附解析(3)
高考物理最新近代物理知识点之相对论简介知识点总复习附解析(3)一、选择题1.用相对论的观点判断,下列说法错误的是()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10km/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2.研究下列物体的运动,不适合使用经典力学描述的是()A.行驶的自行车 B.接近光速运动的粒子C.投出的篮球 D.飞驰的汽车.在以下叙述3.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程中,正确的说法是()A.牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星B.英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G被誉为能“称出地球质量的人C.爱因斯坦建立了相对论,相对论物理学否定了经典物理学D.开普勒经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点4.下列说法中正确的是A.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率B.电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C.机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波D.宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变快5.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
以下叙述中,正确的说法是()A.牛顿发现万有引力定律,并测出了万有引力常量B.爱因斯坦提出:在一切惯性参照系中,测量到的真空中的光速c都一样C.开普勒在牛顿万有引力定律的基础上,导出了行星运动的规律D.由爱因斯坦的质能方程可知,质量就是能量,质量和能量可以相互转化6.如图所示,一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车,都被加速到接近光速;在我们的静止参考系中进行测量,哪辆车的质量将增大()A.摩托车B.有轨电车C.两者都增加D.都不增加7.设在正负电子对撞机中,电子和正电子以速度相向飞行,它们之间的相对速度为()A.B.C.D.8.如图所示,鸡蛋和乒乓球都静止在地面上,关于二者所具有的能量关系,下列说法中正确的是()A.鸡蛋大B.乒乓球大C.一样大D.无法进行比较9.下列关于经典力学和相对论的说法,正确的是()A.经典力学和相对论是各自独立的学说,互不相容B.相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的C.相对论和经典力学是两种不同的学说,二者没有联系D.经典力学包含于相对论之中,经典力学是相对论的特例10.下列说法正确的是()A.由于相对论、量子论的提出,经典力学己经失去了它的意义B.经典力学在今天广泛应用,它的正确性无可怀疑,仍可普遍适用C.在经典力学中,物体的质量随运动状态而改变D.狭义相对论认为,质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关11.在以光速c前进的特殊“列车”上向前发射一束光,在地面上的观察者看来这束光的速度是()A.0B.c C.2c D.c12.下列说法正确的是()A.以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值B.物理学的发展,使人们认识到经典力学有它的适用范围C.相对论和量子力学的出现,是对经典力学的全盘否定D.经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值13.爱因斯坦相对论告诉我们()A.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变小B.运动的钟变快,运动的尺缩短,运动的物体质量变大C.运动的钟变慢,运动的尺缩短,运动的物体质量变大D.运动的钟变慢,运动的尺伸长,运动的物体质量变大14.关于牛顿物理学与狭义相对论,下列说法正确的是()A.狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律B.狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律C.牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律D.牛顿物理学和狭义相对论都既适用于高速运动又适用于低速运动规律15.下列对爱因斯坦质能方程的理解正确的是()A .2E mc =中能量E 其实就是物体的内能B .公式2E mc =适用于任何类型的能量C .由2E mc =△△知质量与能量可以相互转化D .2E mc =不适合用来计算电池中的化学能16.在高速公路上行驶的质量为M 的小轿车,关于它的质量下列说法正确的是( ) A .大于MB .小于MC .等于MD .质量为零17.甲和乙为两个不同的惯性参考系,惯性参考系甲相对惯性参考系乙以速度v (v 接近光速)运动。
期末复习3(相对论)33页PPT
示数),在K系中观测并不同时;因此,在K系中某一时
刻同时观测,这两个钟的示数必不相同. (3分)
★静止的m子的平均寿命约为t0 =2×10-6 s.今
在8 km的高空,由于p介子的衰变产生一个速 度为v = 0.998 c (c为真空中光速)的m子,试论证 此m子有无可能到达地面.
答:以地球为参照系,
期末复习3(相对论)
时间反复无常,鼓着翅膀飞逝
期末复习3 狭义相对论
公式记住了吗?作业复习了吗?历年的期中、 期末试卷做过了吗?
只要做到了这三点,考试一定能成功!
