《2019高中物理 第十五章 課時(shí)作業(yè)(十九)相對(duì)論的誕生 時(shí)間和空間的相對(duì)性(含解析)新人教版選修3-4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高中物理 第十五章 課時(shí)作業(yè)(十九)相對(duì)論的誕生 時(shí)間和空間的相對(duì)性(含解析)新人教版選修3-4(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、相對(duì)論的誕生 時(shí)間和空間的相對(duì)性
1.下列關(guān)于狹義相對(duì)性原理的說法中正確的是( )
A.狹義相對(duì)性原理是指力學(xué)規(guī)律在一切參考系中都成立
B.狹義相對(duì)性原理是指一切物理規(guī)律在一切參考系中都成立
C.狹義相對(duì)性原理是指一切物理規(guī)律在所有慣性系中都成立
D.狹義相對(duì)性原理與伽利略相對(duì)性原理沒有區(qū)別
【解析】 根據(jù)狹義相對(duì)性原理的內(nèi)容,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的.一定要注意它和伽利略相對(duì)性原理的區(qū)別,即狹義相對(duì)性原理中的“規(guī)律”是一切物理規(guī)律,而經(jīng)典相對(duì)性原理中的“規(guī)律”只是指經(jīng)典物理學(xué)的規(guī)律,范圍要小許多.
【答案】 C
2.(多選)關(guān)于狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè),
2、下列說法正確的是( )
A.在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的
B.在不同的慣性參考系中,力學(xué)規(guī)律都一樣,電磁規(guī)律不一樣
C.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
D.真空中的光速在不同的慣性參考系中是有差別的
【解析】 狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)分別是狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)恚x項(xiàng)A、C正確.
【答案】 AC
3.(多選)根據(jù)經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理,下列結(jié)論正確的是( )
A.任何力學(xué)規(guī)律在慣性系中都是相同的
B.同一力學(xué)規(guī)律在不同的慣性系中可能不同
C.在一個(gè)慣性參考系里不能用力學(xué)實(shí)驗(yàn)判斷該參考系是否在勻速運(yùn)動(dòng)
D.在一個(gè)慣性參考系里可以用力學(xué)實(shí)驗(yàn)判斷
3、該參考系是否在勻速運(yùn)動(dòng)
【解析】 經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理是力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤.
【答案】 AC
4.如圖15-1-2所示,強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c,強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為( )
圖15-1-2
A.0.4c B.0.5c
C.0.9c D.c
【解析】 由狹義相對(duì)論的基本假設(shè):光速不變?cè)?,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,可知D正確.
【答案】 D
5.(多選)在地面附近有一高速飛過的火箭,
4、關(guān)于地面的人和火箭中的人觀察到的現(xiàn)象,以下說法正確的是( )
A.地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時(shí)間進(jìn)程變快了
B.地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了
C.火箭上的人觀察到火箭的長(zhǎng)度和時(shí)間進(jìn)程均無變化
D.火箭上的人看到地面上的物體長(zhǎng)度變小,時(shí)間進(jìn)程變慢了
【解析】 根據(jù)“尺縮效應(yīng)”“動(dòng)鐘變慢”原理,地面上的人觀察到火箭變短了,火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)相對(duì)性,火箭上的人看到地面上的物體長(zhǎng)度變小,時(shí)間進(jìn)程變慢了,D正確;火箭上的人與火箭之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng),故火箭上的人觀察到火箭的長(zhǎng)度和時(shí)間進(jìn)程均無變化,C正確.
【答案】 BCD
6.(多選)
5、A、B兩架飛機(jī)沿地面上一足球場(chǎng)的長(zhǎng)軸方向在其上空高速飛過,且vA>vB,對(duì)于在飛機(jī)上的人觀察結(jié)果,下列說法正確的是( )
A.A飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度比B飛機(jī)上的人觀察到的大
B.A飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度比B飛機(jī)上的人觀察到的小
C.兩飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度相同
D.兩飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的寬度相同
【解析】 由l=l0(其中l(wèi)0是相對(duì)足球場(chǎng)靜止時(shí)的長(zhǎng)度),可以看出,速度越大,“動(dòng)尺變短”的效應(yīng)越明顯,選項(xiàng)B正確;但是足球場(chǎng)的短軸與飛機(jī)速度方向垂直,所以兩飛機(jī)上的人觀察到足球場(chǎng)的寬度相同.
