第5章 02 相对论时空观（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第二册（粤教版）

第五章　牛顿力学的局限性与相对论初步 第二节　相对论时空观 基础过关练 题组一　狭义相对论的基本假设 1.如图所示,观察者乙乘坐速度为0.8c(c为光在真空中的速度)的列车追赶其正前方的观察者甲,甲乘坐的飞行器速度为0.5c。乙用列车车厢里的光源发出一束光和甲进行联络,由狭义相对论可知,甲和乙观测到该光束的传播速度分别为 (　　) A.0.2c,c　　　　 B.0.3c,0.2c C.c,c　　　　 D.1.3c,0.3c 题组二　时空相对性 2.(2025江苏无锡阶段测试)如图所示,一列火车以速度v相对地面运动。如果地面上的人测得某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁,那么按照火车上人的测量,闪光 (　　) A.先到达前壁　　　　B.先到达后壁 C.同时到达前后壁　　　　D.无法确定 题组三　时间延缓 3.(2025河北唐山一中月考)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。按照狭义相对论进行分析,地面上的观察者会认为走得最慢的时钟是 (　　) A.A时钟 B.B时钟 C.C时钟 D.A、B、C时钟的快慢一样 题组四　长度收缩 4.(2025江苏无锡一中期中)如图所示,两艘静止时完全相同的飞船,甲乘坐的飞船静止,乙乘坐的飞船高速向右匀速行驶。此时在乙看来,甲乘坐的飞船的长度变化以及在甲看来,乙乘坐的飞船的高度变化分别为 (　　) A.变长;无变化　　　　B.变短;无变化 C.变短;变矮　　　　D.变长;变矮 题组五　时空弯曲 5.2017年10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会,宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。在物理学中,引力波是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。这一重大发现验证的科学理论是 (　　) A.经典力学　　　　 B.量子理论 C.狭义相对论　　　　 D.广义相对论 答案与分层梯度式解析 第五章　牛顿力学的局限性与相对论初步 第二节　相对论时空观 基础过关练 1.C　根据爱因斯坦狭义相对论知,在任何参考系中,光速不变,即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变,所以甲和乙观测到该光束的传播速度均为c,选项A、B、D错误,C正确。 2.A　地面上的人以地面为参考系,光向前、向后传播的速度相等,某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁,向前传播的路程与向后传播的路程相同,由于火车向前运动,所以光源到火车的前壁的距离小,车厢中的人认为,车厢是个惯性系,光向前、向后传播的速度相等,光源到火车前面的距离小,闪光先到达前壁,B、C、D错误,A正确。 3.C　根据公式Δt=,可知相对于观察者的速度v越大的物体,其时间进程越慢;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,可知地面上的观察者会认为走得最慢的时钟是C时钟。故C正确,A、B、D错误。 4.B　根据相对论的“尺缩效应”,L0为物体的固有长度,v为物体运动的速度,即L=L0。在甲看来,乙乘坐的飞船长度缩短了,同理在乙看来,甲乘坐的飞船的长度也变短;此时在甲看来,在垂直乙飞船的运动方向上v=0,所以观察到乙乘坐的飞船的高度无变化,B正确,A、C、D错误。 5.D　从材料中的“引力波”和“时空弯曲”等内容可知,材料反映的科学理论是爱因斯坦的广义相对论,选项D正确。经典力学、量子理论和狭义相对论的内容与材料内容不符,选项A、B、C错误。 1 学科网（北京）股份有限公司 $