人教版物理高二选修3-4 15.3狭义相对论的其他结论同步练习(I)卷
人教版高中物理选修3-4同步练习：《时间和空间的相对性》（1）（含答案）
人教版高中物理选修3-4同步练习：《时间和空间的相对性》（1）（含答案）时间和空间的相对性同步练习(一)1、什么是“时空观”？2、狭义相对论时空观和牛顿时空观有什么样的区别？3、宇宙空间有很多里我们远达40光年的星球。
我们已经知道，不可能有比光速更快的速度。
因此可以得出这样的结论：我们要到达这样的一个星球上去，不可能少于40年的时间。
这个结论是正确的还是错误的？为什么？4、假定我们乘一艘飞船，以每秒240000公里的速度飞向距地球40光年的一个星球，需要50年才能到达。
但是当我们乘上以如此高速飞行的飞船，时间将以10比6的比率收缩，于是我们就只需要30年，而不是50年到达这个星球。
我们可以尽量提高宇宙飞船的速度，以至将速度提高到接近光速，以便减少我们到达这一星球的飞行时间。
从理论上来讲，将飞行的速度提高到足够的程度，我们能够在一分钟之内到达这一星球，而且再返回地球。
但是就在这同时，地球上已经过去了80年。
这样一来，从表面上看我们发现了一条延长人类寿命的途径，尽管一个人的年龄是以他自己实际经历的时间而定。
所谓延长寿命，只不过是从另外一些人的角度来看的。
然而遗憾的是，如果我们对这一问题进行更深入的探讨，就会发现，所谓延长人类寿命这种前景只不过是虚妄的幻象而已。
请阐述原因。
5、我们要问，飞船飞行的时候，飞船上的标尺和地球上的标尺是一样长吗？6、以8km/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1min，地面上的人认为它走过这1min“实际”上花了多少时间？7、一架静止时长30m的火箭以3km/s的速度从观察者的身边掠过，观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光速的1/2呢？答案：1、所谓“时空观”，就是人们对空间和时间的物理性质所持的看法。
2、牛顿时空观：(1)空间是绝对静止不动的(即绝对空间)，时间是绝对不变的(即绝对时间)。
(2)空间和时间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关。
2018-2019年高中物理人教版选修3-4《第十五章 相对论简介》《第三节 狭义相对论的其他结论》单元测试1解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第三节狭义相对论的其他结论》单元测试试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.利用单摆测重力加速度的实验中，如果偏角小于5°，但测出的重力加速度的数值偏大，可能原因是( )A．振幅较小B．测摆长时，只量出摆线的长度，没有从悬挂点量到摆球中心C．数振动次数时，少计了一次D．数振动次数时，多计了一次【答案】D【解析】本题考查单摆测重力加速度。
，解得，从影响g值的表达式可见，振动次数偏大，导致测得的g值偏大，选项D正确.2.某单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，则以下说法正确的是（）A．t1时刻摆球速度最大，摆球向心加速度最大B．t2时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大C．t3时刻摆球速度为零，摆球所受回复力最大D．t4时刻摆球速度为零，摆球处于平衡状态【答案】BC【解析】时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，向心加速度为零，试题分析：由图读出t1时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它故A错误．由图读出t2时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，回复力最大，的拉力最大．故B正确．由图读出t3故C正确．由图读出t时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它4的拉力最大．故D错误．考点：本题考查单摆运动．3.如图所示，一列机械波沿x轴传播，波速为16m/s，某时刻的图象如图，由图象可知( )A．这列波波长为16mB．这列波传播8m需2s时间C．x=4m处质点的振幅为0D．x=6m处质点即将向y轴正向运动【答案】D【解析】试题分析：由图像可知波长为8m，则周期为，选项A错误；由t=s/v可知选项B 错误；振幅指的是能够偏离平衡位置的最大距离，选项C错误；x=6m处质点即将向y轴正向运动，故选D考点：考查波动图像点评：本题难度较小，明确从波动图像中直接读出振幅、波长，再由波速、周期、波长的关系求解4.有以下说法不正确的是( )A．雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象。
第15章 3.狭义相对论的其他结论 人教物理选修3-4 同步练习Word版含解析
主动成长夯基达标1.下列几种说法：（1）所有惯性系统对物理基本规律都是等价的.（2）在真空中，光的速度与光的频率、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度都相同. 其中哪些说法是正确的？（ ） 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思路解析：狭义相对论认为：物体所具有的一些物理量可以因所选参考系的不同而不同，但它们在不同的参考系中所遵从的物理规律却是相同的即（1）（2）都是正确的.光速不变原理认为：在不同的惯性参考系中，真空中的光速是相同的.即光在真空中沿任何方向的传播速度也是相同的. 答案：D2.如果粒子的动能等于静能的一半，求该粒子的速度. 解：此题是对课本中学习过的公式考查.由题意E k =mc 2-m 0c 2=2021c m 所以2200123c v m m m -==即c v 35==0.75c=2.24×108 m/s. 答案：2.24×108 m/s3.如果总能量是静能的k 倍，求该粒子的速度. 解：粒子总能量E=mc 2=km 0c 2 所以m=km 0=20)(1cv m -即1122-=-=k kcc k k v . 答案：12-k kc4.一个原来静止的电子，经过100 V 的电压加速后它的动能是多少？质量变了百分之几，速度是多少？解：加速后电子的动能是 E k =qU=1.6×10-19×100 J=1.6×10-17 J 因为E k =mc 2-m e c 2,所以m-m e =21c E ,因此2cm Em m m e k e e =- 把数值代入，得283117)100.3(101.9106.1⨯⨯⨯=---e e m m m =2.0×10-4 即质量改变了0.02%.这说明在100 V 电压加速后，电子的速度与光速相比仍然很小，因此可以使用221mv E k =这个公式. 由221mv E k =得电子的速度 s m m E v k /101.9106.1223117--⨯⨯⨯===5.9×106m/s. 这个速度虽然达到了百万米每秒的数量级，但仅为光速的2%.答案：1.6×10-17 J 0.02% 5.9×106 m/s5.一个静止质量为m 0、以0.80c 速度运动的粒子，与一个静止质量为3m 0、开始处于静止状态的粒子发生完全非弹性碰撞，求组合后物体的静止质量和速度. 解：设组合后物体的静止质量为M 0，速度为V 2，则 P 前=P 1=r 1m 1v 1=222101c v V M -P 后=r 2M 0V 2=222201c v V M -由动量守恒得=-222101c v V M 222201c v V M - ①又E 前=m 1c 2+3m 0c 2=222201c cv m -+3m 0c 2E 后=222201C cv m -由能量守恒得222201c cv m -=222201c cv m -+3m 0c 2 ②将v 1=0.80c 代入①②式得c m c v V M 022220341=- ③ 222201c cv M -=4.67m 0c 2 ④解③④式得M 0=4.47m 0 V 2=0.286c. 答案：4.47m 0 0.286c 走近高考6.处于恒星站上的观察者测得火箭以0.99c 的速率离去.求自一火箭测得另一火箭的速率.解：由公式21cv u vu u '-+'=得此式中u′=v=0.99c.我们选某一火箭为参考系去观察另一火箭得出上述关系. u 相=299.099.0199.099.0c c c cc ⨯++≈c.答案：约为光速c.7.设快速运动的介子的能量约为E=3 000 MeV ，而这种介子在静止时的能量为E 0=100 MeV .