2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测（十五）牛顿眼中的世界 爱因斯坦眼中的世界 鲁科版选修3-4

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1、课时跟踪检测(十五)　牛顿眼中的世界　爱因斯坦眼中的世界(时间：30分钟　满分：50分)一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一个选项正确。)1．下列关于狭义相对性原理的说法中正确的是(　　)A．狭义相对性原理是指力学规律在一切参考系中都相同B．狭义相对性原理是指一切物理规律在一切参考系中都相同C．狭义相对性原理是指一切物理规律在所有惯性参考系中都相同D．狭义相对性原理与经典相对性原理没有区别2．下列说法中正确的是(　　)A．相对性原理能简单而自然地解释电磁学的问题B．在真空中，若物体以速度v背离光源运动，则光相对物体的速度为c－vC．在真空

2、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＋vD．迈克耳孙－莫雷实验得出的结论是：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的3．A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面的某处，vA＞vB，在A火箭上的人观察结果正确的是(　　)A．火箭A上的时钟走得最快B．地面上的时钟走得最快C．火箭B上的时钟走得最快D．火箭B上的时钟走得最慢4.惯性系S中有一边长为l的正方形，如图1所示，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是图2中的(　　)图1图25．用相对论的观点判断下列说法中正确的是(　　)A．时间和空间都是绝对的，在任何

3、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10km/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10km/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不到，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v远小于c时，“长度收缩”和“时间膨胀”效应可忽略不计6．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′＋v　　　　　　B．u＜u′＋vC．

4、u＞u′＋vD．以上均不正确二、非选择题(共2小题，共20分)7．(10分)一张宣传画是边长为5m的正方形，一高速列车以2×108m/s的速度接近此宣传画，在司机看来，这张宣传画是什么样子？8．(10分)假如有一对孪生兄弟A和B，其中B乘坐速度为v＝0.9c的火箭飞往大角星(牧夫座a)，而后又飞回地球。根据A在地球上的观测，大角星离地球有40万光年远，这次B往返飞行经历的时间为80.8年。如果B在离开地球时，他们的年龄都为20岁，试问：当B回到地球时，他们的年龄各有多大？答案1．选C　根据狭义相对论的基本原理以及经典相对论的原理可知选项C正确。2．选D　相对

5、性原理简单而自然，但在电磁学的领域里，涉及到相对哪个参考系才成立的问题，故选项A错误；根据狭义相对论的光速不变原理，故选项B、C错误，D正确。3．选A　根据相对论理论知，相对观察者速度越小的时钟走得越快，火箭A上的时钟相对观察者的速度最小是零，故A正确。4．选C　飞行器与被测正方形沿x方向发生相对运动。由相对论时空观可知，在该方向上会发生长度收缩效应，因此该方向测得的长度小于l，y方向与相对运动方向垂直，故y方向上测得的长度仍为l，故正确选项为C。5．选D　时间和空间都是相对的，没有绝对准确的时间和空间，所以选项A、B错误；由l＝l0可知，两处的人都感觉l＜

6、l0，所以选项C错误；由尺缩效应和钟慢效应公式可知，当v远小于c时，尺缩效应和钟慢效应都可以忽略不计，所以选项D正确。6．选B　按照经典时空观，u＝u′＋v，实际上，根据相对论速度变换公式：u＝，1＋＞1，所以严格地来说，应当u＜u′＋v，而经典时空观u＝u′＋v，是在u′v≪c2时的一种近似，而只有在u′v的积与c2相比较不能忽略时，才能显明地看出u＜u′＋v，故只有B正确。7．解析：l＝l′＝5×m＝3.7m，在垂直运动方向上长度不变，所以看到的是一张3.7×5m2的宣传画。答案：看到的是一张3.7×5m2的宣传画8．解析：设B在飞船惯性系中经历时间为t

7、′，根据时间延缓效应得t′＝，即80.8＝解得t′＝35.2年所以B回到地球时的年龄为20＋35.2＝55.2(岁)此时A的年龄为20＋80.8＝100.8(岁)。答案：A的年龄为100.8岁　B的年龄为55.2岁