1. 狭义相对论的两个基本假设分别是——————————————和——————————————。
2.在S系中观察到两个事件同时发生在x轴上，其间距离是1m。在S'系中观
察这两个事件之间的距离是2m。则在S'系中这两个事件的时间间隔是 _______
3.宇宙飞船相对于地面以速度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，经过川（飞船上的钟）时间后，被尾部的接受
器收到，真空中光速用c表示，则飞船的固有长度为 ---------------- 。
4.一宇航员要到离地球为5 光年的星球去旅行，如果宇航员希望把这路程缩短
为3 光年，真空中光速用c 表示，则他所乘的火箭相对地球的速度应是——
5.在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s,若相对甲做匀速
直线运动的乙测得时间间隔为5s,真空中光速用c表示，则乙相对于甲的运动速度是———————————。
6.一宇宙飞船相对地球以0.8c（c 表示真空中光速）的速度飞行。一光脉冲从
船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m,地球上的观察者测得光
脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为——————————————。
7.两个惯性系中的观察者O和0'以0.6c （c为真空中光速）的相对速度互相接
近，如果O测得两者的初距离是20m，则O '测得两者经过时间间隔△ t = ——————————————后相遇。
8.＜介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是 2.6X 10-8s ,如
果它相对实验室以0.8c（c 为真空中光速）的速度运动，那么实验室坐标系
中测得的n+介子的寿命是 ---------------
9.c表示真空中光速，电子的静能m o c2 = 0.5 MeV，则根据相对论动力学，动
能为1/4 Mev 的电子，其运动速度约等于——————————————。
10.a粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的5倍时，其动能为静止能
量的——————————————倍
11.在S系中观察到两个事件同时发生在x轴上，其间距是1000 m。在S系中测得两事件的发生地点相距2 000 m。试求在S系中这两事件的时间间隔。
12.在惯性系S中，观测到相距为?x = 9 x10n的两地点相隔?t = 5 s发生了两事件。而在相对于S系沿x轴正方向做匀速直线运动的S系中，测得两事件正好发生在同一地点。试求在S 系中此两事件的时间间隔。
13.一米尺静止在S系中，与Ox轴成30°角。若在S系中测得该米尺与Ox 轴成45°角，试求：
(1)S 系的速率u；
(2)在S系中测得米尺的长度。
14.在惯性系S中，相距5X 10m的两地发生两事件，时间间隔为10-2 s;而在相对S 系沿x轴正向运动的惯性系S中观测到这两事件是同时发生的，试求从S 系中测量到这两事件的空间间隔是多少？
15.半人马星座a星是离太阳系最近的恒星，距地球为4.3 X 10 m。设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座a星之间。若飞船的速率为0.999c ,按地球上的时钟计算，飞船往返一次需要多长时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？
16.一艘飞船和一颗彗星相对地面分别以0.6c和0.8c的速度相向运动，在地面
上观测，再有5s 两者就要相撞。试问：
1)飞船上的观察者测得彗星的速率是多少？
2)按飞船上的时钟，在经过多长时间两者相撞？
17.一短跑运动员，在地球上以10 s的时间跑完100 m，在速度为0.6c,平行于百
米跑道的的飞船中的观察者看来，该选手跑了多长时间和多远距离？
18.一飞船船身的固有长度为90 m,以0.8c的恒定速度从地面观测站上空飞过。试问：
1) 从观测站测得飞船的船身通过观测站的时间是多少？
(2)从飞船上测得飞船船身通过观测站的时间又是多少?
19、一装有无线电发射和接收装置的飞船正以u -c的速度飞离地球。当宇航员
5
发射一无线电信号后，经地球反射，60 s后宇航员接收到返回的信号。试问：
(1)当信号被地球反射时刻，从飞船上测量地球离飞船有多远？
(2)当飞船接收到反射信号时，从地球上测量，飞船离地球有多远？
20、+介子是一种不稳定的粒子，平均寿命是2.6 X T0 s。试问：
(1)
若+介子相对于实验室以0.8c的速度运动，则在实验室坐标系中测量的+ 介子的寿命是多长？
(2)+介子在衰变前运动了多长距离？
21、观察者看到一立方体沿其一条棱的方向以速度u运动，并且测出其质量密度
为P，那么这立方体静止时的质量密度应为何值？
22、静质量为m，速度为V的粒子与静质量为m2的静止粒子碰撞，碰后组成复合粒
子，求复合粒子的速度u。
23、粒子的静止质量为m，当其动能等于其静止能量时，求其质量、速率和动
量。
24、某一宇宙射线中的介子的动能E=7Mc2,其中M是介子的静止质量。试求在实验室
中观察到它的寿命是它固有受命的多少倍？
25、两个质量相同的质点进行相对论性碰撞。碰撞前，一个质点具有能量E，
10
另一个质点是静止的；碰撞后两个质点具有相同的能量E,并且具有数值相同的偏角B。
(1)试用E。表示碰撞后每个质点的相对论动量；
(2)试导出关系式sin]_2曲「
V E10 3m°c2
参考答案
1.相对性原理，光速不变原理
2.-0.577X 10-8s
3. c t
4. 0.8c
5. 0.6c
6. 270m
7.
8.89X 10-8
s 8. 4.33*10-8
S 9. 0.75 c 10. 4
11. 解：假设S 系中长度为原长，利用长度的相对论变化公式，可得:
u c 2
.. 1-丨 I 。2
= ,3 2 c
代入同时性的相对性公式：
t t 2 匕=一 x^i -x ? =- 5.77 X '6
1S)
c
12?解：根据已知条件可知: X x-i 9 108
m , t
t 2 t 1 5S
利用洛伦兹变换:
2
X 2 Ut 2 u
可得:
u 1.8 1(fm/s
将其代入洛伦兹变换: t 1
t 2 t 1
— X 2 c
X 1
=4S
13?解：x 方向上米尺长度收缩，y 方向上保持不变，可得:
X 1 ut 1
1
X 2
1
14. 解：由洛仑兹变换:
由题意：t '
可得： x' [( x)2 (C 2 t/c)2]1/2 4 106
m
15. 解：选地球为惯性系，飞船往返一次所需时间为:
10
2 4.
