人教版物理高二选修3-4 15.1相对论的诞生同步练习(I)卷新版

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。

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15.1 相对论的诞生 15。

2 时间和空间的相对性基础夯实一、选择题。

1．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．狭义相对论任何情况下都适用2．下列说法中不正确的是( ）A．一根杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同,这是经典物理学家的观点B．一根沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小C．一根杆的长度静止时为l0，不管杆如何运动，杆的长度均小于l0D．如果两根平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了3．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，则他所乘飞船相对地球的速度为（)A．0。

5c B．0.6cC．0.8c D．0。

9c4．(多选）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v A〉v B，对于在飞机上的人观察结果，下列说法正确的是( )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长度比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5．（多选)下列关于经典力学的时空观，正确的是( )A．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，空间间隔是绝对的，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，时间间隔是绝对的，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的不变的量值，而与参考系选取无关D．经典力学的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间、物体的运动无关二、非选择题。

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。

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【2】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.下列关于光的说法正确的是：A．在可见光中，紫光的波长最长B．光具有波粒二象性C．光从光疏介质斜射入光密介质时，有可能发生全反射D．光电效应实验是科学家奥斯特做的实验【答案】B【解析】试题分析：在可见光中，紫光的波长最短，选项A错误；光具有波粒二象性，选项B正确；光从光疏介质斜射入光密介质时，肯定不会发生全反射，选项C错误；光电效应实验是赫兹的实验，选项D错误；故选B考点：考查光的认识点评：本题难度较小，熟悉并掌握电磁波谱2.A、B两个完全一样的弹簧振子，把A振子移到A的平衡位置右边10cm，把B振子移到B 的平衡位置右边5cm，然后同时放手，那么：（）A．A、B运动的方向总是相同的 B．A、B运动的方向总是相反的C．A、B运动的方向有时相同、有时相反 D．无法判断A、B运动的方向的关系【答案】A【解析】试题分析：由题，把A振子移到A的平衡位置右边10cm，把B振子移到B的平衡位置右边5cm同时放手，两个振子同时开始做简谐运动，振幅分别为10cm和5cm，由于是完全相同的弹簧振子，它们振动的周期相同，所以A、B运动的方向总是相同的．故选A考点：考查了简谐振动点评：简谐运动的振动周期与振幅无关的特性称为简谐运动的等时性．基础题． 3.关于多普勒效应，下列说法中正确的是A ．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B ．当声源静止、观察者也静止时，可以观察到多普勒效应C ．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D ．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低 【答案】D【解析】当波源和接收物体之间发生相对运动时就能观察到多普勒现象，AB 错；当观察者与声源之间的距离减小时感到声音的频率变高，C 错；4.如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m 的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象如图所示，g 为重力加速度，则（ ）A ．升降机停止前在向上运动B ．0~t 1时间小球处于失重状态，t 1~t 2时间小球处于超重状态C ．t 1~t 3时间小球向下运动，动能先减小后增大D ．t 3~t 4时间弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量 【答案】A【解析】弹簧最大弹力为2mg ，F-mg=ma ，a=g 方向向上，A 对；0~t 1时间弹力小于重力，小球加速度向下，处于失重状态，同理t 1~t 2时间小球处于失重状态，B 错；t 1~t 3时间小球由弹簧原长开始运动，弹力增大，可见弹簧绳长，小球向下运动，速度先增大后减小，C 错；t 3~t 4时间弹簧弹性势能减小，小球向上运动，速度增大，由能量守恒，弹性势能的减小量等于动能和重力势能的增量之和，D 错；5.如图所示为一列沿x 轴的负方向传播的简谐横波的图像，此时波刚好传播到x=1cm 处，从此时开始计时，即t=0，已知t=0.7s 时P 点刚好第二次到达波峰，则（ ）A ．在t 1=1.1s 时，Q 点第一次出现波峰B ．在t 2=0.9s 时，Q 点第一次出现波峰C ．质点A 和B 在t=0时刻的位移是相同的D．质点Q位于波谷时，质点P位于平衡位置【答案】B【解析】由图中给出的信息，波上的质点开始振动时，起振方向向上，。

