高校自主招生物理模拟训练 相对论初步 解析版Word版含解析

高校自主招生物理辅导训练题15

相对论初步

1（2011江苏物理）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

【点评】此题考查同时的相对性，意在考查考生的理解能力。

2.据报导，欧洲大型强子对撞机开足马力可以把粒子加速到光速的99.9%，单束粒子能量可达到7万亿电子伏特。下列说法正确的是

A．如果继续对粒子加速，粒子速度可以达到光速

B．如果继续对粒子加速，粒子速度可能超过光速

C．粒子高速运动时质量大于静止时的质量

D．粒子高速运动时质量小于静止时的质量

【参照答案】C

【名师解析】

根据相对论可知，物体的速度不可能等于或超过光速，选项AB错误；根据相对论质量与速度关系，物体运动时质量大于静止时的质量，选项C正确D错误。

3.（2010北京理综）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

4.（2009年

江苏高考卷）如图所示，强强乘电梯速度为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0.5 c ，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 。（填写选项前的字母）

A ．0.4c

B ．0.5c

C ．0.9c

D ．1.0c

5.(08高考江

苏物理)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 ．

答案：C 【解析】由相对论的沿运动方向的长度变短，垂直于运动方向的长度不变可得运动方向上（x 轴方向）的边长变短，垂直运动方向（y 轴方向）的边长不变，C 图像正确； 6．（2008年海南高考物理）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。

x

y O

l l

A x

y O

l l

B x

y O

l l

C x

y O

l l

D

7(2013高考江苏物理第12B题)（2）如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v 接近光速c）。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_______ （选填“大于”、“等于”或“小于”）L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_______。

8. 一艘以0.9c的速率离开地球的宇宙飞船，以相对于自己0.9c的速率向前发射一枚导弹，求该导弹相对于地球的速率。

解：以地面为K系，宇宙飞船为K′系，按速度合成公式（8.12），有

即导弹相对于地面的速率v仍小于c.

5

9.一电子束被固定的散射靶散射，如图所示。散射是弹性的，每个电子具有能量E=

3

m0c2(m0为电子的静止质量).电子束流量为每秒钟流过Q个电子，求：

（1）入射电子的速度；（2）电子作用在散射靶上力的大小和方向。