【答案】 BD
7.慣性系S中有一邊長(zhǎng)為l的正方形,從相對(duì)S系沿x方
6、向以接近光速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象是( )
【解析】 由相對(duì)論知識(shí)l=l0得運(yùn)動(dòng)方向上的邊的邊長(zhǎng)變短,垂直運(yùn)動(dòng)方向的邊的邊長(zhǎng)不變,C圖象正確.
【答案】 C
8.地面上A、B兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生.如圖15-1-3所示,對(duì)于坐在火箭中沿兩個(gè)事件發(fā)生地點(diǎn)A、B連線飛行的人來說,哪個(gè)事件先發(fā)生?
圖15-1-3
【解析】 以地面為參考系,A、B兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生,即如在A、B連線中點(diǎn)C放一時(shí)鐘,將同時(shí)接收到來自A、B的信號(hào).設(shè)想該時(shí)鐘以與火箭相同的速度飛行,則先接收到來自B的信號(hào),后接收到來自A的信號(hào),即以火箭(或火箭上的人)為參考系,B事件先發(fā)生.
【答案】 B事件先發(fā)生
7、
9.在某地發(fā)生兩件事,靜止位于該地的甲測(cè)得時(shí)間間隔為4 s,若相對(duì)甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為5 s,則乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是( )
A.c B.c
C.c D.c
【解析】 由題意可知,Δt′=4 s,Δt=5 s,
由公式Δt=得v=c=c,所以B正確.
【答案】 B
10.(多選)如圖15-1-4所示,你站在水平木桿AB的中央附近,并且看到木桿落在地面上時(shí)是兩端同時(shí)著地的,所以,你認(rèn)為這木桿是平著落到了地面上;若此時(shí)飛飛小姐正以接近光速的速度從你前面掠過,她看到B端比A端先落地,因而她認(rèn)為木桿是向右傾斜著落地的.她的看法是(
8、)
圖15-1-4
A.正確的
B.錯(cuò)誤的
C.她應(yīng)感覺到木桿在朝她運(yùn)動(dòng)
D.她應(yīng)感覺到木桿在遠(yuǎn)離她運(yùn)動(dòng)
【解析】 當(dāng)飛飛小姐掠過木桿時(shí),在她看來,木桿不僅在下落,而且還在朝她運(yùn)動(dòng),正好像星體朝你的飛船運(yùn)動(dòng)一樣.因此,在你看來同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,在飛飛小姐看來首先在B端發(fā)生.到底在A和B處的兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生,還是在B處先發(fā)生?這一問題是沒有意義的.因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述取決于選擇的參考系.對(duì)于你來說木桿是平著下落的,對(duì)飛飛小姐來說木桿是向右斜著下落的,雖然難以置信,但你和她都是正確的.
【答案】 AC
11.一艘宇宙飛船的船身長(zhǎng)度為L(zhǎng)0=90 m,相對(duì)地面以u(píng)=0
9、.8c的速度在一觀測(cè)站的上空飛過.
(1)觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少?
(2)宇航員測(cè)得船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少?
【解析】 (1)觀測(cè)站測(cè)得船身的長(zhǎng)度為
L=L0=90 m=54 m,
通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔為Δt===2.25×10-7 s.
(2)宇航員測(cè)得飛船船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔為
Δt===3.75×10-7 s.
【答案】 (1)2.25×10-7 s (2)3.75×10-7 s
12.人馬星座α星是離太陽系最近的恒星,它距地球4.3×1016m,設(shè)有一宇宙飛船自地球往返于人馬星座α星之間,設(shè)宇宙飛船的速度為0.999c,按地球上的時(shí)鐘計(jì)算,往返一次需多長(zhǎng)時(shí)間?若以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算,往返一次的時(shí)間又為多少?(結(jié)果保留2位小數(shù))
【解析】 若以地球上的時(shí)鐘計(jì)算:
Δt1== s=2.87×108 s
若以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算:Δt1=有
Δt2=Δt1=2.87×108× s
=1.28×107 s
【答案】 2.87×108 s 1.28×107 s
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