高中物理鲁科版选修3-4学业分层测评15牛顿眼中的世界爱因斯坦眼中的世界含解析

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1、学业分层测评（十五）（建议用时：45分钟）［学业达标］1.下列说法中正确的是（）A.研究铅球的运动，可以用牛顿定律和运动学公式B.研究电子的运动可用牛顿定律和运动学公式C.研究电子运动要用狭义相对性原理，研究铅球运动可用牛顿运动定律D.研究铅球和电子的运动都要用牛顿运动定律E.牛顿定律只能用来处理低速、宏观物体的运动【解析】以牛顿运动定律为基础的经典物理学处理低速、宏观物体的运动是相当完美的，但对于高速、微观的运动就无能为力了.显然，铅球的运动可以用牛顿定律来解决；电子的运动则不能用牛顿定律来解决，而要用狭义相对论原理来解决.故A、C正确，B、D错误.牛顿定律只适用于低速宏观物理的运动，

2、E正确.【答案】ACE2.如果牛顿运动定律在参考系力中成立，而参考系B相对于A做匀速直线运动，则在参考系3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〃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E.力学规律在不同的惯性系中是不同的【解析】参考系A是惯性参考系，而参考系B相对于A做匀速直线运动,因而参考系3也是惯性参考系，D正确；根据狭义相对论原理知，在不同的惯性参考系中一切物理定律都是相同的，A、C正确，B、E错误.【答案】ACD3.在狭义相对论屮，下列说法正确的是（）【导学号：78510070］A.所有惯性系中基本规律都是等价的B・在真空中，光的

3、速度与光的频率、光源的运动状态无关C・在不同惯性系屮，光在真空中沿不同方向传播速度不相同D.质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态的改变而改变E.时间与物体的运动状态有关【解析】根据相对论的观点：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的；且在一切惯性系中，光在真空中的传播速度都相等；质量、长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对状态的改变而改变.故正确选项为A、B.在狭义相对论中，时间与物体的运动状态有关，E正确.【答案】ABE1.判断下而说法中正确的是（）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

4、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cE.“嫦娥三号”发出光的速度与其运动状态无关【解析】根据狭义相对论的基本假设——光速不变原理可知：真空中的光速相对于卫星的速度为c,相对于地面的速度也为c,对不同的惯性系是相同的，因此C、D、E正确，A、B错误.【答案】CDE2.在地面附近有一高速飞过的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是（）A.地而上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了B.地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢

5、了A.火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化B.火箭上的人观察到地而物体长度变小，时间进程变慢了C.火箭上的人观察到地面物体长度变大，时间进程变慢了【解析】由表达式"=—,可知M,一个相对我们做高速运动的惯性系中发生的物理过程，在我们看来，它所经历的时间比在这个惯性系中直接观察到的时间长，惯性系速度越大，我们观察到的物理过程所经历的时间越长.【答案】BCD1.宇宙飞船相对于地面以速度e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信号，经过A/（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・【解析】根据光速不变原理及运动学公式，飞船的长度为速度与

6、时间之积.【答案】cM2.如图6-1-2所示，a、b、c为三个完全相同的吋钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度G八％向同一方向飞行的两火箭上，且vb%>%=0知c钟走得最慢.【答案】C［能力提升］3.一张正方形的宣传画，正贴在铁路旁的墙上，一高速列车驶过时，在车上的司机看来这张宣传画变成了什么样子？【导学号：78510071］【解析】取列车为惯性系，宣传画相对于列车高速运动，根据尺缩效应,宣传画在运动方向上将变窄，但在垂直于运动方向上没有发生变

7、化.【答案】宣传画变成了长方形，此画的高度不变，宽度变窄了10.如图6-1-3所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，和对地面的速度均为接近光速c)・地面上测得它们相距为厶，则A测得两飞船间的距离(选填“大于”“等于”或“小于”)乙当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为・飞船B飞船A图6-1-3【解析】根据相对论原理，当物体运动速度接近光速时，空间距离会变短,A与3是相对静止的，但相对于地球却以接近光速的速度在飞行，故在地面上测