【名師一號】2021年新課標(biāo)版物理選修3-4雙基限時練23-相對論的誕生-時間和空間的相對性

雙基限時練(二十三)相對論的誕生時間和空間的相對性1．通常我們把地球和相對地面靜止或者勻速直線運動的物體參考系看做慣性系，若以下列系統(tǒng)為參考系，屬于非慣性系的有()A．停在地面上的汽車B．繞地球做勻速圓周運動的飛船C．在大海上勻速直線航行的輪船D．以較高速度勻速直線運動的磁懸浮列車答案B2．以下說法正確的是()A．經(jīng)典物理中的速度合成公式在任何狀況下都是適用的B．力學(xué)規(guī)律在一個靜止的參考系和一個勻速運動的參考系中是不等價的C．經(jīng)典規(guī)律也適用于高速物體D．力學(xué)規(guī)律在任何慣性系里都是等價的答案D3．在一個慣性系中觀測，有兩個大事同時不同地，則在其他慣性系中觀看，結(jié)果是()A．肯定同時B．可能同時C．不行能同時，但可能同地D．不行能同時，也不行能同地答案D4．(多選題)用相對論的觀點推斷下列說法是否正確()A．時間和空間都是確定的，在任何參考系中一個大事發(fā)生的時間和一個物體的長度總不會轉(zhuǎn)變B．在地面上的人看以10km/s的速度運動的飛船中的時鐘會變快，但是飛船中的宇航員看到時鐘卻可能是精確?????的C．在地面上的人看來，以10km/s的速度行駛的飛船，在運動方向上會變窄，而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中的人扁一些．D．當(dāng)物體運動的速度v?c時“時間膨脹”和“長度收縮”的效果可忽視不計答案CD5．關(guān)于牛頓力學(xué)的適用范圍，下列說法正確的是()A．適用于宏觀物體 B．適用于微觀物體C．適用于高速運動的物體 D．適用于低速宏觀物體答案D6．(多選題)下列關(guān)于經(jīng)典力學(xué)的時間觀，說法正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)的時空觀中，同時是確定的，即在一個參考系中的觀看者在某一時刻觀看到的兩個大事，對另一個參考系中的觀看者來說也是同時的B．在經(jīng)典力學(xué)的時空觀中，時間間隔是確定的，即任何大事(或物體運動)所經(jīng)受的時間，在不同的參考系中測量都是相同的，而與參考系的選取無關(guān)C．經(jīng)典力學(xué)的時空觀中，空間距離是確定的，即假如各個參考系中用來測量長度的標(biāo)準(zhǔn)相同，那么空間兩點的距離是確定的不變的量值，而與參考系的選取無關(guān)D．經(jīng)典力學(xué)的時空觀就是一個確定的時空觀，時間與空間物體的運動無關(guān)答案ABCD7．A、B兩架飛機沿地面上一足球場的長度方向在其上空高速飛過，且vA>vB，在飛機上的人觀看結(jié)果正確的是()A．A飛機上的人觀看到足球場的長度比B飛機上的人觀看到的大B．A飛機上的人觀看到足球場的寬度比B飛機上的人觀看到的小C．兩飛機上的人觀看到足球場的長度相同D．兩飛機上的人觀看到足球場的寬度相同答案D8．某宇航員要到離地球5光年的星球上去旅行，假如期望把這路程縮短為3光年，那么它所乘坐的飛船相對地球的速度為()A．0.5c B．C．0.8c D．答案C9．如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C.假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛，當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的挨次是()A．同時被照亮 B．A先被照亮C．C先被照亮 D．無法推斷解析列車上的觀看者看到的是由B動身后經(jīng)過A和C反射的光，由于列車在這段時間內(nèi)向C運動靠近C，而遠(yuǎn)離A，所以C反射光先到達(dá)列車上的觀看者，看到C先被照亮，故只有C項正確．答案C10．慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖所示)．從相對S系沿x方向以接近光速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是()ABCD解析由相對論學(xué)問l＝l0eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)得運動方向上的邊的邊長變短，垂直運動方向的邊的邊長不變，C圖象正確．答案C11.如圖所示，在列車車廂的光滑水平面上有一質(zhì)量為m＝5kg的小球，正隨車廂一起以20m/s的速度勻速前進．現(xiàn)在給小球一個水平向前的FT＝5N的拉力作用，求經(jīng)10s時間，車廂里的觀看者看到小球的速度為________m/s，地面上的觀看者看到小球的速度為________m/s.解析對車上的觀看者：小球的初速度為0，加速度a＝eq\f(FT,m)＝1m/s2，10s末小球的速度v1＝at＝10m/s.對地上的觀看者：小球的初速度v0＝20m/s，加速度仍為a＝eq\f(FT,m)＝1m/s2，10s末小球的速度v2＝v0＋at＝30m/s.答案103012．π＋介子是一個不穩(wěn)定的粒子，其平均壽命是2.6×10－8s(在它自己的參考系中測得)(1)假如此介子相對于試驗室以0.8c的速度運動，那么在試驗室坐標(biāo)系中測得的π＋(2)π＋介子在衰變前做勻速直線運動，則π＋介子在衰變前運動了多長距離？解析Δt′是π＋介子在自己的參考系中的壽命，在試驗中的壽命用Δt＝eq\f(Δt′,\r(1－\f(v,c)2))來求解，衰變前運動的距離可用s＝v·Δt來求解．(1)Δt＝eq\f(Δt′,\r(1－\f(v,c)2))＝eq\f(2.6×10－8,\r(1－0.82))s＝4.3×10－8s.(2)s＝v·Δt＝0.8×4.3×10－8×3×108m＝答案(1)4.3×10－8s(2)10.32m13．遠(yuǎn)方的一顆