若这种介子的固有寿命为τ0=2×10-6 s ，求它运动的距离.（真空中光速c=2.997 9×108 m/s ） 解：根据E=mc 2=220222011c v E c v c m -=-可得3011022==-E Ec v 由此求出v≈2.996×108 m·s -1 又介子运动的时间022301τττ=-=c v因此它运动的距离l=vτ=v·30τ0≈1.798×104 m. 答案：1.798×104 m8.在电子偶的湮没过程中，一个电子和一个正电子相碰撞而消失，并产生电磁辐射，假设正、负电子湮没前均静止，由此估算辐射的总能量E. 解：由爱因斯坦质能方程E=mc 2 得E=2m 0c 2=2×0.91×10-30×(3×108)2 J=1.64×10-13 J.答案：1.64×10-13 J9.一个被加速器加速的电子，其能量为3×109 eV ，求： （1）这个电子质量是其静止质量的多少倍？ （2）这个电子的速率为多少？ 解：（1）由质能方程E=mc 2和E 0=m 0c 2可得电子的动质量与静质量之比===200mcE E E m m 5.86×103. (2)由相对论质速关系式21220)1(--=cv m m 可得c m mv 2120])(1[-==0.999 999 985c.答案：（1）5.86×103 (2)0.999 999 985c.主动成长夯基达标1.对于波长为100 m 的声波，下列说法正确的是（ ） A.在同一均匀介质中，此波长比波长为20 m 的声波传播得快 B.不能被听见C.波长太长，不能产生明显的衍射D.不能产生反射思路解析：对于波长为100 m 的声波，其频率为100340==λvf =3.4 Hz ＜20 Hz,故正常人听不见，选项B 正确.由于是在同一种均匀的介质中，故声波的传播速度相同，选项A 错误.由于声波也是机械波，具有波的一切性质，故C 、D 错误. 答案：B2.下列说法正确的是（ ）A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波，障碍物或孔越小，衍射越明显C.听到回声是声波的衍射现象D.听到回声是共鸣现象思路解析：衍射是波特有的现象，是波区别于其他物质的特征；障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件；回声是声波的反射现象，如果回声到达人耳比原声滞后0.1 s 以上，就能区分回声和原声. 答案：AB3.波长为60 m 和17 m 的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是（ ） A.波长60 m 的声波比波长17 m 的声波传播速度慢 B.波长60 m 的声波比17 m 的声波的频率小 C.波长60 m 的声波比17 m 的声波易发生衍射 D.波长60 m 的声波不能被反射思路解析：不管波长为多少，声波在空气中传播速度都为340 m/s ，由波长、声速、频率关系可知λvf =，波长越长，频率越小，所以A 错，B 对.由发生明显衍射的条件可知，波长较长，发生衍射较容易，C对.任何波都可以发生反射，D错.答案：BC4.一列水波穿过小孔发生了衍射现象，衍射的水波与原来的水波相比（）A.波长变短了B.频率变高了C.波速没有变化D.质点的振幅变小了思路解析：由于衍射使波的能量分布范围变大，从而导致单位面积上的能量变小，振幅变小.答案：CD5.以下说法中正确的是（）A.波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象B.要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长C.波长越长的波，越容易发生衍射D.“闻其声不见其人”，是声波的衍射现象思路解析：衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小时，才会观察到明显的衍射现象.“闻其声不见其人”是声波的衍射现象.所以C、D正确.答案：CD6.关于波，下列说法中错误的是（）A.一切波都能发生反射和衍射B.插在水中的细棒对水波的传播没有影响C.在墙外听到墙内有人讲话，这是波的反射现象D.当障碍物的尺寸比波长大很多时，能发生明显的波的衍射现象思路解析：衍射是波特有的现象，所以一切波都会发生反射和衍射现象，即A项说法正确；水波的波长一般比细棒的线度大，故能发生明显的衍射，所以细棒对水波的传播没有影响，则说法B正确；墙外的人能听到墙内人的说话，是波的衍射现象，故说法C错误；据产生明显衍射现象的条件知，当障碍物的尺寸比波长大很多时，不能发生明显的衍射现象，所以说法D错误.答案：CD7.如图12-5-2所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A 是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（）图12-5-2A.整个区域B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域D.上述答案均不对思路解析：从图中可以看出挡板A比波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确.答案：B8.水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更不明显，可（）A.增大小孔尺寸，同时增大水波的频率B.增大小孔尺寸，同时减小水波的频率C.缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率D.缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率思路解析：水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，说明水波的波长λ与小孔的大小相差不多，所以要使衍射现象更不明显，据产生明显衍射现象的条件可知，必须使水波的波长小于小孔的尺寸，由公式v=λf 知，在v 不变的情况下，要减小波长，可增大频率，所以正确的选项为A. 答案：A 走近高考9.如图12-5-3所示，S 为波源，M 、N 为两块挡板，其中M 板固定，N 板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A 点没有振动.为了使A 点能发生振动，可采用的方法是（ ）图12-5-3A.增大波源的频率B.减小波源的频率C.将N 板向上移动一些D.将N 板向下移动一些思路解析：A 点此时振动不明显，是因为波绕过境碍物时衍射现象不明显.因此使A 点振动的方法是使波的衍射明显，可通过增大波长，由Tv λ==λf 知可减小波源频率或减小狭缝宽度（将N 板上移）的方式实现. 答案：BC10.在水波槽的衍射现象中，若打击水面的振子振动频率是5 Hz ，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s ，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d 应为（ ）A.10 cmB.5 cmC.d ＞1 cmD.d ＜1 cm 思路解析：掌握波发生明显衍射的必要条件.在水槽中激发的水波波长为：m f v 505.0==λ =0.01 m=1 cm.要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长. 答案：D。
2018-2019年高中物理人教版选修3-4《第十五章 相对论简介》《第三节 狭义相对论的其他结论》同步练习1解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第三节狭义相对论的其他结论》同步练习试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6 s时的波形图，波的周期T >0.6 s，则 ()．A．波的周期为2.4 sB．在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动C．经过0.4 s，P点经过的路程为4 mD．在t＝0.5 s时，Q点到达波峰位置【答案】D【解析】从两时刻的波形图可以看出，在Δt＝0.6 s时间内，波传播的距离Δx＝＝6 m，故传播时间Δt＝＝0.6 s，周期T＝0.8 s，A项错误；同时可求波速为10 m/s；t＝0时刻P点向y轴负方向振动，经过Δt＝0.9 s＝1T，P点正向y轴负方向振动，B项错误；经过t＝0.4 s，即半个周期，P点经过的路程为2A＝0.4 m，C项错误；经过t＝0.5 s，波向x轴负向平移Δx＝vt＝5 m，可知Q点处于波峰，D项正确．2.在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是()．A．0 s到1 s内B．1 s到2 s内C ．2 s 到3 s 内D ．3 s 到4 s 内【答案】D【解析】由于规定向右为正方向，则位移向左表示位移与规定的正方向相反，这段时间应为2 s 到3 s 或3 s 到4 s ．因为要求速度向右，因此速度应为正．则满足两个条件的时间间隔为3 s 到4 s ，D 正确．3.两列水波，S 1、S 2是相干波源，波峰用实线表示，波谷用虚线表示(如图所示)，以下说法正确的是（ ）A ．振动加强的点是b 、cB ．振动加强的点是a 、dC ．振动加强的点是a 、b 、c 、dD ．经过一半周期，振动加强的点是b 、c 【答案】B 【解析】试题分析：a 是峰峰叠加，振动加强，d 是谷谷相遇，振动加强，而b 、c 均为峰谷相遇，叠加消弱，为振动减弱的点，选项B 正确、A 、C 均错误。