3 10 0.999 3 108
选飞船为惯性系，设飞船上时钟时间为t',根据钟慢效应得:
t
t &V 2
C 2
解得：
t '=1.28 X 低=0.4 年
0 0
y xtg 45 x 0tg 30
u 2 2c 2
u 0.816c
3
To
0.7071。
2.87 108
s 9 年
1
l
x' v t
v
16.解：（1）建立地面参照系S及飞船参照系S',设u'为彗星相对于飞船的速度，v与u分别表示飞船与彗星相对地面的速度，根据洛仑兹速度变换：
此时将已知代入上式则有:
17. 解：由洛仑兹变换得:
18.解: (1)由相对论效应，观测站测出船身的长度为:
观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔：
t - 54
8 2.25 10 7
s
v 0.8 3 10
(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔：
t 0 ? 90
8 3.75 10 7
S
v 0.8 3 108
19.解：(1)在飞船上测量，无线电信号到达地球又反射回来，一去一回光速 相等，所用时间也相等，都是30S 。所以在地球反射信号时，地球离飞船的距离
U x - v U x =
v —
1
----- U
x
c
-0.8c- 0.6c
-0.8c 1 - 2~ 0.6c
c
0.8c 0.6c
0.8c 0.6c
2
c
-0.946c
4s
x)
(10 0.6c 2~ c 100) 12.5s
(x v t) 1.25 (100 0.6c 10)
2.25 109
m
在飞船中的观察者看来，选手用
12.5秒时间反向跑了 2.25 X 角米
2
0.
6c
(0.6c)2
c
90 .1 0.82
54m
c 30 9 109
m
(2)在飞船上测量，在宇航员发射信号时，它离地球的距离为:
4
I c 30 -c 30 6c
5
在飞船上测量，在宇航员发射信号时，它飞离地球的时间为：
6c c 7.5s
5
宇航员从发射到接收无线电信号，他自己的钟经过了 t 60s 为固有时。在地球上测量，飞船飞离地球的时间共计为：
t t /, 1 u 2 c 2 (60 7.5)/ 1 42 52
112.5s
因此，在地球上测量，宇航员接收到反射信号时，飞船离地球的距离为：
112
.5 丰
90c
27
1010m
21.解：设观察者参考系为S 系，固定在立方体上的参考系为 S '系，在S 系中 测的立方体的长、宽、高分别为△ x 、△ y 、△ z ，S 系中测的立方体的长、宽、 高分别为厶x '、△ y '和△ z '，立方体沿着x 轴运动，由洛伦兹变换得到：
又设立方体的动质量为 m 密度为P ,静质量为 叫，密度为P 。，则
为:
20.解:(1) t
2.6 10 8
1 2
.1
0.82
4.3 10 8
s
(2) x u t
0.8 3 108 4.3 108
10.4m
y' y; z'
乙
m° x' y' z'
22.解：设复合粒子的质量为M由动量守恒和能量守恒定律得到:
m|v rf uM
(1)2
m|C 2
m>c
Mc2
解得: u
23.解：由相对论中的动能表达式有：E k
由题意: E k 2
m°c
可得：m 2m°
因为m -mo
111 ""2"
u
m(
c
2
m)c
所以
求得: 动量
24.解:
1
1
2
,
P 3m o C
实验室参考系中介子的能量
2 2
E E K E o 7 M o C M°c 8E°
设介子的速度为u，则E Mc2
25.解；设两个质点静止质量为 m 。碰撞前后能量守恒、动量守恒
（1）由： 2
E 1o m o c 2E
可得：
1 2
E 2（E 1o m o c 2
） (1)
由动量和能量的关系可以得到:
2
2
2 4
2
c p m 0c
E
可得：
1 #i-
2 2 4
P
￥ m c
将（1）代入
（2）设： p 1 p 2 p
由动量守恒：
解得： p lo 2（E fo m ：c
4
）
c
令固有寿命为0，则实验室中寿命
得到:
2c ^厂佶厂曲￡
ur uu uu p
1o
P 1 P 2
得到： p
1o
2 pcos
所以：cos 由能量动量关系:
2P 进而：
sin
（Pi o
）2
2 2
2 4
C P io m °c E i 2
o
2^24
2E io m o C 3m o C
将p 、p i0的表达式代入（2）中，得到
2 2 4 2
(E 10 m °c)/c
2E io m 0C 2
3m(2c 4
) / c 2
2
2 4
2E 10m 0c 2m 0c
2
2
2 4
E io 2E io m °c 3m °c 2 2
3m o c )(E io m °c )
2m o c E io 3m °c 2
_2m o c 2
(E io m °c 2
) (E io'
si
高考物理新近代物理知识点之相对论简介经典测试题含答案解析 一、选择题 1．建立经典电磁场理论，并预言了电磁波存在的物理学家和创立相对论的科学家分别是() A．麦克斯韦法拉第 B．麦克斯韦爱因斯坦 C．赫兹爱因斯坦 D．法拉第麦克斯韦 2．如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光，光速为c，则在参考系B中接受到的光的情况是__________； A．光速小于c，频率不变，波长变短B．光速小于c，频率变小，波长变长 C．光速等于c，频率不变，波长不变D．光速等于c，频率变小，波长变长 .在以下叙述3．物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程 中，正确的说法是() A．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星 B．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G被誉为能“称出地球质量的人C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学 D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 4．以下说法中正确的是（） A．红外线的波长比可见光的波长长,银行利用红外线灯鉴别钞票的真伪 B．麦克斯韦提出了电磁场理论,并用实验证实了电磁波的存在 C．多普勒效应说明波源的频率发生改变 D．狭义相对论认为:在惯性系中,不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的5．下列说法正确的是 A．做简谐运动的单摆，其振动能量与振幅和摆球质量无关 B．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相利用了激光的衍射原理 C．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 D．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象 6．世界上各式各样的钟：砂钟、电钟、机械钟、光钟和生物钟．既然运动可以使某一种钟变慢，它一定会使所有的钟都一样变慢．这种说法是（）