1、运动学(两个原理,坐标变换式,速度变 换式! 时间膨胀,长度收缩):
两个基本假设: ①光速不变原理:在任何惯性系中,光在真空 中的速率都相等。
c
4715以速度v相对于地球作匀速直线运动的恒星 所发射的光子,其相对于地球的速度的大小为 ______.
c
★经典的力学相对性原理与狭义相对论的相对 性原理有何不同?
答:经典的力学相对性原理是指对不同的惯性
系,牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同
的.
2分
狭义相对论的相对性原理指出:在一切惯性 系中,所有物理定律的形式都是相同的。3分
t t0
31.6106 (2分 )
1(v/c)2
t L v 9 .4 6 k m > 8 k m
∴有可能到达地面.
(3分)
4488在S系中的x轴上相隔为x处有两只同步的 钟A和B,读数相同.在S'系的x'轴上也有一 只同样的钟A',设S'系相对于S系的运动速度 为v , 沿x轴方向, 且当A'与A相遇时,刚好两钟 的读数均为零.那么,当A'钟与B钟相遇时, 在S系中B钟的读数是__________;此时在S'系 中A'钟的读数是______________.
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选修3-4综合一、相对论简介1、狭义相对论的两个假设(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。
这个假设通常称为爱因斯坦相对性原理.(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源的运动和观察者的运动没有关系。
这个假设通常叫做光速不变原理2、狭义相对论的几个结论(1)时间间隔的相对性经典物理学认为,某两个事件,在不同的惯性系中观察,它们发生的时间差,也就是它们的时间间隔,总是相同的.但是,从狭义相对论的两个基本假设出发,我们会看到,时间间隔是相对的.运动的钟比静止的钟走得慢,即所谓的钟慢效应,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。
(2)长度的相对性在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,即所谓的尺缩效应,速度越大,差别也越大,当速度接近光速时,尺子缩成一个点。
当杆沿着垂直于自身的方向运动时,测得的长度和静止时一样。
(3)相对论质量物体以速度v 运动时的质量m 和它静止时的质量m 0之间有如下关系:cv m m =-=ββ201 微观粒子的运动速度很高,它的质量明显地大于静止质量。
(4)质能方程相对论另一个重要结论就是大家已经学过的爱因斯坦质能方程:E = mc 2当物体运动的速度比光速小很多时, 202022202202212111v m c m )c v (c m c m mc E ⋅+=⋅+≈-==β 1/2mv 2就是通常讲的动能,可见牛顿力学是相对论力学在v <<c 时的特例.二、激光的特性及其应用激光是同种原子在同样的两个能级间发生跃迁生成的,其特性是:⑴是相干光。
由于是相干光,所以和无线电波一样可以调制,因此可以用来传递信息。
光纤通信就是激光和光导纤维结合的产物。
⑵平行度好。
传播很远距离之后仍能保持一定强度,因此可以用来精确测距。
激光雷达不仅能测距,还能根据多普勒效应测出目标的速度,对目标进行跟踪。
还能用于在VCD或计算机光盘上读写数据。
⑶亮度高。
能在极小的空间和极短的时间内集中很大的能量。
可以用来切割各种物质,焊接金属,在硬材料上打孔,利用激光作为手术刀切开皮肤做手术,焊接视网膜。
利用激光产生的高温高压引起核聚变。
039.08年深圳市高三年级第一次调研考试10.关于光的本性说法中不正确...的是( C ) A.光是一种电磁波B.光的衍射现象说明光具有波动性C.任何频率的光只要强度足够大,都可以使金属产生光电效应D.γ射线是高能光子流,在通过电场过程中不会发生偏转046.南京市2008届第一次模拟考试13.(选修3-4模块选做题,本题共12分)(1)(本题4分)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”A.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一()B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度()C.光在介质中的速度大于光在真空中的速度()D.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场()答:√×××…………………………(每个选项判断正确得1分,判断错误得0分)060.徐州市07—08学年度第三次质量检测13. (1)(6分)(选3—4)判断以下说法的正误,在相应的括号内打“√”或“×”A.光的偏振现象说明光是横波(▲)B.电磁波是振荡电路中电子的周期性运动产生的(▲)C .单摆做简谐运动的回复力大小总与偏离平衡位置的位移大小成正比 ( ▲ )D .激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点,是进行全息照相的理想光源 ( ▲ )E .地面上静止的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小 ( ▲ )F .如图为一列沿x 轴正方向传播的简谐波在t =0时刻的波形图,已知波速为10m/s ,则图中P 质点的振动方程为(cm)510t sin y π= ( ▲ )答:√ × √ √ √ × (每个1分)059.江苏南通市2008届第三次调研测试12.Ⅱ(1) 在以下说法中,正确的是 ▲A .电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线B .牛顿环是簿膜干涉的结果,当用频率更高的单色光照射时,同级牛顿环半径将会变大C .机械波是介质传递波源质点以及振动能量的一种方式D .麦克耳孙-莫雷实验结果表明:不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的答:AD (3分,漏选得1分,错选得0分)056.