2018-2019年高中物理人教版选修3-4《第十五章 相对论简介》《第三节 狭义相对论的其他结论》综合测试1解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第三节狭义相对论的其他结论》综合测试试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图.若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时( )A．质元Q和质元N均处于加速运动过程中B．质元Q和质元N均处于减速运动过程中C．质元Q处于加速运动过程中，质元N处于减速运动过程中D．质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中【答案】D【解析】试题分析：因为质元P处于加速过程，所以质元P向平衡位置运动，由此可知波沿x轴负方向运动，所以质元Q沿y轴正方向运动，远离平衡位置，速度减小，质元N沿y轴正方向运动，靠近平衡位置，速度增大，故选项ABC错误D正确．考点：波的传播；简谐运动中质点的振动．2.单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是()．A．位移逐渐减小B．速度逐渐减小C．动能逐渐减小D．振动的能量逐渐转化为其他形式的能【答案】D【解析】单摆在空气中做阻尼振动时，由于克服阻力做功，所以振动能量会逐渐减少，并转化为其他形式的能，选项D 对；但是其位移、速度以及动能都会交替变化，所以选项A 、B 、C 错．3.如图所示是物体做受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示物体( )．A ．在不同时刻的振幅B ．在不同时刻的位移C ．在不同驱动力下的振幅D ．在不同驱动力下的位移 【答案】C 【解析】试题分析：单摆做阻尼振动，振幅越来越小，周期不变，振动过程中，机械能不守恒，物体的振动频率与受迫振动频率相等。
当固有频率与实际平率接近时振幅越大。
共振曲线表示的是振动物体的振幅随驱动力频率的变化而变化的关系，所以纵坐标应当表示振动物体在不同驱动力下的振幅．所以C 正确 考点：共振图像点评：看图要看坐标的物理意义。
2018-2019年高中物理人教版选修3-4《第十五章 相对论简介》《第三节 狭义相对论的其他结论》课后练习1解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第三节狭义相对论的其他结论》课后练习试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.图中的y-x图线表示一列简谐波沿x轴传播时的波形图，若以图示的情况为计时起点，那么下面的y-t图线表示的是（）A．当这列波沿x轴的正方向传播时，是表示a质点的振动图象B．当这列波沿x轴的负方向传播时，是表示a质点的振动图象C．当这列波沿x轴的正方向传播时，是表示b质点的振动图象D．当这列波沿x轴的负方向传播时，是表示b质点的振动图象【答案】AD【解析】试题分析：当这列波沿x轴的正方向传播时，质点a此时正通过平衡位置向上振动，当这列波沿x轴的负方向传播时，质点b此时正通过平衡位置向上振动，所以AD正确，考点：考查了根据波形图判断振动图像问题点评：做此类型题目需要根据波的传播方向用走坡法判断质点的振动方向，再根据振动方向判断振动图像2.如图13－7－13所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下面说法正确的是()图13－7－13A．P光束在玻璃砖中的折射率大B．Q光束的频率比P光束的频率大C．P光束穿出玻璃砖后频率变大D．Q光束穿过玻璃砖所需时间长【答案】BD【解析】根据折射定律知Q相对P偏折更多，故Q光束在玻璃砖中的折射率更大，Q光束的频率更大，由于两光束在玻璃砖中的路程相等，v＝，Q光束速率小，穿过的时间长，P、Q 光束从玻璃砖进入空气中时，频率不变，波长会变长思路分析：根据不同色光的折射率不同，经过介质后光的频率不变，利用光速。
波长，频率的关系加以判断试题点评：考查光的折射率，和光速。
波长，频率的关系3.在酒精灯的照射下，竖直平面内的肥皂膜表面可看到彩色条纹；通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹。
【精品试卷】人教版高中物理选修3-4第十五章第三、四节狭义相对论的其他结论、广义相对论简介达标训练复习
高中物理学习材料（精心收集**整理制作）一、选择题1．(2013·西安中学高二检测)下列说法中正确的是( )A ．在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B ．在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿定律仅适用于惯性参考系C ．一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D ．一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理解析：选AD.根据广义相对性原理和等效原理可知，选项A 、D 正确，C 错误；根据狭义相对论两个基本假设可知，选项B 错误．2．关于物体的质量，下列说法正确的是( )A ．在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的B ．在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化C ．在相对论力学中，物体静止时的质量最小D ．在相对论力学中，物体的质量随物体的速度的增大而增大解析：选ACD.根据质速公式m ＝m 01－⎝⎛⎭⎫v c 2分析，其中m 是物体以速度v 运动时的质量，m 0是静止时的质量．3．下列关于爱因斯坦质能方程的说法中，正确的是( )A ．只有运动物体才具有能量，静止物体没有质能B ．一定的质量总是和一定的能量相对应C ．E ＝mc 2中能量E 其实就是物体的内能D ．由ΔE ＝Δmc 2知质量与能量可以相互转化解析：选B.物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E ＝mc 2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化．故选项D 错误，B 正确；静止的物体也具有能量，称为静质能E 0，E 0＝m 0c 2，m 0叫做静质量；E ＝mc 2中能量E 包括静质能E 0和动能E k ，而非物体的内能，故选项A 、C 错误．4．一个物体静止时质量为m 0，能量为E 0，速度为v 时，质量为m ，能量为E ，动能为E k ，下列说法正确的是( )A ．物体速度为v 时能量E ＝mc 2B ．物体速度为v 时动能E k ＝12mc 2 C ．物体速度为v 时的动能E k ＝12m v 2D ．物体速度为v 时的动能E k ＝(m －m 0)c 2解析：选AD.物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，E ＝mc 2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，故选项A 、D 正确，B 、C 错误．5．已知太阳内部进行激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为3.8×1026 J ，则可算出( )A ．太阳的质量约为4.2×106 tB ．太阳的质量约为8.4×106 tC ．太阳的质量每秒钟减小约为4.2×106 tD ．太阳的质量每秒钟减小约为8.4×106 t解析：选 C.