第5章 狭义相对论 习题及答案 1. 牛顿力学的时空观与相对论的时空观的根本区别是什么？二者有何联系？ 答：牛顿力学的时空观认为自然界存在着与物质运动无关的绝对空间和时间，这种空间和时间是彼此孤立的；狭义相对论的时空观认为自然界时间和空间的量度具有相对性，时间和空间的概念具有不可分割性，而且它们都与物质运动密切相关。在远小于光速的低速情况下，狭义相对论的时空观与牛顿力学的时空观趋于一致。 2. 狭义相对论的两个基本原理是什么？ 答：狭义相对论的两个基本原理是： （1）相对性原理 在所有惯性系中，物理定律都具有相同形式；（2）光速不变原理 在所有惯性系中，光在真空中的传播速度均为c ,与光源运动与否无关。 3．你是否认为在相对论中，一切都是相对的？有没有绝对性的方面？有那些方面？举例说明。 解 在相对论中，不是一切都是相对的，也有绝对性存在的方面。如，光相对于所有惯性系其速率是不变的，即是绝对的；又如，力学规律，如动量守恒定律、能量守恒定律等在所有惯性系中都是成立的，即相对于不同的惯性系力学规律不会有所不同，此也是绝对的；还有，对同时同地的两事件同时具有绝对性等。 4．设'S 系相对S 系以速度u 沿着x 正方向运动，今有两事件对S 系来说是同时发生的，问在以下两种情况中，它们对'S 系是否同时发生？ （1）两事件发生于S 系的同一地点； （2）两事件发生于S 系的不同地点。 解 由洛伦兹变化2()v t t x c γ'?=?-?知，第一种情况，0x ?=，0t ?=，故'S 系中0t '?=，即两事件同时发生；第二种情况，0x ?≠，0t ?=，故'S 系中0t '?≠，两事件不同时发生。 5-5 飞船A 中的观察者测得飞船B 正以0.4c 的速率尾随而来，一地面站测得飞船A 的速率为0.5c ，求： （1）地面站测得飞船B 的速率； （2）飞船B 测得飞船A 的速率。 解 选地面为S 系，飞船A 为S '系。 （1）'0.4,0.5x v c u c ==，2'3 41'x x x v u v c v v c += =+ （2）'0.4BA AB x v v v c =-=-=- 5.6 惯性系S ′相对另一惯性系S 沿x 轴作匀速直线运动，取两坐标原点重合时刻作为计时起点．在S 系中测得两事件的时空坐标分别为1x =6×104 m,1t =2×10-4 s ，以及2x =12×104 m,2t =1× 10-4 s ．已知在S ′系中测得该两事件同时发生．试问： (1)S ′系相对S 系的速度是多少? (2) S '系中测得的两事件的空间间隔是多少? 解: 设)(S '相对S 的速度为v ， (1) )(12 11 x c v t t -='γ
第一章 力学的基本概念(二) 狭义相对论 序号 学号 姓名 专业、班级 一 选择题 [ B ]1. 一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为1v ，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为2v 的子弹，在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间是 （A ） 21v v L + （B ）2v L （C ）12v v L - （D ）211) /(1c v v L - [ D ]2. 下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的。 (2) 在真空中，光的速率与光的频率、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。 [ A ]3. 宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，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 ?(飞船上的钟)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 (A) t c ?? (B) t v ?? (C) 2)/(1c v t c -??? (D) 2 ) /(1c v t c -?? (c 表示真空中光速) [ C ]4. 一宇宙飞船相对于地以0.8c ( c 表示真空中光速 )的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长度为90m ，地球上的观察者测得光脉冲从船上尾发出和到达船头两事件的空间间隔为 (A) m 90 (B) m 54 (C)m 270 (D)m 150 [ D ]5. 在参考系S 中，有两个静止质量都是 0m 的粒子A 和B ，分别以速度v 沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量0M 的值为 (A) 02m (B) 2 0)(12c v m - (C) 20)(12c v m - (D) 2 0) /(12c v m - ( c 表示真空中光速 ) [ C ]6. 根据相对论力学，动能为 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) c 1.0 (B) c 5.0 (C) c 75.0 (D) c 85.0 ( c 表示真空中光速, 电子的静止能V e M 5.020=c m ) [ A ]7. 质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的多少倍 （A ）5 （B ）6 （C ）3 （D ）8 二 填空题 1. 以速度v 相对地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为 ____________C________________。 2.狭义相对论的两条基本原理中， 相对性原理说的是 _ __________________________略________________________. 光速不变原理说的是 _______________略___ _______________。 3. 在S 系中的X 轴上相隔为x ?处有两只同步的钟A 和B ，读数相同，在S '系的X '的轴上也有一只同样的钟A '。若S '系相对于S 系的运动速度为v , 沿X 轴方向且当A '与A 相遇时，刚好两钟的读数均为零。那么，当A '钟与B 钟相遇时，在S 系中B 钟的读数是v x /?；此时在S '系中A '钟的 读数是 2 )/(1)/(c v v x -? 。 4. 观察者甲以 c 5 4的速度(c 为真空中光速)相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为l 、截面积为S 、 质量为m 的棒，这根棒安放在运动方向上，则 (1) 甲测得此棒的密度为 s l m ； (2) 乙测得此棒的密度为 s l m ?925 。 三 计算题
高考物理近代物理知识点之相对论简介基础测试题及答案解析(4) 一、选择题 1．有一把长为L的尺子竖直放置，现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行，运行过程中尺子始终保持竖直，那么我们此时再测量该尺子的长度将（） A．大于L B．小于L C．等于L D．无法测量 2．以下说法中正确的是（） A．红外线的波长比可见光的波长长,银行利用红外线灯鉴别钞票的真伪 B．麦克斯韦提出了电磁场理论,并用实验证实了电磁波的存在 C．多普勒效应说明波源的频率发生改变 D．狭义相对论认为:在惯性系中,不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的3．下列说法正确的是 A．做简谐运动的单摆，其振动能量与振幅和摆球质量无关 B．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相利用了激光的衍射原理 C．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 D．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象 4．关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是（） A．中是物体以光速运动的动能 B．是物体的核能 C．是物体各种形式能的总和 D．是在核反应中，亏损的质量和能量的对应关系 5．牛顿把天体运动与地上物体的运动统一起来，创立了经典力学。随着近代物理学的发展，科学实验发现了许多经典力学无法解释的事实，关于经典力学的局限性，下列说法正确的是 A．火车提速后，有关速度问题不能用经典力学来处理 B．由于经典力学有局限性，所以一般力学问题都用相对论来解决 C．经典力学适用于宏观、低速运动的物体 D．经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体 6．如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上放着、、三个时钟，下列说法正确的是（） A．时钟走时最慢，时钟走时最快 B．时钟走时最慢，时钟走时最快
