最新人教版高中物理选修3-4第十五章《相对论的诞生》课后训练

主动成长夯基达标1.伽利略的相对性原理是____________.答案：力学规律在不同的惯性系中是相同的.2.一切惯性系中,光在真空中的传播速度都为c,与____________无关.答案：光源的运动和观察者的运动3.在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是____________的.答案：相同4.爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设是_____________,_____________________________. 答案：爱因斯坦相对性原理 光速不变原理5.著名物理学家“开尔文勋爵”威廉·汤姆孙曾自信地宣称：“科学的大厦已经基本完成”，但也承认，“明朗的天空中还有两朵小小的、令人不安的乌云”.他指的科学大厦是____________,两朵乌云是____________.答案：以经典力学、热力学与统计物理学、电磁场理论为主要内容的物理学形成了完整的科学体系 一是黑体辐射，一是光的速度6.狭义相对论为什么叫假设而不叫做原理?思路解析：虽然这两个假设可以由麦克耳孙—莫雷实验直接推出，但毕竟是有限的几次实验，只有用这个假设得出大量的结论与事实相符时，它们才能成为真正意义上的原理，这才是科学的态度.答案：略7.火箭以0.75c 的速度离开地球,从火箭上向地球发射一个光信号.火箭上测得光离开的速度是c,根据过去熟悉的速度合成法则,光到达地球时地球上测得的光速是多少?根据狭义相对性原理呢?解：由速度合成法则，地球上测得光速应为c-0.75c 即0.25c ；根据狭义相对性原理，光速应为c.答案：0.25c,c走近高考8.如图15-1-1所示,在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m=5 kg 的小球,正随车厢一起以20 m/s 的速度匀速前进.现在给小球一个水平向前的F=5 N 的拉力作用,求经10 s 时,车厢里的观察者和地面的观察者看到小球的速度分别是多少?图15-1-1解：对车上的观察者：物体的初速v 0=0,加速度2/1s m mF a ==, 10 s 时速度v 1=at=10 m/s.对地上的观察者：方法一：物体初速度v 0=20 m/s 加速度相同2/1s m mF a ==. 10 s 末速度v 2=v 0+at=30 m/s.方法二：根据速度合成法则v 2=v 1+v 0=(10+20) m/s=30 m/s.答案：10 m/s 30 m/s主动成长夯基达标1.对于波长为100 m 的声波，下列说法正确的是（ ）A.在同一均匀介质中，此波长比波长为20 m 的声波传播得快B.不能被听见C.波长太长，不能产生明显的衍射D.不能产生反射思路解析：对于波长为100 m 的声波，其频率为100340==λvf =3.4 Hz ＜20 Hz,故正常人听不见，选项B 正确.由于是在同一种均匀的介质中，故声波的传播速度相同，选项A 错误.由于声波也是机械波，具有波的一切性质，故C 、D 错误.答案：B2.下列说法正确的是（ ）A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波，障碍物或孔越小，衍射越明显C.听到回声是声波的衍射现象D.听到回声是共鸣现象思路解析：衍射是波特有的现象，是波区别于其他物质的特征；障碍物或孔的尺寸越小，越能满足发生明显衍射现象的条件；回声是声波的反射现象，如果回声到达人耳比原声滞后0.1 s 以上，就能区分回声和原声.答案：AB3.波长为60 m 和17 m 的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是（ ）A.波长60 m 的声波比波长17 m 的声波传播速度慢B.波长60 m 的声波比17 m 的声波的频率小C.波长60 m 的声波比17 m 的声波易发生衍射D.波长60 m 的声波不能被反射思路解析：不管波长为多少，声波在空气中传播速度都为340 m/s ，由波长、声速、频率关系可知λvf =，波长越长，频率越小，所以A 错，B 对.由发生明显衍射的条件可知，波长较长，发生衍射较容易，C 对.