【新教材精创】5.2 相对论中的神奇时空 练习（2）-鲁科版高中物理必修第二册

第五章　科学进步无止境 第2节 相对论中的神奇时空 一、单选题 1．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 2.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 4.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 5．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-v D．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 6..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vb和vc朝同一方向飞行，vb>vc。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 7．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. D. 8.惯性系S中有一边长为l的正方形(如下图所示)，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 (　　) 9.如图所示：a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vb<vc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为(　　) A.a B.b C.c D.无法确定 10.在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，长度变短 B. 洞口为圆形、长度不变 C. 洞口为椭圆形、长度不变 D. 洞口为圆形，长度变短 2、 多选题 11．如图，世界上有各式各样的钟：砂钟、电钟、机械钟和光钟。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(　　) A．正确 B．错误 C．若变慢，则变慢程度相同 D．若变慢，则与钟的种类有关系 12．在引力可以忽略的空间里有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向在飞船内传播，则下列说法中正确的是(　　) A．飞船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的 B．飞船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的 C．航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的 D．航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的 13．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，下列说法不正确的是(　　) A．质量就是能量 B．当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量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少了Δm，并且ΔE＝Δmc2 D．mc2是物体能够放出能量的总和 14.接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（　　） A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快 B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢 C.地球上的人观测到地球上的钟较快 D.地球上的人观测到地球上的钟较慢 15.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 三、解答题 16．长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，物体在运动方向上长度缩短了。一艘宇宙飞船的船身长度为L0＝90 m，相对地面以v＝0.8c的速度在一观测站的上空飞过。 (1)观测站的观测人员测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？ (2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔为多少？ 17.研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的基本粒子，称为介子，质量约为电子质量的2