第5章 狭义相对论 习题及答案 1. 牛顿力学的时空观与相对论的时空观的根本区别是什么？二者有何联系？ 答：牛顿力学的时空观认为自然界存在着与物质运动无关的绝对空间和时间，这种空间和时间是彼此孤立的；狭义相对论的时空观认为自然界时间和空间的量度具有相对性，时间和空间的概念具有不可分割性，而且它们都与物质运动密切相关。在远小于光速的低速情况下，狭义相对论的时空观与牛顿力学的时空观趋于一致。 2.狭义相对论的两个基本原理是什么？ 答：狭义相对论的两个基本原理是： （1）相对性原理 在所有惯性系中，物理定律都具有相同形式；（2）光速不变原理 在所有惯性系中，光在真空中的传播速度均为c ,与光源运动与否无关。 3．你是否认为在相对论中，一切都是相对的？有没有绝对性的方面？有那些方面？举例说明。 解 在相对论中，不是一切都是相对的，也有绝对性存在的方面。如，光相对于所有惯性系其速率是不变的，即是绝对的；又如，力学规律，如动量守恒定律、能量守恒定律等在所有惯性系中都是成立的，即相对于不同的惯性系力学规律不会有所不同，此也是绝对的；还有，对同时同地的两事件同时具有绝对性等。 4．设'S 系相对S 系以速度u 沿着x 正方向运动，今有两事件对S 系来说是同时发生的，问在以下两种情况中，它们对'S 系是否同时发生？ （1）两事件发生于S 系的同一地点； （2）两事件发生于S 系的不同地点。 解 由洛伦兹变化2()v t t x c γ'?=?- ?知，第一种情况，0x ?=，0t ?=，故'S 系中0t '?=，即两事件同时发生；第二种情况，0x ?≠，0t ?=，故'S 系中0t '?≠，两事件不同时发生。 5-5 飞船A 中的观察者测得飞船B 正以0.4c 的速率尾随而来，一地面站测得飞船A 的速率为0.5c ，求： （1）地面站测得飞船B 的速率； （2）飞船B 测得飞船A 的速率。 解 选地面为S 系，飞船A 为S '系。 （1）'0.4,0.5x v c u c ==，2'341'x x x v u v c v v c +==+ （2）'0.4BA AB x v v v c =-=-=- 5.6 惯性系S ′相对另一惯性系S 沿x 轴作匀速直线运动，取两坐标原点重合时刻作为计时起点．在S 系中测得两事件的时空坐标分别为1x =6×104m,1t =2×10-4s ，以及2x =12×104 m,2t =1×10-4 s ．已知在S ′系中测得该两事件同时发生．试问： (1)S ′系相对S 系的速度是多少? (2)S '系中测得的两事件的空间间隔是多少? 解: 设)(S '相对S 的速度为v ， (1) )(12 11x c v t t -='γ
高考物理最新近代物理知识点之相对论简介基础测试题及答案(1) 一、选择题 1．下列关于经典力学和相对论的说法，正确的是() A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的 C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系 D．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例 2．下列说法正确的是________． A．物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关 B．光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的 C．火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮 D．全息照相技术是光的衍射原理的具体应用 3．研究下列物体的运动，不适合使用经典力学描述的是（） A．行驶的自行车 B．接近光速运动的粒子 C．投出的篮球 D．飞驰的汽车 4．如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光，光速为c，则在参考系B中接受到的光的情况是__________； A．光速小于c，频率不变，波长变短B．光速小于c，频率变小，波长变长 C．光速等于c，频率不变，波长不变D．光速等于c，频率变小，波长变长 5．关于科学家在物理学上做出的贡献，下列说法正确的是 A．奥斯特发现了申磁感应现象B．爱因斯坦发现了行星运动规律 C．牛顿提出了万有引力定律D．开普勒提出了狭义相对论 6．下列关于近代物理的说法，正确的是 A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱 B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现 C．光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难 D．质能方程2 揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方 E mc 程的科学家是卢瑟福 7．下列说法中正确的是( ) A．光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是不同的 B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽 D．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率 8．下列说法中正确的是 A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率
高考物理近代物理知识点之相对论简介经典测试题含答案解析(1) 一、选择题 1．某实验小组的同学为了研究相对论的知识，取了三个完全相同的机械表，该小组的同学将机械表甲放在一辆高速行驶的动车上，机械表乙放在高速转动的圆盘上，转盘的向心加速度约为地球表面重力加速度的200倍，机械表丙放在密度极大的中子星附近。对这三个机械表的运行，下列说法正确的是（） A．甲、乙丙三个机械表都明显走慢 B．机械表乙和丙明显走慢，而机械表甲没有明显的变化 C．三个机械表始终一样 D．由于机械表丙受到中子星强大的引力，因此仅机械表丙明显走慢 2．如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光，光速为c，则在参考系B中接受到的光的情况是__________； A．光速小于c，频率不变，波长变短B．光速小于c，频率变小，波长变长 C．光速等于c，频率不变，波长不变D．光速等于c，频率变小，波长变长 .在以下叙述3．物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程 中，正确的说法是() A．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星 B．