由质能方程知，太阳每秒钟因辐射能量而失去的质量为Δm ＝ΔE c 2＝4.2×109 kg ＝4.2×106 t ，故C 正确．6．在适当的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明星体发出的光( )A ．经过太阳时发生了衍射B ．可以穿透太阳及其他障碍物C ．在太阳引力场作用下发生了弯曲D ．经过太阳外的大气层时发生了折射解析：选C.根据爱因斯坦的广义相对论可知，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候(如日全食时)通过仪器观察到太阳后面的恒星，故C 正确，A 、B 、D 均错误．7．以下说法中错误的是( )A ．矮星表面的引力很强B ．时钟在引力场弱的地方比在引力场强的地方走得快些C ．在引力场越弱的地方，物体长度越长D ．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移解析：选CD.因矮星体积很小，质量却不小，所以矮星表面引力很强，故选项A 正确；根据广义相对论的结论可知，引力场越强，时间进程越慢，故选项B 正确，C 错误；在引力场强的地方光谱线向红端偏移称为“引力红移”，故选项D 错误．8．(2013·大同一中高二检测)设想有一艘飞船以v ＝0.8c 的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度为0.9c ，从地面上的人看来，物体的速度为( )A ．1.7cB ．0.1cC ．0.99cD ．无法确定解析：选C.根据相对论速度变换公式：u ＝u ′＋v 1＋u ′v c 2，得u ＝0.8c ＋0.9c 1＋0.8c ×0.9c c 2＝0.99c ，故选项C 正确． 二、非选择题9．(1)冥王星绕太阳公转的线速度为4.83×103 m/s ，求其静止质量为运动质量的百分之几？(2)星际火箭以0.8c 的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？解析：(1)设冥王星的静止质量为m 0，运动质量为m ，则m 0m ＝m 0m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫4.83×1033.0×1082×100%＝99.999 9%. (2)设星际火箭的静止质量为m 0′，运动质量为m ′，则m 0′m ′＝m 0′m 0′1－⎝⎛⎭⎫0.8c c 2＝0.6倍． 答案：(1)99.999 9% (2)0.6倍☆10.电子的静止质量m 0＝9.11×10－31 kg ，经电压加速后速率为0.6c ，求加速电压的大小．解析：由狭义相对论知： m ＝m 01－⎝⎛⎭⎫v c 2＝m 01－⎝⎛⎭⎫0.6c c 2＝1.25m 0. 则电子的动能：E k ＝mc 2－m 0c 2＝0.25m 0c 2＝0.25×9.11×10－31×(3.0×108)2 J ＝2.05×10－14 J 由动能定理eU ＝E k 得：U ＝E k e ＝2.05×10－141.6×10－19V ＝1.28×105 V. 答案：1.28×105 V。
人教版高中物理选修3 4同步练习：《狭义相对论的其他结论》(1)(
人教版高中物理选修3 4同步练习：《狭义相对论的其他结论》(1)（人教版高中物理选修3-4同步练习：《狭义相对论的其他结论》(1)（狭义相对论其他结论的同步实践（一）1、在s参照系中，有一静止的正方形，其面积为100cm2，现正方形以0.8c的匀速度沿正方形的对角线运动，所测得的该图形的面积是多少？2、?+ 介子是一种不稳定粒子，其平均寿命为2.6，在其自身的参考系×10-8s中测量，如果它相对于实验室以0.8C的速度移动，那么在实验室坐标系中测量的是什么+介子的寿命是多少？3、如果在以每小时50公里的速度运行的火车上，一位乘客以每小时5公里的速度朝着车头方向行走。
那么相对路轨而言，这位乘客的速度是多少？4.我们将一列火车在一小时内行驶的距离加上一名乘客在一小时内沿火车方向行驶的距离。
根据相对论原理，速度不能相加。
5、s系与s’系是坐标轴相互平行的两个惯性系，s’系相对于s系沿ox轴正方向匀速运动。
一根刚性尺静止在s’系中，与o’x’轴成300角，今在s系中观测得该尺与ox 轴成450角，则s’系的速度是多少？a2c/3；bc/3；c（2/3）1/2c；d（1/3）1/2c答案：1、60cm22、4.3?10s3.显然，他的速度是每小时55公里。
这个答案基于速度加法定理。
我们相信这个答案无疑是正确的。
这是真的：火车以每小时50公里的速度运行，而火车上的人在这一小时内又走了5公里。
所以人们总共走了55公里。
然而，由于最大速度的存在，速度相加定理不能广泛应用。
?8比如说，爱因斯坦火车上的乘客以每秒100000公里的速度行进，那么相对路轨而言，它的速度就是每秒340000公里，但是由于这一速度超过了光速，所以这样的速度是根本不可能的。
4.省略5。
C。
最新精编高中人教版物理.3~415.3狭义相对论的其他结论15.4广义相对论简介每课一练新人教版选修3-4及解析
第15章第3~4节1．(2010·沈阳市高二联考)物发展过程中，不少物家作出了重大贡献，下列有关物史不符合事实的是( )A．麦克斯韦建立了电磁场论并预言了电磁波的存在B．赫兹首先捕捉到电磁波．伽俐略认为，力规律在任何惯性参考系中都是相同的D．爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量答案：D2．如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变发觉自己是在运动( )A．你的质量在增加B．你的心脏跳动在慢下．你在变小D．你永远不能由自身的变知道你的速度答案：D3．用著名的公式E＝c2(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质量．下面的哪种说法是正确的( )A．同样的公式E＝c2也可以用计算一个手电筒发出一定能量光时所丢失的质量B．公式E＝c2适用于核反应堆中的核能，不适用于电池中的能．只适用于计算核反应堆中为了产生一定的能量所需消耗的质量D．公式E＝c2适用于任何类型的能量答案：AD4．以下说法中，错误的是( )A．矮星表面的引力很强B．在引力场弱的地方比引力场强的地方，时钟走得快些．在引力场越弱的地方，物体长度越长D．在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移答案：D解析：矮星表面引力很强，按广义相对论，那里的时间进程比较慢．5．若一宇宙飞船对地以速度v运动，宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c，问在地上观察者看，光速应为v＋c吗？答案：在地面的观察者看，光速是c，不是v＋c6．电子的静止质量＝911×10－31g，经电压加速后速率为094c，求电子的相对论质量．答案：269×10－30g解析：由狭义相对论知＝错误！未定义书签。
＝错误！未定义书签。
g＝269×10－30g7．假如宇宙飞船是全封闭的，航天员与外界没有任何联系．但是航天员观察到，飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底．请分析这些物体运动的原因及由此得到的结论．答案：飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底的原因可能是飞船正在向远离任何天体的空间加速飞行，也可能是由于飞船处于某个星球的引力场中．实际上飞船内部的任何物过程都不能告诉我们飞船到底是加速运动还是停泊在一个行星的表面．这个事实使我们想到：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价．能力提升1．关于E＝c2，下列说法中正确的是( )A．质量为的物体，就贮存有c2的能量B．质量为的物体，对应着c2的能量．如果物体质量减少Δ，就将该质量转为c2的能量D．如果物体质量减少Δ，就将产生Δc2的能量答案：AD2．一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实验，并想由此判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法正确的是( ) A．如果向东跳得最远，则船向东行驶B．如果向东跳得最近，则船向东行驶．他向各个方向跳的最大距离相同，不能由此判断船行方向D．他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向答案：3．回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是( )A．加速器功率有限，不能提供足够大的能量B．加速器内无法产生磁感强度足够大的磁场．加速器内无法产生电场强度足够大的电场D．速度增大使粒子质量增大，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速答案：D解析：回旋加速器中带电粒子运动的周期为T＝错误！未定义书签。