苏北四市高三第三次调研试题12-1.(1)(选修3-4)下列说法中正确的是( )A .在地面附近有一高速飞过的火箭 ,地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变慢了;火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化B .托马斯•杨通过光的单缝衍射实验,证明了光是一种波C .在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象D .在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽E .光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大F .麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在,后来由他又用实验证实电磁波的存在G .次声波是频率低于20 Hz 的声波,它比超声波更易发生衍射答: ADEG065.2008年南京一中高三第三次模拟12. (1) (3-4模块)(1)( 4分),该题有多个正确答案,少选得2分,错选得0分)下列说法中正确的有A .一单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长有关B .变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场C .相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的D .医院里用于检测的彩超的原理是:向病人体内发射超声波,经血液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速.这一技术应用了多普勒效应答: CD037.2008届南通市高三第一次调研考试12-Ⅱ-1.(4分)在以下各种说法中,正确的是A .一单摆做简谐运动,摆球相继两次通过同一位置时的速度必相同B .机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C .横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期D .变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场E .相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的F .如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长,这说明该星系正在远离我们而去答:BEF (全对得4分,不全对的,选对1个给1分,选错1个扣1分,扣完为止)gk006.2008年高考物理广东卷14、(10分)⑴大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和 ,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 .⑵光纤通信中,光导纤维递光信号的物理原理是利用光的 现象,要发生这种现象,必须满足的条件是:光从光密介质射向 ,且入射角等于或大于 .答:(1)速度 频率 (2)全反射 光疏介质 临界角gk005.2008年高考江苏卷12.B ⑵(选修模块3—4)惯性系S 中有一边长为l 的正方形(如图A所示),从相对S 系沿x 方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是 .答:C ;解析:由相对论知识易得运动方向上的边长变短,垂直运动方向的边长不变,C 图像正确;ABC Dgk011.2008年高考物理海南卷18、模块3-4试题⑴(4分)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k 倍.则粒子运动时的质量等于其静止质量的 倍,粒子运动速度是光速的 倍。
答:k ; k k 12-【解析】:粒子以速度v 运动时的能量E =mc 2,静止时的能量为E 0=m 0c 2,依题意E =kE 0,故m =km 0;由2201c v m m -=,解得 c kk v 12-= 042.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查(一)13.(供选修3-4考生作答)(1)以下是有关波动和相对论内容的若干叙述:A .单摆的摆球摆动到平衡位置时,所受的合外力为零B .光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C .波在传播的过程中,介质质点将沿波的传播方向做匀速运动D .两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化E .光的偏振现象说明光波是横波F .夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射G .如图为一列向右传播的简谐横波的图象,波速为5m/s ,则再经1.5s 质点A 处于波峰位置H .弹簧振子的位移随时间变化的表达式是x=sin2πt ,则在0.3s~0.4 s 的时间内,振子的速率在增大其中正确的有 .答:BEFGHgk003.2008年高考理综北京卷13.下列说法正确的是 ( A )A.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象B.用X 光机透视人体是利用光电效应C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象[解析]高中物理教材中介绍了棱镜式分光镜,用三棱镜作为色散元件,将白光分解成不同波长的单色光,且构成连续的可见光光谱。
观测光谱是利用光的色散故A正确。
X光机透视人体是利用了X光穿透物质的厚度跟物质的密度有关,故B错误。
光导纤维传播信号是利用光的全反射,加载信号是利用激光的相干性好,容易调制,故C错误。
门镜扩大视野是利用光的折射,故D错误,此选项源自章后习题。