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G被誉为能“称出地球质量的人C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学 D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 4．下列说法正确的是________． A．机械波和电磁波都能在真空中传播 B．光的干涉和衍射说明光是横波 C．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测 D．狭义相对论指出，物理规律对所有惯性参考系都一样 5．下列关于近代物理的说法，正确的是 A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱 B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现 C．光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难 D．质能方程2 揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方 E mc 程的科学家是卢瑟福 6．下列说法中正确的是 A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率 B．电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波
相对论的诞生时间和空间的相对性狭义相对论的其他结论 1、下列各选项中,不属于狭义相对论内容的是( ) A.光子的能量与光的频率成正比 B.物体的质量随着其运动速度的增大而增大 C.在不同的惯性参考系中,时间间隔具有相对性 D.在不同的惯性参考系中,长度具有相对性 2、下列说法正确的是( ) A.真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的 B.在真空中,若光源向着观察者以速度v运动,则光相对于观察者的速度为c v C.不管光源相对观察者做什么样的运动,光相对观察者的速度为定值 D.狭义相对论认为不同惯性参考系中,物理规律不一定相同 3、如图所示,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,下列关于梭镖穿过管子的叙述正确的是( ) A.观察者一定看到梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它 B.观察者一定看到管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来 C.观察者一定看到两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖 D.与观察者的运动情况有关,观察者看到的一切都是相对的,依赖于所选参考系 4、如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行,如图所示。下列说法正确的是( ) A.你根据你的质量在增加发觉自己在运动 B.你根据你的心脏跳动在慢下来发觉自己在运动 C.你根据你在变小发觉自己在运动 D.你永远不能由自身的变化知道你的速度 5、假设太空爱好者乘飞船到距离地球10光年的星球上去,若该爱好者欲将行程缩短4光年。则飞船相对于地球的飞行速度为( )
A.0.5c B.0.6c C.0.8c D.0.9c 6、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,下列说法正确的是( ) A.摩托车的质量增大 B.有轨电车的质量增大 C.摩托车和有轨电车的质量都增大 D.摩托车和有轨电车的质量都不增大 7、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中的所有物理过程都变快了 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中的所有物理过程都变慢了 8、能用来计时的钟表有多种,如图所示,从左到右依次为沙漏计时仪器、电子表、机械表、生物钟。由相对论的知识可知,物体的运动可以使得某一种计时仪器变慢,则也一定能使所有的计时仪器变得一样慢。则对上述表述理解正确的是( ) A.正确,对各式计时仪器的影响一定相同 B.错误,对各式计时仪器的影响不一定相同 C.AB 两个选项分别说明了两种不同情况下的影响 D.以上选项均错误 9、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A B v v ,关于在飞机上的人观察的结果,下列说法正确的是( )
习 题 4-1 一辆高速车以0.8c 的速率运动。地上有一系列的同步钟,当经过地面上的一台钟时,驾驶员注意到它的指针在0=t ,她即刻把自己的钟拨到0'=t 。行驶了一段距离后,她自己的钟指到6 us 时,驾驶员瞧地面上另一台钟。问这个钟的读数就是多少？ 【解】s)(10) /8.0(16/12 2 2 0μ=-μ= -?= ?c c s c u t t 所以地面上第二个钟的读数为 )(10's t t t μ=?+= 4-2 在某惯性参考系S 中,两事件发生在同一地点而时间间隔为4 s,另一惯性参考系S′ 以速度c u 6.0=相对于S 系运动,问在S′ 系中测得的两个事件的时间间隔与空间间隔各就是多少？ 【解】已知原时(s)4=?t ,则测时 (s)56 .014/1'2 2 2 =-= -?= ?s c u t t 由洛伦兹坐标变换2 2 /1'c u ut x x --= ,得: )(100.9/1/1/1'''82 22 2202 21012m c u t u c u ut x c u ut x x x x ?=-?= --- --= -=? 4-3 S 系中测得两个事件的时空坐标就是x 1=6×104 m,y 1=z 1=0,t 1=2×10-4 s 与x 2=12×104 m,y 2=z 2=0,t 2=1×10-4 s 。如果S′ 系测得这两个事件同时发生,则S′ 系相对于S 系的速度u 就是多少？S′ 系测得这两个事件的空间间隔就是多少？ 【解】(m)1064 ?=?x ,0=?=?z y ,(s)1014 -?-=?t ,0'=?t
0)('2=?- ?γ=?c x u t t 2c x u t ?=?? (m/s)105.182?-=??=?x t c u (m )102.5)('4?=?-?γ=?t u x x 4-4 一列车与山底隧道静止时等长。列车高速穿过隧道时,山顶上一观察者瞧到当列车完全进入隧道时,在隧道的进口与出口处同时发生了雷击,但并未击中列车。试按相对论理论定性分析列车上的旅客应观察到什么现象？这现象就是如何发生的？ 【解】S 系(山顶观察者)瞧雷击同时发生,但车厢长度短于山洞长度,故未被击中。 'S 系(列车观察者)瞧雷击不同时发生。虽然车厢长度长于山洞长度,但出洞处先遭 雷击,入洞处后遭雷击,此时车尾已经进入山洞。故未被击中。 4-5 一飞船以0.99c 的速率平行于地面飞行,宇航员测得此飞船的长度为400 m 。(1)地面上的观察者测得飞船长度就是多少？(2)为了测得飞船的长度,地面上需要有两位观察者携带着两只同步钟同时站在飞船首尾两端处。那么这两位观察者相距多远？(3)宇航员测得两位观察者相距多远？ 【解】(1))(4.5699.01400/12 2 2 0m c u l l =-=-= (2)这两位观察者需同时测量飞船首尾的坐标,相减得到飞船长度,所以两位观察者相距就是56.4 m 。 (3)上的两位观察者相距56.4 m,这一距离在地面参考系中就是原长,宇航员瞧地面就是运动的,她测得地面上两位观察者相距为 )(96.799.014.56/12220m c u l l =-=-= 所以宇航员测得两位观察者相距7.96 m 。 4-6 一艘飞船原长为l 0,以速度v 相对于地面作匀速直线飞行。飞船内一小球从尾部运
