2023届高考物理二轮复习跟踪测试相对论2高中物理.docx

2023届高考二轮复习跟踪测试：相对论 物理试卷 一、选择题 1.以下哪些说法符合狭义相对论假设 A．在不同的惯性系中，一切力学规律都是相同的 B．在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的 C．在不同的惯性系中，真空中的光速都是相同的 D．在不同的惯性系中，真空中的光速都是不同的 2.在狭义相对论中，以下说法中不正确的选项是： A．一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速 B．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的 C．在某一个惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件在其它一切惯性系中也都同时发生 D．惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些 3.对相对论的根本认识，以下说法正确的选项是 A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的 B．爱因斯坦通过质能方程说明质量就是能量 C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快 D．我们发现竖直向上高速运动的球它往水平方向上变扁了 4.爱因斯坦的相对论改变了我们对质量、时间、长度的认识．在以下表达中，不符合狭义相对论观点的是     A．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的     B．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小     C．物体运动时的质量m总要等于静止时的质量m0     D．说明一定的质量m对应一定的能量E 5.根据爱因斯坦的相对论，在某个惯性系中观测某个物体，其质量的观测值 A．与物体运动速度无关 B．随物体速度的增加而减小 C．随物体速度的增加而增加 D．当物体速度接近光速时，质量观测值趋于零 6.在地面附近有一高速飞过的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的选项是 A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了 B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了 C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化 D．火箭上的人看到地面物体长度变小，时间进程变慢了 7.火车高速运动时，那么 A．车头和车尾上的人不能同时看到车中间发生的事件 B．车头和车尾上的人能同时看到车中间发生的事件 C．车上的人看到沿车方向放置在车上的木棒长度要变短 D．静止在站台上的人看到沿车方向放置在车上的木棒长度变短 8.一根10m长的梭镖以相对论速度穿过一根10m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。以下表达中最好地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．梭镖收缩变短，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 9.某物体的速度使其质量增加10％，那么此物体在其运动方向上缩短了 A．10％    B．90％    C．      D．  10.一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，假设都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大 A．摩托车 B．有轨电车 C．两者都增加 D．都不增加 11.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，那么他所乘坐的飞船相对地球的速度为 A．0.5C      B．0.6C       C．0.8C       D．0.9C 12.设某人在以速度为0.5 c的飞船上，翻开一个光源，那么以下说法正确的选项是 A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5 c B．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为0.5 c C．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是c D．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c 二、填空题 13.爱因斯坦提出了著名的________，成为迄今人们认知并描述高速世界的最好的理论工具。 14.把你关在一条大船甲板下的主舱里，舱里有几只蝴蝶，几条金鱼，还有一个滴水的瓶子，船停着不动时，蝴蝶和金鱼向各个方向随便运动，水滴滴进正下方的罐中，使船匀速前进不左右摆动，你将发现，上述现象丝毫没有变化，即使船运动得相当快，你也无法从其中任何一个现象来确定船是在运动还是停着不动。      请用现代的术语来概括上面的话                                                                                                。 15.牛顿力学认为，无论静止还是运动，一只钟“滴答〞一次的时间间隔、一把尺的长度(即空间间隔)以及一个物体的质量，总是不变的；而在爱因斯坦的相对论中，与静止时相比，运动的钟       、运动的尺_____________、运动物体的质量______________。因此说，时间、空间和质量(即惯性)这三个根本的物理量，在牛顿力学中都是“绝对的〞，但是在相对论中那么都是“相对的〞。 三、简答题 16.狭义相对论的两条根本假设是什么？ 17.地面上A、B两个事件同时发生．对于坐在火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说(如图)，哪个事件先发生？ 四、计算题 18. 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．地面上的观察者认为哪个时钟走得最慢？哪个走得最快？ 19.某人测得一静止棒长为l、质量为m，于是求得此棒的线密度为，假定此棒以速度v在棒长方向上运动，此人再测棒的线密度应为多少，假设棒在垂直长度方向上运动，它的线密度又为多少 参考答案 一、选择题 1.ABC 2.C 3.A 4.C 5.C 6.BCD 7.AD 8.D 9.D 解析：由相对论知=110％， 又根据尺缩效应公式知 故 10.B 解析：在相对论中，普遍存在一种误解，即认为运动物体的质量总是随速度增加而增大；当速度接近光速时，质量要趋于无穷大。正确的理解是：物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候，而不一定是增加速度的时候。对有轨电车，能量通过导线，从发电厂源源不断输入；而摩托车的能量却是它自己带来的。能量不断从外界输入有轨电车，但没有能量从外界输给摩托车。能量与质量相对应，所以有轨电车的质量将随速度增加而增大，而摩托车的质量不会随速度的增加而增大。 11.C 12.CD 二、填空题 13.相对论 14.对物理规律，一切惯性系都是等价的。〔不可能在惯性系内部进行任何物理实验来确定该系统作匀速直线运动的速度〕 15.变慢；缩短；增加 三、简答题 16.狭义相对论的两个根本假设：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。 17.可以设想在事件A发生时A处发出一个闪光，事件B发生时B处发出一个闪光。“两闪光相遇〞作为－个事件，发生在线段AB的中点，这在不同参考系中看都是一样的。“相遇在中点〞这个现象在地面系中很容易解释：两个闪光同时发出，两个闪光传播的速度又一样，当然在线段的中点相遇，火箭上的人那么有如下推理：地面在向火箭方向运动，从闪光发生到两闪光相撞，线段中点向火箭的方向运动了－段距离，因此闪光B传播的距离比闪光A长些，既然两个闪光的光速相同，－定是闪光B发出得早一些。 四、计算题 18.解析： 19.解析： 这里包含有两个相对论效应：〔1〕沿棒长方向运动时的“长度收缩〞效应；〔2〕运动物体的“质速关系〞。 假设棒〔K系〕以速度v相对观察者〔K′系〕沿棒长方向〔x轴〕运动，静止棒长l是固有长度，所以，运动长度为 ① 运动质量 ② 那么线密度： ③ 假设棒在垂直长度方向上运动时，长度不变，即l〞=l，运动质量仍为②式所示，那么线密度：