人教版高中物理选修3-4第十五章第一节相对论的诞生同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.以下说法中正确的是（）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2.当物体以很大速度运动时，它的质量m与静止质量m0的关系是m＝，此时它的动能应该是( )A. mv2B. m0v2C. mc2－m0c2D. 以上说法都不对3.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4.如图，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。

以下叙述中最好的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. 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5.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”6.经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是（）A. 子弹的飞行B. 粒子接近光速的运动C. 高速列车的运行D. 飞船绕地球的运行7.在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v，车上的人以速度u′沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地面的速度u与u′＋v的关系是( )A. u＝u′＋vB. u<u′＋vC. u>u′＋vD. 以上均不正确8.根据爱因斯坦质能方程，以下说法错误的是( )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，但它的总质量是不可改变的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9.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，则他所乘飞船相对地球的速度为( )A. 0.5CB. 0.6CC. 0.8CD. 0.9C10.回旋加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是( )A. 加速器功率有限，不能提供足够大的能量B. 加速器内无法产生磁感强度足够大的磁场C. 加速器内无法产生电场强度足够大的电场D. 速度增大使粒子质量增大，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速二、填空题（共4题；共17分）11.广义相对性原理：在________中，物理规律都是________的．等效原理：一个________引力场与一个________的参考系等价．广义相对论的几个结论：①物质的________使光线弯曲．②引力场的存在使空间不同位置的________出现差别，引力场________，时间进程越慢．12.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.13.物体的质量m与其蕴含的能量E之间的关系是：________.由此可见，物体质量________，其蕴含的能量________．能量与质量成________，所以质能方程又可写成________．14.________的参考系称为惯性系，匀速运动的汽车、轮船等作为参考系时就是惯性系．________不成立的参考系称为非惯性系．例如我们坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察到路边的树木、房屋向后方加速运动，根据牛顿运动定律，房屋树木应该受到不为零的合外力作用，但事实上没有，也就是牛顿运动定律不成立，这里加速的车厢就是非惯性系．三、解答题（共2题；共10分）15.飞船在高空以c的速度向目标飞行，从飞船上向目标方向发射一个光信号，则在地面的观察者看光信号的速度是1.1c吗？16.人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球4.3×1016m．设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座α星之间．若宇宙飞船的速度为0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？四、综合题（共1题；共10分）17.如图所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距的A、B两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，问：（1）在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？（2）在沿A B方向高速运动的火车参考系中观测，谁先接收到光信号？答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】在所有惯性系中，一切物理规律都是等价的，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.【分析】经典律规律适用范围是低速、宏观物体，不适用于高速、微观物体．低速与高速是相对于光速而言的．2.【答案】C【解析】【解答】对于高速运动的物体，公式E k＝mv2不再成立．只有当v≪c时，E k＝mv2才成立．【分析】静质量指物体静止时的质量，不随物体形状、状态、位置的变化而变化；动质量指物体运动时的质量，与物体的运动速度有关，会随着物体的速度变化而变化。

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》同步练习试卷【5】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.(6分)下列说法正确的是( )A．某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为3.8天B．在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子可能落在暗条纹处C．一群氢原子从n＝3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出两种频率的光子D．已知能使某金属发生光电效应的极限频率为ν0，则当频率为2ν0的单色光照射该金属时，光电子的最大初动能为2hνE．是原子核的人工转变方程【答案】ABE【解析】试题分析：根据半衰期的定义，某放射性元素经过11.4天有的原子核发生了衰变，是经过3个半衰期，故A选项正确；光子的运动也是无规则的，故在单缝衍射实验中，假设只让一个光子通过单缝，则该光子可能落在暗条纹处，故B选项正确；一群氢原子从n＝3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出三种频率的光子，故C选项错误；由爱因斯坦光电效应的方的单色光照射该金属时，辐射光电子的最大初动程知知，，则当频率为2ν能等于，故D选项错误；是原子核的人工转变方程，故E 选项正确。

