第15章 相对论简介-2017版同步导学案优化探究物理（人教版选修3-4）

[课时作业] 一、选择题 1．下列关于经典力学的时空观，正确的是(　　) A．在经典力学的时空观中，同时是绝对的，即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件，对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的 B．在经典力学的时空观中，时间间隔是绝对的，即任何事件(或物体的运动)所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系的选取无关 C．在经典力学的时空观中，空间距离是绝对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点距离是绝对不变的量值，而与参考系的选取无关 D．经典力学的时空观不是一个绝对的时空观，时间、空间与物体的运动有关 解析：经典的时空观认为，时间、空间均是绝对的，与物体的运动状态无关．同时也是绝对的，即在一个参考系中同时发生的两个事件，在不同参考系中观察也是同时发生的，故A、B、C均正确． 答案：ABC 2．用相对论的观点判断，下列说法不正确的是(　　) A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变 B．在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的[来源:Zxxk.Com] C．在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些 D．当物体运动的速度v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计 解析：时间和空间都是相对的，故选项A的说法错误；根据“时间膨胀”和“长度收缩”效应，选项B、C的说法正确；当速度v≪c时，1－()2≈1，所以“时间膨胀”和“长度收缩”效应可忽略不计，故选项D说法正确． 答案：A 3．在狭义相对论中，下列说法正确的是(　　) A．所有惯性系对物理基本规律都是等价的 B．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关 C．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向传播速度不相同 D．质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变 解析：相对论的观点认为：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的；且在一切惯性系中，光在真空中的传播速度都相等；质量、长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对状态的改变而改变．故正确选项为A、B. 答案：AB 4．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这段路程缩短为3光年，则他所乘飞船相对地球的速度为(　　) A．0.5c　　　　　　　　 B．0.6c C．0.8c D．0.9c 解析：由l＝l0c＝0.8c，故选项C正确． ，可得v＝＝，且 答案：C 5．惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)，从相对S系沿x方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是(　　) 解析：由相对论知识l＝l0得运动方向上的边的边长变短，垂直运动方向的边的边长不变，C图象正确． 答案：C 6．如图所示，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下叙述中最好的描述梭镖穿过管子的情况的是(　　) 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 解析：如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．如果你在梭镖和管子之间运动，运动的速度在梭镖运动方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对你运动，且速度大小一样，你看到两样东西都缩短了，正确答案为D. 答案：D 7．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 解析：因列车沿AC方向接近光速行驶，根据“同时”的相对性，即前边的事件先发生，后边的事件后发生，可知C先被照亮，答案为C. 答案：C 8．下列说法正确的是(　　) A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关[来源:学_科_网][来源:学科网] B．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率 C．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 E．真空中的光速在不同的参考系中都是相同的 解析：相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关，选项A正确；声源向静止的观察者运动，发生多普勒效应，观察者接收