2020学年高中物理第十五章相对论简介第1节第2节时间和空间的相对性练习(含解析)新人教版选修3-4

1、时间和空间的相对性1（多选)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

2、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正确答案:ABC2(多选)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：AB3宇宙飞船相对于地面以速度

3、v做匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过t时间(飞船上的钟记录的时间)后,被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为（c表示真空中光速）( )Act BvtC（cv)t D(cv）t解析：根据狭义相对论的光速不变原理，光相对于飞船的速度为c,则飞船的固有长度为lct。答案：A4(多选）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牛顿运动定律同样成立B牛顿运动定律不能成立CA和B两个参考系中，一切物理定律都是相同的D参考系B是惯性参考系解析：根据狭义相对性原理,在不同的惯性参考系中一切物理定律都是相同的，故A、C、

4、D正确答案：ACD5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 BA先被照亮CC先被照亮 D无法判断解析：火车上的观察者以火车为参考系，那么灯塔A、B、C均沿CA方向运动B发出的光向A、C传播的过程中，A是远离光线运动的，C是向着光线运动的，所以在火车上的观察者看来，光线先传播到C，即C先被照亮，C正确答案：C6(多选）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，以下说法正确的是（ ）A地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间

5、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上的物体长度变小,时间进程变慢了解析：根据“尺缩效应”“动钟变慢原理，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了，A错误，B正确；根据相对性，火箭上的人看到地面上的物体长度变小，时间进程变慢了，D正确；火箭上的人与火箭之间无相对运动，故火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化,C正确答案：BCD7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( ）A0.5c B0.6cC0。8c D0.9c解析：由ll

6、0,且，可得vc0.8c,故选项C正确答案：C8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ll0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：C9介子是一种不稳定粒子，平均寿命是2.6108s（在自己的参考系中测得）(1）如果此粒子相对于实验室以0.8c的速度运动，那么在实验室坐标系中测量的介子寿命多长？(2）介子在衰变前运动了多长距离？解析：(1）介子在实验室中的寿命为t s4。3108 s.(2)该粒子在衰变前运动的距离为xvt0。831084。3108 m10.32 m。答

7、案:（1）4.3108 s（2）10.32 m尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。This article is collected and compiled by my colleagues and I in our busy schedule. We proofread the content carefully before the release of this article, but it is inevitable that there will be some unsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. I hope this article can solve your doubts and arouse your thinking.