任何波都可以发生反射，D 错.答案：BC4.一列水波穿过小孔发生了衍射现象，衍射的水波与原来的水波相比（ ）A.波长变短了B.频率变高了C.波速没有变化D.质点的振幅变小了思路解析：由于衍射使波的能量分布范围变大，从而导致单位面积上的能量变小，振幅变小. 答案：CD5.以下说法中正确的是（ ）A.波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象B.要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长C.波长越长的波，越容易发生衍射D.“闻其声不见其人”，是声波的衍射现象思路解析：衍射是波特有的现象，即任何波都会发生衍射现象，只不过存在明显与不明显的差别而已，只有当障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或者比波长更小时，才会观察到明显的衍射现象.“闻其声不见其人”是声波的衍射现象.所以C、D正确.答案：CD6.关于波，下列说法中错误的是（）A.一切波都能发生反射和衍射B.插在水中的细棒对水波的传播没有影响C.在墙外听到墙内有人讲话，这是波的反射现象D.当障碍物的尺寸比波长大很多时，能发生明显的波的衍射现象思路解析：衍射是波特有的现象，所以一切波都会发生反射和衍射现象，即A项说法正确；水波的波长一般比细棒的线度大，故能发生明显的衍射，所以细棒对水波的传播没有影响，则说法B正确；墙外的人能听到墙内人的说话，是波的衍射现象，故说法C错误；据产生明显衍射现象的条件知，当障碍物的尺寸比波长大很多时，不能发生明显的衍射现象，所以说法D错误.答案：CD7.如图12-5-2所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A 是挡板，B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（）图12-5-2A.整个区域B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域D.上述答案均不对思路解析：从图中可以看出挡板A比波长大的多，因此波不会绕过挡板A，而小孔B的大小与波长差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确.答案：B8.水波通过小孔，发生一定程度的衍射，为使衍射现象更不明显，可（）A.增大小孔尺寸，同时增大水波的频率B.增大小孔尺寸，同时减小水波的频率C.缩小小孔尺寸，同时增大水波的频率D.缩小小孔尺寸，同时减小水波的频率思路解析：水波通过小孔，发生了一定程度的衍射，说明水波的波长λ与小孔的大小相差不多，所以要使衍射现象更不明显，据产生明显衍射现象的条件可知，必须使水波的波长小于小孔的尺寸，由公式v=λf知，在v不变的情况下，要减小波长，可增大频率，所以正确的选项为A.答案：A走近高考9.如图12-5-3所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动.为了使A点能发生振动，可采用的方法是（）图12-5-3A.增大波源的频率B.减小波源的频率C.将N 板向上移动一些D.将N 板向下移动一些思路解析：A 点此时振动不明显，是因为波绕过境碍物时衍射现象不明显.因此使A 点振动的方法是使波的衍射明显，可通过增大波长，由T v λ==λf 知可减小波源频率或减小狭缝宽度（将N 板上移）的方式实现.答案：BC10.在水波槽的衍射现象中，若打击水面的振子振动频率是5 Hz ，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s ，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d 应为（ ）A.10 cmB.5 cmC.d ＞1 cmD.d ＜1 cm 思路解析：掌握波发生明显衍射的必要条件.在水槽中激发的水波波长为：m f v 505.0==λ =0.01 m=1 cm.要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长.答案：D。

