2018-2019学年高中物理沪科版选修3-4（课件+检测+学业分层测评）：第5章 5.1 电磁场理论引发的怪异问题+5.2 狭义相对论的基本原理 (3份打包)

学业分层测评 第5章 5.1 电磁场理论引发的怪异问题 5.2 狭义相对论的基本原理 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1.下列说法中正确的是(　　) A.研究铅球的运动，可以用牛顿定律和运动学公式 B.研究电子的运动可用牛顿定律和运动学公式 C.研究电子运动要用狭义相对性原理，研究铅球运动可用牛顿运动定律 D.研究铅球和电子的运动都要用牛顿运动定律 E.牛顿定律只能用来处理低速、宏观物体的运动 【解析】　以牛顿运动定律为基础的经典物理学处理低速、宏观物体的运动是相当完美的，但对于高速、微观的运动就无能为力了.显然，铅球的运动可以用牛顿定律来解决；电子的运动则不能用牛顿定律来解决，而要用狭义相对论原理来解决.故A、C正确，B、D错误.牛顿定律只适用于低速宏观物体的运动，E正确. 【答案】　ACE 2.如果牛顿运动定律在参考系A中成立，而参考系B相对于A做匀速直线运动，则在参考系B中(　　) A.牛顿运动定律也同样成立 B.牛顿运动定律不能成立 C.A和B两个参考系中，一切物理定律都是相同的 D.参考系B也是惯性参考系 E.力学规律在不同的惯性系中是不同的 【解析】　参考系A是惯性参考系，而参考系B相对于A做匀速直线运动，因而参考系B也是惯性参考系，D正确；根据狭义相对论原理知，在不同的惯性参考系中一切物理定律都是相同的，A、C正确，B、E错误. 【答案】　ACD 3.根据经典力学的相对性原理，下列结论正确的是(　　) A.任何力学规律在惯性系中都是相同的 B.同一力学规律在不同的惯性系中可能不同 C.在一个惯性参考系里不能用力学实验判断该参考系是否在匀速运动 D.在一个惯性参考系里可以用力学实验判断该参考系是否在匀速运动 E.如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系 【解析】　经典力学的相对性原理是力学规律在任何惯性系中都是相同的，故A、C、E正确，B、D错误. 【答案】　ACE 4.下列关于狭义相对性原理的说法中不正确的是(　　) A.狭义相对性原理是指力学规律在一切参考系中都成立 B.狭义相对性原理是指一切物理规律在一切参考系中都成立 C.狭义相对性原理是指一切物理规律在所有惯性系中都成立 D.狭义相对性原理与伽利略相对性原理没有区别 E.相对性原理对一切自然规律都适用 【解析】　根据狭义相对性原理的内容，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的.一定要注意它和伽利略相对性原理的区别，即狭义相对性原理中的“规律”是一切物理规律，而经典相对性原理中的“规律”只是指经典物理学的规律，范围要小许多. 【答案】　ABD 5.判断下面说法中正确的是(　　) A.“嫦娥三号”飞向月球的过程中从卫星上向前发出的光，对地速度一定比c大 B.“嫦娥三号”飞向月球的过程中从卫星上向后发出的光，对地速度一定比c小 C.“嫦娥三号”飞向月球的过程中从卫星上沿垂直于速度方向发出的光对地速度为c D.“嫦娥三号”飞向月球的过程中从卫星上向任一方向发出的光对地速度都为c E.“嫦娥三号”发出光的速度与其运动状态无关 【解析】　根据狭义相对论的基本假设——光速不变原理可知：真空中的光速相对于卫星的速度为c，相对于地面的速度也为c，对不同的惯性系是相同的，因此C、D、E正确，A、B错误. 【答案】　CDE 6.如图5­1­2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________先被照亮. 图5­1­2 【解析】　以列车为参考系，塔A、B、C向左高速运动，列车中的观测者认为光从B→A的距离大于光从B→C的距离，由t＝知，光从B→C用时短，C先被照亮. 【答案】　C 7.如图5­1­3所示，思考以下几个问题：(光速用c表示) 图5­1­3 (1)若参考系O′相对于参考系O静止，人看到的光速应是多少？ (2)若参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？ (3)若参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？ 【解析】　根据狭义相对论的光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系.因此三种情况下，人观察到的光速都是c. 【答案】　(1)c　(2)c　(3)c [能力提升] 8.如图5­1­4所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距的两点上固定有A、B两个光接收器，今使光源发出一闪光.问 图5­1­4 (1)在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？ (2)在沿AB方向高速运行的火车参考系中观测，谁先接收到光信号？ 【解析】　狭义相对论的时空观认为：同时是相对的，在一个惯性系中不同地