高考物理新近代物理知识点之相对论简介经典测试题(3) 一、选择题 1．有一把长为L的尺子竖直放置，现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行，运行过程中尺子始终保持竖直，那么我们此时再测量该尺子的长度将（） A．大于L B．小于L C．等于L D．无法测量 2．下列关于近代物理的说法，正确的是 A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱 B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现 C．光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难 D．质能方程2 E mc 揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科学家是卢瑟福 3．下列说法不正确的是（） A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉 B．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象 C．光的偏振现象证实了光是横波。 D．不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的 4．下列说法中正确的是 A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率 B．电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波 D．宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变快 5．关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是（） A．中是物体以光速运动的动能 B．是物体的核能 C．是物体各种形式能的总和 D．是在核反应中，亏损的质量和能量的对应关系 6．下列关于经典力学和相对论的说法，正确的是() A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的 C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系 D．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例 7．下列说法正确的是（） A．由于相对论、量子论的提出，经典力学己经失去了它的意义 B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍可普遍适用 C．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变 D．狭义相对论认为，质量、长度、时间的测量结果都与物体运动状态有关 8．关于相对论的下列说法中，正确的是（） A．宇宙飞船的运动速度很大，应该用相对论计算它的运动轨道
练习十九狭义相对论的基本原理及其时空观 一、选择题 1. 静止参照系S中有一尺子沿x方向放置不动，运动参照系S′沿x轴运动，S、S′的坐标轴平行。在不同参照系测量尺子的长度时必须注意 (A) S′与S中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标。 (B)S′中的观察者可以不同时，但S中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标。 (C)S′中的观察者必须同时，但S中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标。 (D) S′与S中的观察者都必须同时去测量尺子两端的坐标。 2. 下列几种说法： (1)所有惯性系对一切物理规律都是等价的。 (2)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。 其中哪些正确的？ (A)只有(1)、(2)是正确的。 (B)只有(1)、(3)是正确的。 (B)只有(2)、(3)是正确的。 (D)三种说法都是正确的。 3. 边长为a的正方形薄板静止于惯性系S的xOy平面内，且两边分别与x轴、y轴平行，今有惯性系S′以0.8c(c为真空中光速)的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动，则从S′系测得薄板的面积为 (A)a2。 (B) 0.6a2。 (C) 0.8 a2。 (D)a2/0.6。 4. 在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为6s，若相对甲以4c/5(c表示真空中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为 (A) 10s。 (B) 8s。 (C) 6s。 (D) 3.6s。 (E) 4.8s。 5. (1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点，同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系的观察者来说，它们是否同时发生? (2)在某惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生? 关于上述两问题的正确答案是： (A)(1)一定同时，(2)一定不同时。 (B)(1)一定不同时，(2)一定同时。 (C)(1)一定同时，(2)一定同时。 (D)(1)一定不同时，(2)一定不同时。 6. 一尺子沿长度方向运动，S′系随尺子一起运动，S系静止，在不同参照系中测量尺子的长度时必须注意 (A) S′与S中的观察者可以不同时地去测量尺子两端的坐标。 (B)S′中的观察者可以不同时，但S中的观察者必须同时去测量尺子两端的坐标。 (C)S′中的观察者必须同时，但S中的观察者可以不同时去测量尺子两端的坐标。 (D)S′与S中的观察者都必须同时去测量尺子两端的坐标。 7. 按照相对论的时空观，以下说法错误的是 (A)在一个惯性系中不同时也不同地发生的两件事，在另一个惯性系中一定不同时。 (B)在一个惯性系中不同时但同地发生的两件事，在另一个惯性系中一定不同时。 (C)在一个惯性系中同时不同地发生的两件事，在另一个惯性系中一定不同时。 (D)在一个惯性系中同时同地发生的两件事，在另一个惯性系中一定也同时同地。 8. 在高速运动的列车里(S′系)一物体从A运动到B，经历的时间为Δt′> 0；而在地上(S系)的观察者看列车上的A、B两点的坐标发生变化，物体运动的时间变为Δt，则在S中得到的结果是 (A)一定是物从A到B，Δt > 0。(B)可能是物从B到A，Δt > 0。
