课时作业47　相对论简介2011高考物理总复习《红对勾》 课时作业及单元检测.docVIP

课时作业47　相对论简介 时间：45分钟　　满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′) 1．一根10m长的梭镖以相对速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况？(　　) 图1 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 解析：如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半；那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同．所以你看到的一切都是相对的——依赖于你的参考系． 答案：D 2．一固有长度为4.0 m的物体，若以速率0.60c沿x轴相对某惯性系运动，试问从该惯性系来测量，此物体的长度为(　　) A．4.0 m　　　　　　　　　B．2.4 m C．3.2 m D．3.0 m 解析：根据公式L＝L′＝3.2 m. 答案：C 3．沿铁道排列的两电杆正中央安装一闪光装置，光信号到达一电杆称为事件1，到达另一电杆称为事件2.从地面上的观察者和向右运动的车厢中的观察者看来，两事件是(　　) A．在地面观察者看来，事件1先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生 B．在地面观察者看来，事件2先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生 C．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1后发生 D．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1先发生 解析：从地面上的观察者看来，光源在两根电杆的正中央，光信号向两电杆传播的速度相同，因此，光信号同时到达两电杆．从运动车厢中的观察者看来，运动车厢是个惯性，地面和电杆都在向左运动(如图2所示)，光信号向左右两侧传播速度相同(光速不变原理)．在光信号向两侧传播的过程中，地面及两个电杆都向左运动了一段距离，所以光信号先到达电杆2，后到达电杆1. 图2答案：D 4．如图3所以，甲、乙、丙三个完全相同的时钟，甲放在地面上，乙、丙分别放在两架航天飞机上，航天飞机沿同一方向高速飞离地球，但是乙所在的飞机比丙所在的飞机飞得快．则乙所在飞机上的观察者认为(　　) 图3 A．走得最快的钟是甲 B．走得最快的钟是乙 C．走得最快的钟是丙 D．走得最慢的钟是甲 解析：根据公式Δt＝可知，相对于观察者的速度v越大，其上的时间进程越慢． 答案：BD 5．如图4所示，一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，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(　　) 图4 A．摩托车 B．有轨电车 C．两者都增加 D．都不增加 解析：在相对论中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；而摩托车的能源却是它自己带的．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．能量相应于质量．所以有轨电车的质量将随速度的增加而增大，而摩托车的质量不会随速度的增加而增大． 答案：B 6．把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到0.6c(c为真空中的光速)，需做的功为(　　) A．0.18m0c2 B．0.25m0c2 C．0.36m0c2 D．1.25m0c2 解析：加速到0.6c时，m＝＝1.25m0，粒子的动能为Ek＝(m－m0)c2＝0.25m0c2. 答案：B 7．下列几种说法 (1)所有惯性系中基本规律都是等价的； (2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关； (3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同． 其中哪些说法是正确的(　　) A．只有(1)(2)是正确的 B．只有(1)(3)是正确的 C．只有(2)(3)是正确的 D．三种说法都是正确的 答案：D 8．正负电子的静止质量均为m0，当一个正电子和一个负电子相遇时可以发生湮灭现象，即两电子消失而产生一对相同的光子，则每个光子的能量为(　　) A．m0c2 B．2m0c2 C.m0c2 D.m0c2 答案：A 二、计算题(3×12′＝36′) 9．设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.6c的速率向东飞行，5.0 s后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞．试问： (1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动？ (2)从飞船中的时钟