第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性（分层练习）-2023-2024学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第5节 相对论时空观与牛顿力学的局限性 姓名：___________班级：___________ 1．仅考虑狭义相对论效应，在高速飞行的火箭里的时钟走过10s，理论上在地面的观测者测得的时间（　　） A．大于10s B．小于10s C．等于10s D．都有可能 2．下列物理情景中， 经典的牛顿力学不再适用的是（    ） A．电子以接近光的速度运动 B．射击场上，从枪膛射出的子弹 C．在武汉大学校园观赏樱花的游客 D．体育课上， 被小明同学抛出的篮球 3．关于经典的牛顿力学，下列说法正确的是（　　） A．早晨绕操场跑步的同学，经典的牛顿力学已不再适用 B．在东湖绿道骑行的游客，经典的牛顿力学已不再适用 C．绕氢原子核高速运动的电子，经典的牛顿力学已不再适用 D．遥感三十四号02星送人预定轨道后，经典的牛顿力学已不再适用 4．下列说法正确的是（　　） A．爱因斯坦的狭义相对论认为运动的时钟变快 B．狭义相对论认为一切物理规律对于所有惯性系都具有相同的形式 C．在高速运动情况下，经典力学的规律仍然适用 D．可以通过力学实验区分均匀引力场和一个做匀加速运动的参考系 5．两相同的米尺，分别静止于两个相对运动的惯性参考系S和S′中，若米尺都沿运动方向放置，则（　　） A．S系的人认为S′系的米尺要短些 B．S′系的人认为S系的米尺要长些 C．两系的人认为两系的米尺一样长 D．S系的人认为S′系的米尺要长些 6．在惯性参考系S中有两个静止质量都是的粒子A和B，分别以速度沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其合成粒子的静止质量为（　　） A． B． C． D． 7．某星际飞船正在遥远的外太空飞行，假如它的速度可以达到0.7c，在地球上观测到其经过8.76×104 h的时间到达某星球，则在飞船上的人看来，其到达此星球需要的时间是（　　） A．8.76×104 h B．6.26×104 h C．12.27×104 h D．16.52×104 h 8．（多选题）根据经典时空观的观点，下列说法中正确的是（　　） A．时间和空间是相互联系和影响的 B．某事件的发生对任何参考系都是同时的 C．在任何参考系中测量的时间间隔和空间距离都是相同的 D．物体的质量对不同的参考系是不同的 9．（多选题）按照爱因斯坦的广义相对论，下列说法中正确的是（　　） A．天体之间的引力作用是时空弯曲的表现 B．光线经过太阳附近时会发生弯曲 C．氢原子发射的光从太阳传播到地球时，它的频率要比地球上氢原子发射的光的频率低 D．光在真空中任何情况下都是沿直线传播的 10．相对论中，关于飞船飞行时间间隔的相对性，下列相关叙述中不正确的是（　　） A．同方向以相等速率飞行的两只飞船上的航天员测得的对方的飞行时间总一致 B．以相等速率相向飞行的两只飞船上的航天员测得的对方的飞行时间总一致 C．在地球上观察，飞船上的时间进程变慢了，其一切变化过程均变慢了 D．在飞船上观察，地球上的时间进程变快了，其一切变化过程均变快了 11．地面上A、B两个事件同时发生，对于坐在高速运动的火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说（如图所示），哪个事件先发生（　　）    A．A事件先发生 B．B事件先发生 C．两个事件同时发生 D．可能是A事件先发生，也可能是B事件先发生 12．（多选题）μ子是自然界的基本粒子之一，它平均寿命很短容易发生衰变。科学家发现μ子以0.99c甚至更高的速度飞向地球，根据经典理论计算出每秒到达地球的μ子数小于实际观察到的μ子数。这一现象与经典理论产生了矛盾，用相对论时空观可以得到很好的解释，这也成为相对论时空观的最早证据。 相对论时空观认为：如果相对于地面以ⅴ运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个动作的时间间隔为，地面上的人观察到该物体在完成这个动作的时间间隔为，那么两者之间的关系是，已知μ子低速运动时的平均寿命是3.0μs。下列说法正确的是（　　） A．当μ子以0.99c飞行，选择此μ子作为参考系，则μ子的平均寿命大于3.0μs B．当μ子以0.99c飞行，以地面为参考系，则μ子的平均寿命大于3.0μs C．对地面上的观测者来说，μ子平均飞行的距离大约为900m D．对地面上的观测者来说，μ子平均飞行的距离大约为6300m 13．（多选题）下列说法正确的是（   ）    A．图甲中，小球可以仅在一恒力F的作用下沿图中轨迹从M点运动到N点 B．图乙中，小船在绳子拉力作用下水平向左运动，其速度分解遵循图中的分解方式 C．图丙中，绳长不变，小球做匀速圆周运动的角速度越大，绳子与竖直方向的夹角越大 D．图丁中，若飞机接近光速飞行时，经典力学就不再适用 14．（多选题）有两辆较长的火车A和B，火车A静止不动，A的中央有一个光源，在某时刻发出一个闪