2019-2020年高中物理第15章第3、4节狭义相对论的其他结论同步练习新人教版选修3-4
2019-2020年高中物理第15章第3、4节狭义相对论的其他结论同步练习新人教版选修3-4一、选择题（1〜3题为单选题，4〜7题为多选题）1. 如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行（如图），你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动（）A. 你的质量在增加B. 你的心脏跳动在慢下来C. 你在变小D. 你永远不能由自身的变化知道你的速度答案：D解析：根据广义相对论的几个结论，可知选项D正确。
2•设想有一艘飞船以v= 0.8 c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度为0.9 C,从地面上的人看来，物体的速度为（）A. 1.7 cB. 0.1 cC. 0.99 CD.无法确定答案：Cu'+ v 0.8c + 0.9 c解析：根据相对论速度变换公式：U= ，得u= 08 c X 09 c=0.99 c,故选项1 + ~ 1 + 2c cC正确。
3. 一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法正确的是（）A. 如果向东跳得最远，则船向东行驶B. 如果向东跳得最近，则船向东行驶C. 他向各个方向跳的最大距离相同，不能由此判断船行方向D. 他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向答案：C解析：根据广义相对性原理可判C选项正确。
4. 下列问题需要用相对论来进行解释的是（）A. “嫦娥一号”的运行轨迹的计算B. 喷气式飞机的空中运行C. 人造太阳的反应过程D. 红矮星的演变过程答案：CD解析：凡是高速、微观、强引力问题都需要用相对论来进行解释； C 选项中的过程属于微观的情况， D 选项中的过程属于强引力的情况。
5．下列说法中正确的是（）A. 物体的引力使光线弯曲B. 光线弯曲的原因是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解析：根据广义相对论的几个结论可知，选项A C D正确，B错误。
人教版物理【选修3-4】15-3、4《狭义相对论、广义相对论简介》课时作业及答案
1．(多选)下列问题需要用相对论来进行解释的是( )A．嫦娥一号的运行轨迹的计算B．喷气式飞机的空中运行C．人造太阳的反应过程D．红矮星的演变过程【解析】C选项中的过程属于微观的情况，D选项中的过程属于高速的情况．【答案】CD2．爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系．关于质能方程，下列说法正确的是( ) A．质量和能量可以相互转化B．当物体向外释放能量时，其质量必定减小，且减小的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2 C．如果物体的能量增加了ΔE，那么它的质量相应减小Δm，并且ΔE＝Δmc2D．mc2是物体能够放出能量的总和【解析】爱因斯坦的质能方程说明物质的质量和能量之间有着E＝mc2这种对应关系，故B正确．【答案】 B3．狭义相对论认为①所有惯性系中基本规律都是等价的；②在真空中，光的速度与光的频率和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度都相同． 其中哪些说法是正确的( ) A ．只有①②是正确的 B ．只有①③是正确的 C ．只有②③是正确的 D ．三种说法都是正确的【解析】 按照爱因斯坦的狭义相对论，在不同的惯性系中所有物理规律都是相同的；光在真空中的速度等于c ，与光的频率和光源的运动状态无关，因此①②③均正确．答案选D.【答案】 D4．(2018·吉林一中检测)设在正负电子对撞机中，电子和正电子以速度0.90c 相向飞行，它们之间的相对速度为( ) A ．0.994c B ．1.8c C ．0.90cD ．c【解析】 由u ＝u ′＋v 1＋u′v c 2得u ＝0.90c ＋0.90c1＋0.90c×0.90c c 2＝0.994c ，故选项A 正确．【答案】 A5．(多选)下列说法中正确的是( )A ．由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星B ．强引力作用可使光谱线向红端偏移C ．引力场越强的位置，时间进程越慢D ．由于物质的存在，实际的空间是弯曲的【解析】 由广义相对论我们知道：物质的引力使光线弯曲，因此选项A 、D 是正确的．在引力场中时间进程变慢，而且引力越强，时间进程越慢，因此我们能观察到引力红移现象，所以选项B 、C 正确．【答案】 ABCD6．(多选)下列说法中正确的是( )A．在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B．在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿运动定律仅适用于惯性参考系C．一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D．一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理【解析】由广义相对性原理和等效原理的内容知A、D正确．【答案】AD7．1905年，爱因斯坦创立了“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中正确的是( )A．若物体能量增大，则它的质量增大B．若物体能量增大，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【解析】由E＝mc2，若E增大，则m增大；若E减小，则m减小，故A正确，B错．若m减小，则E减小；若m增大，则E增大，故C、D错．【答案】 A8．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察者的速度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察者的相对运动状态而改变的；③惯性系中的观察者观察一个与他做相对匀速运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些．A．只有①③是正确的B．只有①②是正确的C．①②③都是正确的D．只有②③是正确的【解析】根据狭义相对论的速度变换公式可知，光速是物体的极限速度，①正确；由狭义相对论的结论：质量相对性，长度相对性和时间间隔的相对性可知，②③均正确，故C正确．【答案】 C9．(2018·青岛检测)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．0.6cC．0.8c D．0.9c【解析】由l＝l01－v2c2，且ll0＝35可得：v＝45c＝0.8c，故C正确．【答案】 C10．如图1532所示是时空弯曲的示意图，时空之所以弯曲是因为空间中存在________．图1532【答案】引力场11．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．【解析】宇宙射线粒子在静止时的能量为E0＝m0c2，运动时的能量为E＝mc2 ①所以k＝EE0＝mm0②m＝km0 ③而相对论中的质量m＝m01－（vc）2④由③④两式解得v c ＝k 2－1k .【答案】 kk 2－1k12．一个原来静止的电子，经过100 V 电压加速后它的动能是多少？质量改变了百分之几？速度是多少？此时能否使用公式E k ＝12m e v 2求电子动能？(m e ＝9.1×10－31kg)【解析】 由动能定理得： E k ＝eU ＝1.6×10－19×100 J ＝1.6×10－17J.因E k ＝(m e －m 0)c 2， 有m e －m 0＝E kc 2.所以m e －m 0m e ＝E km e c2 ＝ 1.6×10－179.1×10－31×（3×108）2 ＝0.02%.上述结果表明：加速后电子的运动还属低速的范畴，因此可用E k ＝12m e v 2进行有关计算，即E k ＝12m e v 2，有v ＝2E km e＝2×1.6×10－179.1×10－31 m/s＝5.9×106m/s. 【答案】 1.6×10－17J 0.02% 5.9×106m/s 能。