相对论的诞生基础巩固1.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．牛顿运动定律也同样成立B．牛顿运动定律不能成立C．A和B两个参考系中，一切物理定律都是相同的D．参考系B也是惯性参考系2．关于狭义相对论的说法，不正确的是( )A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D．狭义相对论在任何情况下都适用3．根据你的理解，你认为下列哪些观点是正确的( )A．在经典力学中，物体的质量是不随物体运动状态而改变的B．以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性，它只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界C．相对论与量子力学的出现否定了经典力学理论D．伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳演绎法”是经典力学方法的典型4．通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有( )A．停在地面上的汽车B．绕地球做匀速圆周运动的飞船C．在大海上匀速直线航行的轮船D．进站时减速行驶的火车能力提升5．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的( )①一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②质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的③惯性系中的观察者观察一个与他做相对匀速运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些A．①③是正确的B．①②是正确的C．①②③是正确的D．②③是正确的6．设某人在速度为0.5 c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是( ) A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5 cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5 cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c参考答案1.答案：ACD 点拨：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。

2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第一节相对论的诞生》课后练习试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列对波速的理解正确的是()．A．波速表示振动在介质中传播的快慢B．波速表示介质质点振动的快慢C．波速表示介质质点迁移的快慢D．波速跟波源振动的快慢无关【答案】AD【解析】机械振动在介质中传播的快慢用波速表示，它的大小由介质本身的性质决定，与介质质点的振动速度是两个不同的概念，与波源振动快慢无关，故A、D正确；波速不表示质点振动的快慢，介质质点也不随波迁移，因此B、C错误．－（2.（6分）如图甲所示为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻t的波形图，如图乙所示为质点b从时刻t开始计时的v－t图象．若设振动正方向为沿+ y 轴方向，则下列说法中正确的是（）A．该简谐横波沿x轴负方向传播B．该简谐横波波速为0.4 m/sC．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多D．在时刻t，质点a的加速度比质点b的大E．再经过2s，质点a随波迁移0.8 m【答案】ABD【解析】试题分析：根据振动图像，t时刻b处的质点正向上振动，根据走坡法可知该波向x轴负方向传播，A正确；从横波图像中我们可以看出波长，从振动图像中我们可以得出周期，所以该波传播速度，B正确；当障碍物的尺寸非常接近波的波长时，衍射现象比较明显，故C错误；质点振动时，在波峰或者波谷位置回复力最大，加速度最大，在平衡位置加速度为零，所以在时刻t，质点a的加速度比质点b的大，D正确；简谐横波在传播过程中，各个质点只在其平衡位置附近上下振动，不会随波传播，E错误；考点：考查了横波图像，振动图像，波长，波速及频率之间的关系3.自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光反射回去．某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率n>)组成，棱镜的横截面如图所示．一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是()A．平行于AC边的光线①B．平行于入射光线的光线②C．平行于CB边的光线③D．平行于AB边的光线④【答案】B【解析】试题分析：根据光的反射定律可得，光线经过等腰镜子之后，传播方向发生180°转变，即平行于入射光线的光线②，故选B考点：考查了光的反射点评：本题可以当成一个结论使用，比较简单4.两列频率相同的水波发生干涉的示意图如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，M点是实线相交的一点，N点是虚线相交的一点，则下列说法正确的是A．M点的振动始终加强B．N点的振动始终减弱C．M点的位移始终最大D．N点的位移始终最小【答案】A【解析】M 点为波峰与波峰相遇，为振动加强点，振动始终加强，A 对；A 为波谷与波谷相遇，也是振动加强点，B 错；振动加强点并不是在位移最大的位置静止不动，它也在做简谐振动，只是距离平衡位置的最大距离最大，CD 错；5.（2010·重庆·14）一列简谐波在两时刻的波形如题14图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的（ ）A ．周期B ．波速C ．波长D ．频率【答案】C【解析】只能确定波长，正确答案C 。