考点：半衰期光的衍射原子的能级及跃迁爱因斯坦光电效应的方程原子核的人工转变方程2.观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是()．A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D．以上现象都不会发生【答案】A【解析】由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题的调整是将缝调宽，现象向相反的方向发展，故选项A正确，B、C、D错误．3.下列现象中属于声波反射现象的是()．A．隔着墙能听到房间外面有人讲话B．音响设备制作时要考虑混合效应C．夏日的雷声有时轰鸣不绝D．在水里的人能听到岸上的声音【答案】BC【解析】反射现象是波在同一种介质中的传播，因此B、C正确．波在不同种介质中传播是折射现象，D不正确．A是在另一种介质的另一面不是反射现象．思路分析：衍射现象是绕过障碍物的现象，反射现象是波在同一种介质中的传播，波在不同种介质中传播是折射现象，试题点评：本题考查了波的反射现象4.在杨氏双缝干涉实验中，若双缝中一个缝用黑纸挡住，则：( )A．屏上出现一条与缝一样的亮线B．干涉条纹与原来一样，只是亮度减弱C．屏幕上模糊一片D．屏幕出现明暗相间的条纹，但与原来不一样【答案】D【解析】试题分析：若把其中一缝挡住，出现单缝衍射现象，故仍出现明暗相间的条纹，但与原来不一样，故D正确．考点：光的双缝干涉现象和薄膜干涉现象．点评：掌握了双缝干涉条纹的间距公式就能顺利解决此类题目，理解衍射现象。

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》综合测试试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________题号一二三四五六总分得分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评卷人得分一、选择题1.一弹簧振子的振动周期为0.25s，从振子由平衡位置向右运动时开始计时，则经过0.17s，振子的振动情况是（）A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做加速运动D．正在向左做减速运动【答案】D【解析】试题分析：由题意知t=0.17s处于和之间，即质点从平衡位置向左原理平衡位置振动，所以做减速运动，故选项D正确．考点：简谐运动．2.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为X＝1.5 m1＝4.5 m．P点的振动图象如图乙所示．和X2在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是 ( )【答案】BC【解析】试题分析：根据振动图像可判断周期，根据甲图可判断波长，PQ之间的距离，即振动步调相差，如果波是沿X轴正向传播，则Q在时的振动重复的是P在时的振动，对照选项B对。

如果波沿X轴负向传播，在P在时的振动重复的是Q在时的振动，对照选项C对。

考点：机械振动和机械波3.如图所示，小球从高处下落一段距离后到竖直放置下端固定的轻弹簧上，从小球接触弹簧开始至弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于机械能的叙述中正确的是：A．重力势能和动能之和一直减小B．重力势能和弹性势能之和一直增大C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变【答案】AD【解析】从小球接触弹簧开始至弹簧压缩到最短的整个过程中小球的动能与重力势能转化为弹簧的弹性势能，所以A正确，整个过程中重力和弹力做功，所以机械能守恒，故D正确4.对声波的各种现象，以下说法中正确的是A．在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的共鸣现象B．绕正在发音的音叉为圆心走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是多普勒效应现象C．古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响，属于声波的共鸣现象D．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象【答案】C【解析】在空房子里讲话，声音特别响，是声波的反射，A错误；绕正在发音的音叉为圆心走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是干涉现象，B错误；把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，是声波在固体中传播比气体中快，D错误；古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响，属于声波的共鸣现象，C选项正确。

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）下列说法正确的是（）A . 当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长B . 在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C . 爱因斯坦由狭义相对论预言了引力波的存在D . a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断同一介质对a光的折射率比b光大E . 电磁波是横波，可以观察到其偏振现象2. （2分）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 . 0.1B . 0.2C . 0.5D . 0.93. （3分） (2018高一下·西山期中) 爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为（）A . 否定了经典力学的绝对时空观B . 揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C . 打破了经典力学体系的局限性D . 使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界4. （2分）(2016·江苏模拟) 下列说法中正确的是（）A . 振动的物体通过平衡位置时，其合外力一定为零B . 电磁波、超声波均可在真空中传播C . 可见光在同一玻璃砖中传播时，波长越长、波速越小D . 以0.75c的速度靠近地球的火箭向地球发出的光，在地球上测得其速度为c5. （3分）(2020·江苏模拟) 下列说法正确的是（）A . 真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B . 质点做简谐运动时，若位移为负值，加速度一定为正值，速度一定也为正值C . 不同色光通过三棱镜，频率越大，折射率越小，偏折角度就越小D . 医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点6. （3分） (2020高二下·广元期末) 下列说法正确的是______。