【高中物理】物理人教版选修3-4学案：第十五章3狭义相对论的其他结论4广义相对论简介
3 狭义相对论的其他结论4 广义相对论简介1．相对论速度变换公式(1)以高速火车为例，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于火车运动，那么这个人相对地面的速度u ＝u ′＋v 1＋u ′v c 2。
(2)光速是速度的极限，任何物体的机械运动既不能达到更不能超过光速。
【例1】如图所示，地球上一观察者，看见一飞船A 以速度2.5×108 m/s 从他身边飞过，另一飞船B 以速度2.0×108 m/s 跟随A 飞行。
求：(1)A 上的乘客看到B 的相对速度；(2)B 上的乘客看到A 的相对速度。
解析：(1)A 上的乘客看到B 的相对速度，即B 相对运动参考系A 的速度u ′，由题意知A 相对静止参考系(观察者)的速度v ＝v A ＝2.5×108 m/s ，B 相对静止参考系的速度u ＝v B ＝2.0×108 m/s ，由相对论速度变换公式u ＝u ′＋v 1＋u ′v c 2 可得2.0×108 m/s ＝u ′＋2.5×108 m/s 1＋u ′×2.5×108(3.0×108)2， 解上式得u ′＝－1.125×108 m/s ，即A 上的乘客看到B 以1.125×108 m/s 的速度沿飞船A 运动的反方向运动。
(2)根据运动的相对性可知，B 上的乘客看到A 以1.125×108 m/s 的速度沿飞船B 运动的方向运动。
答案：(1)1.125×108 m/s (2)1.125×108 m/s2．相对论质量质量和速度的关系：m ＝m 01－(v c)2，质量公式实际上 是质量和速度的关系，在公式中，若v ＝c 时，则m 可能是无限大，这是不可能的，尤其是宏观物体，设想物体速度逐渐向c 靠拢，m 要逐渐增大，产生加速度的力也要很大，因此，宏观物体的速度是不可能增大到与光速相比的，对于没有静止质量的粒子(如光子)却可以达到光速。
新人教版选修3-4《狭义相对论的其他结论》课时训练物理试卷有答案
新人教版选修3-4《15.3 15.4 狭义相对论的其他结论广义相对论简介》2018年课时训练物理试卷一、选择题题组一狭义相对论的其他结论1. 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′+vB.u<u′+vC.u>u′+vD.以上均不正确二、计算题人造卫星以第一宇宙速度（约8km/s）运动，问它的质量和静质量的比是多少？根据牛顿第二定律，物体在恒力作用下由静止开始做加速运动，可以获得超过光速的速度，这种分析有什么不对？三、选择题题组二广义相对论简介下列问题需要用相对论来进行解释的是（）A.“嫦娥”一号的运动轨迹的计算B.喷气式飞机的空中运行C.人造太阳的反应过程D.红矮星的演变过程下列说法中正确的是（）A.在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B.在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿定律仅适用于惯性参考系C.一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D.一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理四、解答题关于宇宙起源，目前比较有影响的理论是什么？五、选择题通常我们把相对地面静止或匀速运动的参考系看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有（）A.停在地面上的汽车B.绕地球做圆周运动的飞船C.在大海上匀速直线航行的轮船D.进站时减速行驶的火车在一列相对于地面的速度为v的高速行驶的火车上，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，根据相对论的速度叠加公式，下列说法正确的是（）A.人相对于地面的速度小于人的速度和火车速度之和B.人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和C.只要人和火车的速度足够大，人相对于地面的速度可以超过光速D.不管人和火车的速度多大，人相对于地面的速度都小于光速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△m与静止质量m0的比值近似为（）A.0.1B.0.2C.0.5D.0.9把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到0.6c（c为真空中的光速），需做的功为（）A.0.18m0c2B.0.25m0c2C.0.35m0c2D.1.25m0c2一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.都不增加在外层空间的宇宙飞船上，如果座舱正以加速度a＝10m/s2向头顶方向运动，这时，你以v0＝2m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，以下结论正确的是（）A.小球相对座舱向上做匀速直线运动B.小球相对座舱上升的最大高度是0.2mC.小球相对座舱先向上做减速运动，再向下做加速运动（即竖直上抛运动）D.小球相对座舱做竖直下抛运动下列说法中，正确的是（）A.由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星B.强引力作用可使光谱线向紫端偏移C.引力场越强的位置，时间进程越快D.由于物质的存在，实际的空间是弯曲的回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是（）A.加速器功率有限，不能提供足够大的能量B.加速器内无法产生磁感应强度足够大的磁场C.加速器内无法产生电场强度足够大的电场D.速度增大使粒子质量增大，粒子运行的周期与交流电压不再同步，无法再加速六、计算题已知太阳内部进行激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为3.8×1026J，则可算出太阳质量每秒钟减少多少？设质子的质量为m0，真空中光速为c，当两个质子都以0.9c的速度相向运动时，实验室中的观察者观察到的两个质子的总动能为多少？参考答案与试题解析新人教版选修3-4《15.3 15.4 狭义相对论的其他结论 广义相对论简介》2018年课时训练物理试卷一、选择题题组一狭义相对论的其他结论 1.【答案】 B【考点】爱因斯坦相对性原理和光速不变原理 【解析】根据相对论速度变换公式u =u ′+v 1+u ′v c 2即可解答．光在真空中的速率c 是自然界中物体运动速率的极限． 【解答】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，根据相对论速度变换公式得：他相对地面的速度u =u ′+v 1+u ′v c 2u′+v ，故ACD 错误，B 正确；二、计算题【答案】它的质量和静质量的比是1.00000000035。
人教版物理高二选修3-4 15.3狭义相对论的其他结论同步练习(I)卷
人教版物理高二选修3-4 15.3狭义相对论的其他结论同步练习（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、多选题 (共15题；共38分)1. （3分）下列物体的运动服从经典力学规律的是（）A . 自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B . 发射导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动C . 物体运动的速率接近真空中的光速D . 能量的不连续现象2. （3分）下列说法中正确的是（）A . 根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变、半径变为原来的时，引力将变为原来的4倍B . 按照广义相对论可以知道，当星球质量不变、半径变为原来的时，引力将大于原来的4倍C . 在天体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大D . 在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大3. （3分） (2018高一下·西山期中) 爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为（）A . 