人教版物理高二选修3-4 15.1相对论的诞生同步练习（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、多选题 (共14题；共37分)1. （3分）对于公式m＝，下列说法中正确的是（）A . 公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B . 当物体运动速度v>0时，物体的质量m>m0 ，即物体的质量改变了，故经典力学不适用C . 当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动D . 通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化2. （2分）下列说法中正确的是（）A . 无线信号能绕过障碍物传播到接收终端是利用了干涉原理B . 光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大C . 载人飞船设计时需设法减少发射过程中与航天员身体固有频率相近的超低频振动D . 静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的，观察到的长度比杆静止时的短3. （3分）(2020·泰州模拟) 下述说法正确的有（）A . 将单摆从地球表面移到距地面高度等于地球半径R处的宇宙飞船中，摆动周期变为地球表面周期的2倍B . 伦琴射线实际上是波长比可见光更短的电磁波C . 全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性D . 狭义相对论认为，在一切参考系中，物理规律都相同4. （2分） (2020高二下·安达期末) 下列说法正确的是（）A . 医疗上的内窥镜利用了光的全反射原理B . 验钞机是利用红外线的特性工作的C . 相对论指出：在不同的惯性参考系中光速是不相同的D . 麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在5. （3分）在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向在飞船内传播，下列说法中的正确的是（）A . 船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的B . 船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的C . 航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的D . 航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的6. （3分） (2019高二下·沈阳期中) 接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（）A . 飞船上的人观测到飞船上的钟较快B . 飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C . 地球上的人观测到地球上的钟较快D . 地球上的人观测到地球上的钟较慢7. （3分）(2020·周至模拟) 下列说法正确的是（）A . 做简谐振动的物体，速度和位移都相同的相邻时间间隔为一个周期B . 当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时才能发生衍射C . 波的周期与波源的振动周期相同，波速与波源的振动速度相同D . 电磁波在与电场和磁场均垂直的方向上传播E . 相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关8. （2分）下列说法中正确的是（）A . 万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释B . 电磁力无法用狭义相对论做出正确的解释C . 万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架D . 狭义相对论是非惯性参考系之间的理论9. （3分）在一列相对于地面的速度为v的高速行驶的火车上，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，根据相对论速度叠加公式，下列说法正确的是（）A . 人相对于地面的速度小于人的速度和火车的速度之和B . 人相对于地面的速度大于人的速度和火车的速度之和C . 只要人和火车的速度足够大，人相对于地面的速度可以超过光速D . 不管人和火车的速度多大，人相对于地面的速度都小于光速10. （3分）根据爱因斯坦的质能方程，可以说明（）A . 任何核反应，只要伴随能量的产生，则反应前后各物质的质量和一定不相等B . 太阳不断地向外辐射能量，因而太阳的总质量一定不断减小C . 虽然太阳不断地向外辐射能量，但它的总质量是不会改变的D . 若地球从太阳获得的能量大于地球向外辐射的能量，则地球的质量将不断增大11. （2分）(2018·宁波模拟) 一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是（）A . 飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB . 地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC . 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD . 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c12. （3分）(2019·宁乡模拟) 下列各说法中正确的是（）___________A . 对于受迫振动，驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越大B . 摆钟偏慢时可缩短摆长进行校准C . 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D . 火车鸣笛驶出站台时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高E . 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且加强区域和减弱区域相互间隔开来.13. （3分）用相对论的观点判断下列说法正确的是（）．A . 时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B . 在地面上的人看来，以108 m/s的速度运动的飞船中的时钟会变快，但是飞船中的宇航员却看到时钟可能是准确的C . 在地面上的人看来，以108 m/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D . 当物体运动的速度u≪c时，“时间延缓”和“长度收缩”效果可忽略不计14. （2分）科学家通过对星系光谱的研究发现，所有的星系都在远离我们而去，宇宙中星系间的距离在不断扩大，这说明（）A . 宇宙处在不断的膨胀中B . 银河系是一个庞大的天体系统C . 太阳是太阳系的中心天体D . 太阳和太阳系最终也会走向“死亡”二、填空题 (共5题；共13分)15. （2分）(2019·江苏模拟) 如图所示，一列火车以速度v相对地面运动．地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁．若此光源安放在地面上，则火车上的人的测量结果是闪光先到达________(选填“前”或“后”)壁；若此光源安放在火车上；则火车上的人的测量结果是闪光先到达________(选填“前”或“后”)壁．16. （1分）用质子轰击锂核，生成2个α粒子，若用mp表示质子的质量，m表示锂核质量，ma表示α粒子质量，则此反应中释放的能量 =________.17. （3分）以8×103 m/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过1 min,地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间是________min.若卫星以0.9C（C为真空中的光速）的速度在太空中飞行，其中一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间是________min.若卫星以0.9C的速度在太空中飞行，地面上的观察者看到卫星上有一只完好的手表恰好走过了1 min，则卫星上的观察者认为这只表已经走了________min.18. （2分）甲、乙两人站在地面上时身高都是L0 ，甲、乙分别乘坐速度为0.6C和0.8C(C为光速)的飞船同向运动，如图所示。