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》综合测试试卷【3】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.下列对机械波的认识正确的是()．A．形成机械波一定要有振源和介质B．振源做简谐运动形成的波中，各质点的振动情况完全相同C．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动【答案】A【解析】根据机械波的产生条件和机械波的传播特点知选项A对，B、C错；机械波向右传播时，应是右方的质点比左方的质点振动滞后些，选项D错．2.关于电磁场的产生，下列叙述正确的是()．A．静止的电荷周围一定有磁场B．运动的电荷周围一定有磁场C．电容器充、放电时，电路中的电流能产生磁场D．电荷在导体中振动会产生电场和磁场【答案】BC【解析】静止的电荷周围产生静电场，不产生磁场，A错．运动的电荷相当于电流，从而产生磁场，B正确．电容器充、放电时，产生振荡电流，从而产生磁场，C正确．电荷在导体中振动不产生电流，故不产生磁场，D错误．3.下列说法正确的是A．正弦交变电流的有效值是最大值的倍B．声波是纵波，声源振动越快，声波传播也越快C．在某介质中，红光折射率比其他色光的小,故红光传播速度比其他色光的大D．质子和α粒子以相同速度垂直进入同一匀强磁场，质子做圆周运动的半径较小【答案】CD【解析】试题分析：正弦交变电流的有效值是最大值的倍，A错误；声波传播速度和介质有关，B错误；根据公式可得在同种介质中，折射率越大，传播速度越小，折射率越小，传播速度越大，C正确，根据公式可得：质子做圆周运动的半径较小，D正确故选CD考点：考查了交流电有效值，声波传播，折射率，粒子在磁场中的运动点评：本题基础的考查了交流电，声波等知识，难度较小，但是必须掌握扎实4.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象．则从该时刻起()A．经过0.35 s后，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25 s后，质点Q的加速度大于质点P的加速度C．经过0.15 s后，波沿x轴的正方向传播了3 mD．经过0.1 s后，质点Q的运动方向沿y轴的正方向【答案】AC【解析】试题分析：由图，经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离．故A正确．此时P向下运动，Q点向上运动．，经过时，P点到达波谷，Q点到达平衡位置上方，但未到波峰，质点Q的加速度小于质点P的加速度．故B错误．因波沿x轴的正方向传播，，则波速，则经过0.15s，波传播距离x=vt=3m．故C正确．，质点Q的运动方向沿y轴负方向．故D错误．故选AC考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．点评：波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时，熟练要分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况．5.下列关于电磁波谱中各电磁波的应用情况，说法正确的是()A．红外线的波长比可见光长，可以用来杀菌消毒B．紫外线的波长比可见光短，可以用来杀菌消毒C．红外线的波长比可见光长，可以用来测温摄影D．紫外线的波长比可见光短，可以用来测温摄影【答案】BC【解析】紫外线的波长比可见光短，可以用来杀菌消毒, 红外线的波长比可见光长，可以用来测温摄影,所以BC 正确思路分析：根据紫外线和红外线的特性分析试题点评：本题考查了红外线和紫外线的应用以及区别6.一列横波在x 轴上传播，在x ＝0与x ＝1cm 的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示。

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》同步练习试卷【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.在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有A．改用红光作为入射光B．改用蓝光作为入射光C．增大双缝到屏的距离D．增大双缝之间的距离【答案】AC【解析】根据，红光比黄光波长大，所以A正确；增大双缝到屏的距离即增大L，所以C正确。

2.做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝2sin(50πt＋)cm，则下列说法正确的是()．A．它的振幅为4 cmB．它的周期为0.02 sC．它的初相位是D．它在周期内通过的路程可能是2cm【答案】CD【解析】对照简谐运动的一般表达式x＝Asin知A＝2 cm，T＝0.04 s，φ＝，故A、B错，C对，由表达式可以看到振动物体从到时在周期内通过路程为A，故D正确．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。