人教版物理高二选修3-4 15.2 时间和空间的相对性同步练习
试卷更新日期：2016-01-06 类型：同步测试
一、单选题
-
1. 在一惯性系中观测，有两个事件同时不同地，则在其他惯性系中观察，结果是( )A、一定同时 B、可能同时 C、不可能同时，但可能同地 D、不可能同时，也不可能同地2. 惯性系s中有一边长为l的正方形，从相对s系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是图中的（ ）A、
B、
C、
D、
3. 甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺，则下列说法正确的是（ ）A、甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中尺长度大 B、甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中尺长度小 C、乙看到甲手中的尺长度比乙看到自己手中尺长度大 D、乙看到甲手中的尺长度比乙看到自己手中尺长度小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、0.9C5. 用相对论的观点判断，下列说法正确的是( )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，高速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 C、在地面上的人看来，高速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”效应可忽略不计6.如图，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了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7. 有兄弟两人，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，该现象的科学解释是( )A、哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了 B、弟弟思念哥哥而加速生长了 C、由相对论可知，物体速度越大，物体上的时间进程越慢，生理进程也越慢 D、这是神话，科学无法解释8. A、B两架飞机沿地面上一足球场的长轴方向在其上空高速飞过，且vA>vB ， 对于在飞机上的人观察结果，下列说法正确的是( )A、A飞机上的人观察到足球场的长度比B飞机上的人观察到的大 B、A飞机上的人观察到足球场的长度比B飞机上的人观察到的小 C、两飞机上的人观察到足球场的长度相同 D、两飞机上的人观察到足球场的宽度相同9. 用相对论的观点判断，下列说法正确的是( )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 C、在地面上的人看来，以10km/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．10. 10.A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面某处，vA＞vB ， 在A火箭上的人观察结果正确的是( )A、火箭A上的时钟走得最快 B、地面上的时钟走得最快 C、火箭B上的时钟走得最快 D、火箭B上的时钟走得最慢11.有两辆较长的火车A和B，火车A静止不动，中央有一个光源，在某时刻发出一个闪光。火车B以一较大的速度在平行于火车A的轨道上匀速运动，如图所示。关于火车A和火车B上的观察者观察到的现象，下列说法正确的是( )
A、火车A上的观察者看到闪光先到达火车A的前壁 B、火车A上的观察者看到闪光同时到达火车A的前、后壁 C、火车B上的观察者看到闪光不同时到达火车A的前、后壁 D、火车B上的观察者看到闪光同时到达火车A的前、后壁12. 有两个惯性参考系1和2，彼此相对做匀速直线运动，下列叙述正确的是( )A、在参考系1看来，2中的所有物理过程都变快了；在参考系2看来，1中的所有物理过程都变慢了 B、在参考系1看来，2中的所有物理过程都变快了；在参考系2看来，1中的所有物理过程也变快了 C、在参考系1看来，2中的所有物理过程都变慢了；在参考系2看来，1中的所有物理过程都变快了 D、在参考系1看来，2中的所有物理过程都变 慢了；在参考系2看来，1中的所有物理过程也变慢了13. 下列关于经典力学的时空观，正确的是( )A、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的不变的量值，而与参考系选取无关 D、经典力学的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间、物体的运动无关．14. 下列说法中不正确的是( )A、一根杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学家的观点 B、一根沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小 C、一根杆的长度静止时为l0 ， 不管杆如何运动，杆的长度均小于l0 D、如果两根平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了15. 通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成惯性系，若以下列系统为参考系，则其中属于非惯性系的有( )A、停在地面上的汽车 B、绕地球做匀速圆周运动的飞船 C、在大海上匀速直线航行的轮船 D、以较大速度匀速运动的磁悬浮列车二、填空题
-
16. 经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做而不同． 相对论的时空观：长度也具有 ， 一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度 ， 但在垂直于杆的运动方向上，杆的长度 ． 相对长度公式：设相对于杆静止的观察者认为杆的长度为l0 ， 称为固有长度，与杆有相对运动的人认为杆的长度为l，杆相对于观察者的速度为v，则l，l0 ， v的关系是l＝.17. 经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是
的．相对论的时空观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是的，惯性系越大，惯性系中的越慢．非但如此，惯性系中的一切 ． 相对时间间隔公式：设Δτ表示与运动的惯性系相对静止的观察者观测的时间间隔，Δt表示地面上的观察者观测同样两事件的时间间隔，则它们的关系是Δt＝ .
18. 以8×103 m/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过1 min，地面 上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间是min.若卫星以0.9C（C为真空中的光速）的速度在太空中飞行，其中一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间是min.若卫星以0.9C的速度在太空中飞行，地面上的观察者看到卫星上有一只完好的手表恰好走过了1 min，则卫星上的观察者认为这只表已经走了min.
19. 设想一光子飞船以v=0.95C的速率相对于地球运动，若飞船上宇航员用测时器测他吸一支烟用去10 min，地球上的观测者测他吸一支烟用去min.20.甲、乙两人站在地面上时身高都是L0 ， 甲、乙分别乘坐速度为0.6C和0.8C(C为光速)的飞船同向运动，如图所示。此时乙观察到甲的身高LL0；若甲向乙挥手，动作时间为t0 ， 乙观察到甲动作时间为t1 ， 则t1t0(均选填“＞”、“＝”或“＜”)。
三、解答题
-
21.
假定一列火车沿着固定在惯性参考系K中的直线轨道以不变的速度u运动（u较大），第二惯性参考系K连接在火车上，与火车一起运动，假定从火车的前后每一端发出一个闪电，有人出现在K系B点，B在A和C正中间，如图所示，他观测到闪电同一瞬时到达B点，则坐在火车上中点B的另一个观察者观测到什么样的“事件”？
22.π介子与质子相碰可产生其他粒子.其中有一种k0粒子，它经
的距离便衰变成两个具有相反电荷的π介子，若k0粒子的速率为 
，试求其固有寿命.23.如图所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距的A、B两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，问：
(1)、在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？(2)、在沿A B方向高速运动的火车参考系中观测，谁先接收到光信号？