人教版 选修3-4 高二（下 ）第十五章 1.相对论的诞生 2.时间和空间的相对性 课后作业一、单选题1. 属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，A．真空中光速不变B．时间间隔具有相对性C．物体的质量不变D．物体的能量与质量成正比2. 如图所示，惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速的匀速飞行器上测得该正方形的图像是（）A ．B ．C ．D ．3.下列物体的运动不服从经典力学规律的是（）A．自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B．发射导弹、人造卫星、字宙飞船的运动C．物体运动速率接近真空中的光速二、解答题三、多选题D ．地球绕太阳的运动4. 假如有一对孪生兄弟和，其中乘坐速度为的火箭飞往大角星（牧夫座），而后又飞回地球．根据在地球上的观测，大角星离地球有36光年远，这次往返飞行经历时间为80年．如果离开地球时，他们的年龄都为20岁，试问当回到地球时，他们的年龄各有多大？5. 关于经典力学的时空观与相对论的时空观，下列说法正确的是（ ）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，对另一个参考系中的观察者来说也是同时的B ．在相对论的时空观中，时间间隔是绝对的，即任何事件（或物体运动）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，那么空间两点的距离是绝对的不变的量值，而与参考系的选取无关D ．相对论的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间物体的运动无关E ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的⼈教版选修3-4⾼⼆（下）第⼗五章1.相对论的诞⽣2.时间和空间的相对性课后作业。

第十五章《相对论简介》章末复习●练案●A组1．下列说法中正确的是( )A．万有引力可以用狭义相对论作出正确的解释B．电磁力可以用狭义相对论作出正确的解释C．狭义相对论是惯性参考系之间的理论D．万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架2．下列说法中正确的是( )A．物质的引力使光线弯曲B．光线弯曲的原因是由于介质不均匀而非引力作用C．在强引力的星球附近，时间进程会变慢D．广义相对论可以解释引力红移现象3．A、B两架飞机沿地面上一只足球场的长度方向在其上空高速飞过，且v A>v B，在飞机上的人观察结果正确的是( )A．A飞机上的人观察到足球场的长度比B飞机上的人观察到的大B．A飞机上的人观察到足球场的宽度比B飞机上的人观察到的小C．两飞机上的人观察到足球场的长度相同D．两飞机上的人观察到足球场的宽度相同4．为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“世界物理年”。

对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不正确的是( )A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B．根据ΔE＝Δm·c2可以计算核反应中释放的核能C．一个中子和一个质子结合成氘核时释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损D．E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能5．已知电子的静止能量为0.511 MeV，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质量Δm 与静止质量m0的比值近似为( )A．0.1 B．0.2C．0.5 D．0.96．在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方向在飞船内传播，下列说法中正确的是( )A．船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的B．船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的C．航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的D．航天员以飞船为参考系看到这束光是沿曲线传播的7．1905年，爱因斯坦创立了“相对论”，提出了著名的质能方程，下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是( )A．若物体能量增大，则它的质量增大B．若物体能量增大，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8．假设甲在接近光速的火车上看地面上乙手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是( )A．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大B．甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小C．乙看到甲手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大D．乙看到甲手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同B组1.设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则粒子运动时的质量等于其静止质量的________倍，粒子运动速度是光速的________倍。