高考物理最新近代物理知识点之相对论简介易错题汇编附答案解析(3) 一、选择题 1．有一把长为L的尺子竖直放置，现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行，运行过程中尺子始终保持竖直，那么我们此时再测量该尺子的长度将（） A．大于L B．小于L C．等于L D．无法测量 2．如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（） A．甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离 B．甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了 C．甲测得光速为c，乙测得的光速为c-v D．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光 .在以下叙述3．物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程 中，正确的说法是() A．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星 B．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G被誉为能“称出地球质量的人C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学 D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 4．关于科学家在物理学上做出的贡献，下列说法正确的是 A．奥斯特发现了申磁感应现象B．爱因斯坦发现了行星运动规律 C．牛顿提出了万有引力定律D．开普勒提出了狭义相对论 5．关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是（） A．中是物体以光速运动的动能 B．是物体的核能 C．是物体各种形式能的总和 D．是在核反应中，亏损的质量和能量的对应关系 6．为使电子的质量增加到静止质量的两倍，需有多大的速度( )． A．6.0×108m/s B．3.0×108m/s C．2.6×108m/s D．1.5×108m/s 7．世界上各式各样的钟：砂钟、电钟、机械钟、光钟和生物钟．既然运动可以使某一种钟变慢，它一定会使所有的钟都一样变慢．这种说法是（）
高考物理齐齐哈尔近代物理知识点之相对论简介基础测试题附解析 一、选择题 1．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 2．下列说法正确的是（） A．以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值 B．物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围 C．相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定 D．经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值 3．以下说法正确的是（） A．核裂变与核聚变都伴有质量亏损，亏损的质量转化成能量 B． 射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的 C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系 D．原子核所含核子单独存在时的总质量不小于该原子核的质量 4．以下说法中正确的是（） A．红外线的波长比可见光的波长长,银行利用红外线灯鉴别钞票的真伪 B．麦克斯韦提出了电磁场理论,并用实验证实了电磁波的存在 C．多普勒效应说明波源的频率发生改变 D．狭义相对论认为:在惯性系中,不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的5．下列说法正确的是 A．做简谐运动的单摆，其振动能量与振幅和摆球质量无关 B．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相利用了激光的衍射原理 C．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 D．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象 6．关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是（） A．中是物体以光速运动的动能 B．是物体的核能 C．是物体各种形式能的总和 D．是在核反应中，亏损的质量和能量的对应关系 7．如图所示是黑洞的示意图，黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球上观察，我们看到漆黑一片。那么关于黑洞，下列说法正确的是（）
高考物理近代物理知识点之相对论简介基础测试题附答案解析(2) 一、选择题 1．甲和乙为两个不同的惯性参考系，惯性参考系甲相对惯性参考系乙以速度v（v接近光速）运动。则下列说法正确的是（） A．甲中的人看到乙中一切物理过程都变快了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变慢了B．甲中的人看到乙中一切物理过程都变快了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变快了C．甲中的人看到乙中一切物理过程都变慢了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变快了D．甲中的人看到乙中一切物理过程都变慢了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变慢了2．如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（） A．甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离 B．甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了 C．甲测得光速为c，乙测得的光速为c-v D．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光 3．关于科学家在物理学上做出的贡献，下列说法正确的是 A．奥斯特发现了申磁感应现象B．爱因斯坦发现了行星运动规律 C．牛顿提出了万有引力定律D．开普勒提出了狭义相对论 4．下列说法正确的是________． A．机械波和电磁波都能在真空中传播 B．光的干涉和衍射说明光是横波 C．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测 D．狭义相对论指出，物理规律对所有惯性参考系都一样 5．如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上放着、、三个时钟，下列说法正确的是（）
第十六章相对论 题16.1：设'S 系以速率v = 0.60c 相对于S 系沿'xx 轴运动，且在t ='t = 0时，0'==x x 。（1）若有一事件，在 S 系中发生于t = 2.0×10－ 7 s ，x = 50 m 处，该事件在 'S 系中发生于何时刻？（2）如有另一事件发生于 S 系中 t = 3.0×10－ 7 s ，x = 10 m 处，在 S ′系中测得这两个事件的时间间隔为多少？ 题16.1解：（1）由洛伦兹变换可得S ′系的观察者测得第一事件发生的时刻为 s 1025.1/1'72 21211-?=--=c v x c v t t （2）同理，第二个事件发生的时刻为 s 105.3/1'7222222-?=-- =c v x c v t t 所以，在S ′系中两事件的时间间隔为 s 1025.2'''721-?=-=?t t t 题16.2：设有两个参考系S 和S ′，它们的原点在t = 0和t ′ = 0时重合在一起。有一事件，在 S ′系中发生在 t ′ = 8.0×10-8 s ，x ′ = 60 m ，y ′ = 0，z ′ = 0处，若S ′系相对于S 系以速率v = 0.6c 沿xx ′轴运动，问该事件在S 系中的时空坐标各为多少？ 题16.2解：由洛伦兹逆变换得该事件在S 系的时空坐标分别为 m 93/1''22=-+= c v vt x x 0'==y y 0'==z z s 105.2/1''7222-?=-+ = c v x c v t t 题16.3：一列火车长 0.30 km （火车上观察者测得），以 100 km/h 的速度行驶，地面上观察者发现有两个闪电同时击中火车的前后两端。问火车上的观察者测得两闪电击中火车前后两端的时间间隔为多少？ 题16.3解：设地面为S 系，火车为S ′系，把闪电击中火车前后端视为两个事件（即两组不同的时空坐标）。由洛伦兹变换可得两事件时间间隔为