否定了经典力学的绝对时空观B . 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C . 打破了经典力学体系的局限性D . 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界4. （2分） (2019高二下·扬州开学考) 如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（）A . 甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离B . 甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了C . 甲测得光速为c，乙测得的光速为c-vD . 当光源S发生一次闪光后，甲认为A，B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光5. （2分）在一惯性系中观测，有两个事件同时不同地，则在其他惯性系中观察，结果是（）A . 一定同时B . 可能同时C . 不可能同时，但可能同地D . 不可能同时，也不可能同地6. （3分）下列说法中正确的是（）A . 万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释B . 电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释C . 狭义相对论是惯性参考系之间的理论D . 万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架7. （2分） (2015高二上·泰州期末) 关于经典物理学和相对论，下列说法正确的是（）A . 经典物理学和相对论是各自独立的学说，互不相容B . 相对论完全否定了经典物理学C . 相对论和经典物理学是两种不同的学说，二者没有联系D . 经典物理学作为相对论在宏观物体低速运动时的特例，在自己的适用范围内仍然成立8. （2分）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 . 0.5CB . 0.6CC . 0.8CD . 0.9C9. （3分）(2016·新乡模拟) 1905年，爱因斯坦提出了著名的狭义相对论，给物理科学带来了巨大的进步．根据狭义相对论的理论，下列说法中正确的是（）A . 在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C . 根据狭义相对论可知，同时是绝对的D . 根据狭义相对论可知，物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的E . 根据狭义相对论可知，在相对地面以速度v高速运动的火车上，当人以相对火车速度u′沿火车前进的方向运动时，则该人相对地面的速度为u=u′+v10. （3分）在狭义相对论中,下列说法正确的是（）A . 所有惯性系中基本规律都是等价的B . 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关C . 在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向传播速度不相同D . 质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变11. （2分）下列说法中正确的是（）A . 无线信号能绕过障碍物传播到接收终端是利用了干涉原理B . 光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大C . 载人飞船设计时需设法减少发射过程中与航天员身体固有频率相近的超低频振动D . 静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的，观察到的长度比杆静止时的短12. （2分）(2020·扬州模拟) 下列说法正确的是（）A . 单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零B . 有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象C . 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D . 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大13. （3分）对于公式m＝，下列说法中正确的是（）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，质量变化十分微小，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，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动D . 通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化14. （2分）如图，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。
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人教版物理高二选修3-4 15.3狭义相对论的其他结论同步练习（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、多选题 (共15题；共38分)1. （3分）下列物体的运动服从经典力学规律的是（）A . 自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B . 发射导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动C . 物体运动的速率接近真空中的光速D . 能量的不连续现象2. （3分）下列说法中正确的是（）A . 根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变、半径变为原来的时，引力将变为原来的4倍B . 按照广义相对论可以知道，当星球质量不变、半径变为原来的时，引力将大于原来的4倍C . 在天体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大D . 在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大3. （3分） (2018高一下·西山期中) 爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为（）A . 否定了经典力学的绝对时空观B . 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C . 打破了经典力学体系的局限性D . 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界4. （2分） (2019高二下·扬州开学考) 如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（）A . 甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离B . 甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了C . 甲测得光速为c，乙测得的光速为c-vD . 当光源S发生一次闪光后，甲认为A，B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光5. （2分）在一惯性系中观测，有两个事件同时不同地，则在其他惯性系中观察，结果是（）A . 一定同时B . 可能同时C . 不可能同时，但可能同地D . 不可能同时，也不可能同地6. （3分）下列说法中正确的是（）A . 万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释B . 电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释C . 狭义相对论是惯性参考系之间的理论D . 万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架7. （2分） (2015高二上·泰州期末) 关于经典物理学和相对论，下列说法正确的是（）A . 