1相对论的诞生2时间和空间的相对性1.根据伽利略相对性原理,可以得到下列哪项结论()A.力学规律在任何惯性系中都是相同的B.同一力学规律在不同的惯性系中可能不同C.在一个惯性参考系里不能用力学实验判断该参考系是否做匀速直线运动D.在一个惯性参考系里可以用力学实验判断该参考系是否做匀速直线运动答案AC2.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()A.对的,对各种钟的影响必须相同B.不对,不一定对所有的钟的影响都一样C.A和B分别说明了两种情况下的影响D.以上说法全错答案A3.判断下面说法正确的是()A.嫦娥三号飞向月球的过程中从卫星上向前发出的光,对地速度一定比c大B.嫦娥三号飞向月球的过程中从卫星上向后发出的光,对地速度一定比c小C.嫦娥三号飞向月球的过程中从卫星上沿垂直于速度方向发出的光对地速度为cD.嫦娥三号飞向月球的过程中从卫星上向任一方向发出的光对地速度都为c解析光速不变原理为在不同的惯性参考系中,真空中的光速是相同的,即光在真空中沿任何方向的传播速度也是相同的,故A、B项错误,C、D项正确。

答案CD4.如图所示,假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的。

以下叙述中最好地描述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.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,选项D正确。

答案D5.话说有兄弟两个,哥哥乘坐宇宙飞船以接近光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,则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,在其上时间进程就越慢,生理过程也越慢D.这是神话,科学无法解释解析根据相对论的时间延缓效应,当飞船速度接近光速时,时间会变慢,时间延缓效应对生命过程、化学反应等也是成立的。

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相对论的诞生基础巩固1。

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．牛顿运动定律也同样成立B．牛顿运动定律不能成立C．A和B两个参考系中，一切物理定律都是相同的D．参考系B也是惯性参考系2．关于狭义相对论的说法,不正确的是（)A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D．狭义相对论在任何情况下都适用3．根据你的理解，你认为下列哪些观点是正确的（）A．在经典力学中，物体的质量是不随物体运动状态而改变的B．以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性，它只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界,不适用于微观世界C．相对论与量子力学的出现否定了经典力学理论D．伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳演绎法"是经典力学方法的典型4．通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体参考系看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有( )A．停在地面上的汽车B．绕地球做匀速圆周运动的飞船C．在大海上匀速直线航行的轮船D．进站时减速行驶的火车能力提升5．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的( )①一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②质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的③惯性系中的观察者观察一个与他做相对匀速运动的时钟时,会看到这个时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些A．①③是正确的B．①②是正确的C．①②③是正确的D．②③是正确的6．设某人在速度为0.5 c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是（)A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5 cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5 cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c参考答案1。

教材习题点拨
1．解析：可以观察车外的景物，如车、房屋等这些相对地面静止的物体，看它们相对于车是否运动，如相对于车运动，则火车是运动的，如果不动，则火车是静止的。

这些办法都必须同火车外的世界有联系。

2．解析：可以在封闭车内用细线悬挂一小球，通过小球的摆动情况判断，如果小球向前摆则汽车减速，向后摆则汽车加速，向右摆则汽车向左拐弯，向左摆则汽车向右转弯。

这些判断与狭义相对性原理不矛盾。

3．解析：根据伽利略速度合成法则，地球上测得光速为c－0.75c＝0.25c。

根据狭义相对论光速不变原理，光速大小与光源运动状态无关，所以地球上实际测得的光速为c。

本题的主旨是深入体会光速不变原理。

高中物理第十五章1相对论的诞生练习（含解析）新人教版选修34基础巩固1以下说法正确的是()A.经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的B.经典物理规律也适用于高速运动的物体C.力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的D.力学规律在任何惯性系里都是等价的解析：在所有惯性系中,一切力学规律都是等价的,故D正确,C错误;经典物理规律是狭义相对论在低速状态下的一个近似,所以经典物理规律只适用于低速运动的物体,而经典物理中的速度合成公式也只适用于低速情况,故A、B均错误。

答案：D2关于狭义相对论的两个假设,下列说法正确的是()A.在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的B.在不同的惯性参考系中,力学规律都一样,电磁规律不一样C.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D.真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的解析：根据狭义相对论的两个基本假设,选项A、C正确。

