第八章 牛顿力学局限性和相对论初步B卷-2021-2022学年高一物理同步单元AB卷（沪科版2020必修第二册）

第八章牛顿力学局限性和相对论初步B卷 一．选择题（共8小题，满分24分，每小题3分） 1．（3分）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，以下说法不正确的是（　　） A．下方地面上的人观察到火箭上的时钟变慢了 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 D．火箭上的人看到下方地面上的物体都变短了 【解答】解：A、B、根据爱因斯坦相对论可知，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了，火箭上的时钟变慢了。故A正确，B正确。 C、火箭上的人与火箭之间没有相对运动，所以此人观察到火箭的长度和时间进程均无变化。故C错误。 D、运动是相对的，火箭上的人看到地面上的物体长度变短了。故D正确。 本题选择不正确的，故选：C。 2．（3分）下列几种说法： （1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的 （2）在真空中，光的速率与光的频率、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 【解答】解：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。故（3）正确； 故选：D。 3．（3分）惯性系S中有一边长为l的正方形（如图所示），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（　　） A． B． C． D． 【解答】解：正方形从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上运动，根据相对论效应可知，沿x轴方向正方形边长缩短，而沿y轴方向正方形边长没有改变，则其形状变成长方形。故C正确。A、B、D错误。 故选：C。 4．（3分）一根10m长的梭镖以相对论速度穿过一根10m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 【解答】解：根据狭义相对论的尺缩效应，如果梭镖相对于观察者运动，那么梭镖收缩变短， 管子相对于观察者运动，那么管子收缩变短， 如果相对于观察者静止，则不变。即所有这些都与观察者的运动情况有有关。 故选：D。 5．（3分）关于恒星的描述，下列说法中正确的是（　　） A．质量越大的恒星，寿命越短 B．质量越大的恒星，寿命越长 C．表面温度比太阳高的恒星呈现出比太阳稍红的颜色 D．表面温度比太阳低的恒星呈现出比太阳稍蓝的颜色 【解答】解：恒星的寿命和它的质量体积有关，质量越大的恒星寿命越短，这是因为质量越大压力就越大，这种情况下恒星内部的核反应就更加剧烈，故A对，B错； 恒星的表面颜色取决于它的表面温度，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝。恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝。太阳的表面颜色是黄色，属于温度中等偏低的恒星。CD错误； 故选：A。 6．（3分）类地行星有（　　） A．水星、火星、木星、土星 B．水星、金星、地球、火星 C．地球、火星、木星、土星 D．水星、金星、火星、木星 【解答】解：类地行星是以硅酸盐石作为主要成分的行星。地球所在的太阳系有四颗类地行星：水星、金星、地球和火星。 故选：B。 7．（3分）某物体在静止时的质量为m0，在速度为v的高速（接近光速）情况下质量为m，则由狭义相对论可知物体速度v为（　　） A．•c B．•c C．（1﹣）•c D．•c 【解答】解：根据相对论的公式 解得：，故B正确，ACD错误； 故选：B。 8．（3分）如图所示，有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两枚火箭上，以速度vB和vC朝同一方向飞行，vB＜vC对于地面上的观察者来说，以下说法中正确的是（　　） A．时钟A走得最慢 B．时钟B走得最慢 C．时钟C走得最慢 D．时钟C走得最快 【解答】解：如题图所示，地面上的观察者认为C钟走得最慢，因为它相对于观察者的速度最大，根据公式Δt＝可知，相对于观察者的速度v越大，其上的时间进程越慢，所以C走的最慢；地面上的钟A的速度v＝0，它所记录的两事件的时间间隔最大，即地面上的钟走得最快。故C正确，ABD错误。 故选：C。 二．填空题（共5小题，满分20分，每小题4分） 9．（4分）如图