物理高考复习题相对论 简介 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
新课程高考物理相对论简介复习训练题 1、在1900年，英国皇家学会的新年庆祝会上，着名的物理学家，享有“开尔文勋爵”称号的威廉·汤姆逊，展望了新的世纪。他回顾了物理学在过去几十年的发展，充满自信的宣称：物理学的大厦基本完成，未来的物理学家只要做一些修修补补工作就可以了。不过他承认“明朗的天空还有两朵小小的、令人不安的乌云”。其中导致相对论产生的“乌云” 是 A 、与黑体辐射有关 B 、与光的速度有关 C 、在电磁学领域，经典相对性原理遇到了麻烦，这个麻烦与光速有关 D 、以上说法都不对 2、1905年，爱因斯坦创立了“相对论”提出了着名的质能方程2mc E =．下面涉及到对质能方程理解的几种说法中，正确的是 A 、若物体的能量增大，则它的质量增大 D 、若物体的能量增大，则它的质量减小 C 、若核反应过程质量减小，则需吸收能量 D 、若核反应过程质量增大，则会放出能量 3、对于爱因斯坦的质能方程，有以下几种说法，其中正确的是： A 、2mc E = 中的E 是质量为m 的物体以光速c 运动时具有的动能 B 、2mc E =表明了物体具有的能量跟它的质量存在着简单的正比关系 C 、2mc E ?=?表明核子在核反应过程中亏损的质量m ?转化为能量E ?释放出来 D 、在2mc E ?=?中，如果m ?用kg 为单位，光速c 以m/s 为单位，则E ?的单位是J 4、A 、B 、C 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V B 、V C 朝同一方向飞行，V B ＜V C 。地面上的观察者认为走的最快 的时钟是 A 、A 时钟 B 、B 时钟 C 、C 时钟 D 、三个时钟走的同样快 5、地面上的人认为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，如图所示，哪个事件先发生 A 、A 事件 A B
经典时空观与相对论时空观-例题解析 1.着重体会从绝对时空观无法解释光的传播问题出发，进而提出狭义相对论假设的思想方法. 2.相对论的两个假设无法直接加以验证，但是由它导出的一系列结论却都与实验相符，这种“间接证明”的方法是科学研究中的重要方法. 3.要紧抓住“两个假设”，只有深入理解了这两个“假设”的含义，才能理解应用其他各种相对论效应. 4.要重新科学理解“同时”的含义. 5.注意相对论中各种效应都是相互的. 例如，一把尺子相对地面高速运动时，地面上的观察者测量到尺子的长度变短.如果尺子在地面上不动,而观察者相对于地面高速运动，那么观察者测量到的尺子长度和观察者不运动时相比仍然是缩短的. 时钟变慢的效应也有和“尺缩效应”一样的性质. 6.注意“运动的尺子变短”只是在运动方向上变短，其他方向不变. 【例1】 一只完全密封而不透明的船正在静水中匀速航行，船内的人能够感知船在运动吗？能够测量船的航行速度吗？如果船是加速航行呢？ 解析：如果船是真正的匀速航行，船内的人又无法以船外的物体为参考系，则无法感知船在运动，更不可能测量船的速度.这是伽利略相对性原理的要求. 如果船是加速或减速航行，船内的人完全可以利用牛顿定律测量出船的加速度，但依然不能测量出船的瞬时速度. 【例2】 根据相对论理论，一尺子相对参考系静止时长为L 0，当它以速度v 匀速运动时，参考系上的人测量该尺子的长度将变为： L =L 022 1c v -(c 是光在真空中的传播速度) (5－1) 称之为长度收缩公式. 如果一观察者测得运动着的米尺长0.5 m(米尺的静止长度为1 m)，问此尺以多大的速度接近观察者？ 解析：由L =L 022 1c v -得： v =c 20 2 1L L -=c 25.01-=0.87c =2.6×108 m/s. 【例3】 根据相对论理论,如果地球上的时钟走过了时间t ，那么，以速度v 相对地球运动的飞船上的时钟走过的时间t ′则为： t ′=t 22 1c v -(c 是光在真空中的传播速度) (5－2) 通俗地说，就是运动的时钟变慢了. 设想飞船在甲乙两个相距8亿千米的星球间飞行，甲、乙两星球及飞船上各有一个巨大的钟，现飞船相对星球以0.75c (c 是真空中光速)的速度离开甲星球飞向乙星球，飞船经过甲星球时，三个钟均调整指到3：00整.问，当飞船飞过乙星球的瞬间，飞船内的人看到乙星球上的钟和飞船上的钟分别指向多少？ 解析：在乙星球的观察者看来，飞船飞越的时间为：
高考物理近代物理知识点之相对论简介基础测试题含答案解析 一、选择题 1．下列对爱因斯坦质能方程的理解正确的是（） A．2 =中能量E其实就是物体的内能 E mc B．公式2 =适用于任何类型的能量 E mc C．由2 △△知质量与能量可以相互转化 E mc = D．2 =不适合用来计算电池中的化学能 E mc 2．下列说法正确的是________． A．物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关 B．光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的 C．火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮 D．全息照相技术是光的衍射原理的具体应用 3．如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（） A．甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离 B．甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了 C．甲测得光速为c，乙测得的光速为c-v D．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光 4．以下说法正确的是（） A．核裂变与核聚变都伴有质量亏损，亏损的质量转化成能量 B．β射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的 C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系 D．原子核所含核子单独存在时的总质量不小于该原子核的质量 5．下列说法正确的是 A．做简谐运动的单摆，其振动能量与振幅和摆球质量无关 B．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相利用了激光的衍射原理 C．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 D．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象 6．牛顿把天体运动与地上物体的运动统一起来，创立了经典力学。随着近代物理学的发展，科学实验发现了许多经典力学无法解释的事实，关于经典力学的局限性，下列说法正