答案：AC3下列关于光速的说法正确的是()A.光速是速度的极限值B.在不同的惯性参考系中,光速是相同的C.在与光同向运动的惯性参考系中光速变小D.在与光反向运动的惯性参考系中光速变大解析：光速极限是从相对论中得到的结论,但狭义相对论也是两个假设,还没证明,但目前很准确,所以我们认为它是对的。

答案：AB4关于经典力学的时空观与相对论的时空观,下列说法正确的是()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,对另一个参考系中的观察者来说也是同时的B.在相对论的时空观中,时间间隔是绝对的,即任何事件(或物体运动)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,那么空间两点的距离是绝对不变的量值,而与参考系的选取无关D.相对论的时空观就是一个绝对的时空观,时间与空间物体的运动无关解析：在经典力学的时空观中,同时是绝对的,选项A对;在相对论的时空观中,时间间隔是相对的,选项B错误;在经典力学的时空观中,空间距离是绝对的,选项C对;相对论的时空观是一个相对的时空观,选项D错误。

最新教学资料·人教版物理第十五章相对论简介一、选择题1．下列说法正确的是( ) A．力学规律在任何参考系中都是相同的B．在所有惯性系中物理规律都是相同的C．在高速运动情况下，惯性系中的物理规律也不一定相同D．牛顿运动定律在非惯性系中不变2．下列说法正确的是( ) A．物理的基本规律在所有惯性系中都是等价的B．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动都无关C．在任何惯性系中，光在真空中沿任意方向的传播速度都相同D．以上说法均不正确3．有甲、乙两人，甲以5m/s的速度、乙以3m/s的速度都向东直线行走，则甲相对于乙的速度大小为( )A．3m/s B．5m/s C．2m/s D．8m/s4．设某人在以速度为0.5c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是( ) A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是cD．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c5．甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则下列说法正确的是( )A．甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度大B．甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小C．乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度大D．乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小6．下列属于广义相对论结论的是( ) A．尺缩效应B．时间变慢C．光线在引力场中弯曲D．物体运动时的质量比静止时大大二、填空题7．一长杆在车厢中静止，杆与车厢前进的方向平行，在车厢中测得杆长为1m，若车厢以0.6c的速率行驶，则在地面上测得的杆长为____________8．相对论是由物理学家_____________提出的，他还有个关于质量和能量的方程：_____________。

9．经典力学中认为时间和空间是____________的，而相对论认为时间和空间是____________的。

2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第一节相对论的诞生》课后练习试卷【7】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻该波的图像如图所示，坐标为（3，0）的质点．经过周期后该质点的坐标是（）A．（3， 2）B．（4， 2）C．（4，－2）D．（3，－2）【答案】 D【解析】试题分析:因简谐横波沿x轴正方向传播，由图象可知，坐标为（3，0）的质点该时刻向上运动，再经过周期时，质点到达波谷位置，所以坐标为（3，-2），故D正确，ABC错误．考点：横波的图象2.光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示。

下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。

其中正确的是A．只有①③正确B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有②④正确【答案】B【解析】试题分析：光从介质1进入介质2的光路如图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质1中传播速度较大，①对②错。

光线从光密到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1，③错④对，对照选项B对。

考点：光的折射全反射3.如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分别为a．b两束。

则（）A．在水中a光的速度与b光的一样大B．a．b两束光相比较，在真空中a光的波长较长C．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，a光先消失D．用同一双缝干涉实验装置分别用a．b光做实验，a光干涉相邻条纹间距小于b光干涉相邻条纹间距【答案】B【解析】由图可知,折射率，又由可知，，选项A错;又知两束光线频率，由知:，用同一双缝干涉实验装置分别用a.b光做实验，a光干涉相邻条纹间距将大于b光干涉相邻条纹间距,所以选项B正确,D错误;由折射率关系可知发生全反射时b光束的临界角比较小,因此若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,从水面上方观察,应该是b光先消失,选项C错误。