经典物理学和相对论是各自独立的学说，互不相容B . 相对论完全否定了经典物理学C . 相对论和经典物理学是两种不同的学说，二者没有联系D . 经典物理学作为相对论在宏观物体低速运动时的特例，在自己的适用范围内仍然成立8. （2分）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 . 0.5CB . 0.6CC . 0.8CD . 0.9C9. （3分）(2016·新乡模拟) 1905年，爱因斯坦提出了著名的狭义相对论，给物理科学带来了巨大的进步．根据狭义相对论的理论，下列说法中正确的是（）A . 在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C . 根据狭义相对论可知，同时是绝对的D . 根据狭义相对论可知，物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的E . 根据狭义相对论可知，在相对地面以速度v高速运动的火车上，当人以相对火车速度u′沿火车前进的方向运动时，则该人相对地面的速度为u=u′+v10. （3分）在狭义相对论中,下列说法正确的是（）A . 所有惯性系中基本规律都是等价的B . 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关C . 在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向传播速度不相同D . 质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变11. （2分）下列说法中正确的是（）A . 无线信号能绕过障碍物传播到接收终端是利用了干涉原理B . 光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大C . 载人飞船设计时需设法减少发射过程中与航天员身体固有频率相近的超低频振动D . 静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的，观察到的长度比杆静止时的短12. （2分）(2020·扬州模拟) 下列说法正确的是（）A . 单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零B . 有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象C . 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D . 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大13. （3分）对于公式m＝，下列说法中正确的是（）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，质量变化十分微小，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，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动D . 通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化14. （2分）如图，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。
以下叙述中最好的描述了梭镖穿过管子的情况的是（）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15. （3分）有两辆较长的火车A和B，火车A静止不动，中央有一个光源，在某时刻发出一个闪光。
火车B 以一较大的速度在平行于火车A的轨道上匀速运动，如图所示。
关于火车A和火车B上的观察者观察到的现象，下列说法正确的是（）A . 火车A上的观察者看到闪光先到达火车A的前壁B . 火车A上的观察者看到闪光同时到达火车A的前、后壁C . 火车B上的观察者看到闪光不同时到达火车A的前、后壁D . 火车B上的观察者看到闪光同时到达火车A的前、后壁二、填空题 (共5题；共25分)16. （7分）广义相对性原理：在________中，物理规律都是________的．等效原理：一个________引力场与一个________的参考系等价．广义相对论的几个结论：①物质的________使光线弯曲．②引力场的存在使空间不同位置的________出现差别，引力场________，时间进程越慢．17. （2分）甲、乙两人站在地面上时身高都是L0 ，甲、乙分别乘坐速度为0.6C和0.8C(C为光速)的飞船同向运动，如图所示。
此时乙观察到甲的身高L________L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0 ，乙观察到甲动作时间为t1 ，则t1________t0(均选填“＞”、“＝”或“＜”)。
18. （6分）经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是________的．相对论的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是________的，惯性系________越大，惯性系中的________越慢．非但如此，惯性系中的一切________．相对时间间隔公式：设Δτ表示与运动的惯性系相对静止的观察者观测的时间间隔，Δt表示地面上的观察者观测同样两事件的时间间隔，则它们的关系是Δt＝________.19. （5分）经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做________而不同．相对论的时空观：长度也具有________，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________，但在垂直于杆的运动方向上，杆的长度________．相对长度公式：设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l0 ，称为固有长度，与杆有相对运动的人认为杆的长度为l，杆相对于观察者的速度为v，则l，l0 ， v的关系是l＝________.20. （5分）经典相对性原理：________规律在任何________中都是相同的．还可以表述为：在一个________内进行的任何力学实验都不能判断这个________是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性参考系都是________的．三、解答题 (共5题；共25分)21. （5分）人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球4.3×1016 m.设有一宇宙飞船往返于地球与人马星座α星之间.若宇宙飞船的速度为0.999C，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？22. （5分）“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电荷量，但电荷的符号相反.据此，若有反α粒子，它的质量数和电荷数分别为多少？23. （5分）π介子与质子相碰可产生其他粒子.其中有一种k0粒子，它经的距离便衰变成两个具有相反电荷的π介子，若k0粒子的速率为，试求其固有寿命.24. （5分）太阳在不断地辐射能量，因而其质量不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026J，试计算太阳在一秒内失去的质量．估算5000年内总共减少了多少质量，并与太阳的总质量2×1027t比较之．25. （5分）21世纪，宇航员要在空间站中长期生活，为了克服失重带来的不利影响，有一种设计中的空间站看起来像个大车轮，它绕轴自转，其上各点都有一个指向转动轴的向心加速度，以空间站为参考系，与它一起旋转的物体都受到一个背离转动轴的惯性力，这样就人为造出一个重力，若空间站半径是50 m，为了使边缘处的自由落体加速度与地球表面相同，空间站每分钟应转多少转？如果半径是100 m呢？参考答案一、多选题 (共15题；共38分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题；共25分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共5题；共25分)21-1、22-1、23-1、24-1、25-1、第11 页共11 页。