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2019-2020年高中物理課時跟蹤檢測十五牛頓眼中的世界愛因斯坦眼中的世界魯科版 一、選擇題(共6小題，每小題5分，共30分，每小題只有一個選項正確。) 1．下列關(guān)于狹義相對性原理的說法中正確的是(　　) A．狹義相對性原理是指力學規(guī)律在一切參考系中都相同 B．狹義相對性原理是指一切物理規(guī)律在一切參考系中都相同 C．狹義相對性原理是指一切物理規(guī)律在所有慣性參考系中都相同 D．狹義相對性原理與經(jīng)典相對性原理沒有區(qū)別 2．下列說法中正確的是(　　) A．相對性原理能簡單而自然地解釋電磁學的問題 B．在真空中，若物體以速度v背離光源運動，則光相對物體的速度為c－v C．在真空中，若光源向著觀察者以速度v運動，則光相對于觀察者的速度為c＋v D．邁克耳孫－莫雷實驗得出的結(jié)論是：不論光源與觀察者做怎樣的相對運動，光速都是一樣的 3．A、B兩火箭沿同一方向高速飛過地面的某處，vA＞vB，在A火箭上的人觀察結(jié)果正確的是(　　) A．火箭A上的時鐘走得最快 B．地面上的時鐘走得最快 C．火箭B上的時鐘走得最快 D．火箭B上的時鐘走得最慢 4.慣性系S中有一邊長為l的正方形，如圖1所示，從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是圖2中的(　　) 圖1 圖2 5．用相對論的觀點判斷下列說法中正確的是(　　) A．時間和空間都是絕對的，在任何參考系中一個事件發(fā)生的時間和一個物體的長度總不會改變 B．在地面上的人看來，以 10 km/s的速度運動的飛船中的時鐘會變快，但是飛船中的宇航員卻看到時鐘可能是準確的 C．在地面上的人看來，以10 km/s的速度運動的飛船在運動方向上會變窄，而飛船中的宇航員卻感覺不到，地面上的人看起來比飛船中的人扁一些 D．當物體運動的速度v遠小于c時，“長度收縮”和“時間膨脹”效應(yīng)可忽略不計 6．在高速運動的火車上，設(shè)車對地面的速度為v，車上的人以速度u′沿著火車前進的方向相對火車運動，那么他相對地面的速度u與(u′＋v)的關(guān)系是(　　) A．u＝u′＋v　　　　　 　B．u＜u′＋v C．u＞u′＋v D．以上均不正確 二、非選擇題(共2小題，共20分) 7．(10分)一張宣傳畫是邊長為5 m的正方形，一高速列車以2108 m/s的速度接近此宣傳畫，在司機看來，這張宣傳畫是什么樣子？ 8．(10分)假如有一對孿生兄弟A和B，其中B乘坐速度為v＝0.9c的火箭飛往大角星(牧夫座a)，而后又飛回地球。根據(jù)A在地球上的觀測，大角星離地球有40 萬光年遠，這次B往返飛行經(jīng)歷的時間為80.8年。如果B在離開地球時，他們的年齡都為20歲，試問：當B回到地球時，他們的年齡各有多大？ 答 案 1．選C　根據(jù)狹義相對論的基本原理以及經(jīng)典相對論的原理可知選項C正確。 2．選D　相對性原理簡單而自然，但在電磁學的領(lǐng)域里，涉及到相對哪個參考系才成立的問題，故選項A錯誤；根據(jù)狹義相對論的光速不變原理，故選項B、C錯誤，D正確。 3．選A　根據(jù)相對論理論知，相對觀察者速度越小的時鐘走得越快，火箭A上的時鐘相對觀察者的速度最小是零，故A正確。 4．選C　飛行器與被測正方形沿x方向發(fā)生相對運動。由相對論時空觀可知，在該方向上會發(fā)生長度收縮效應(yīng)，因此該方向測得的長度小于l，y方向與相對運動方向垂直，故y方向上測得的長度仍為l，故正確選項為C。 5．選D　時間和空間都是相對的，沒有絕對準確的時間和空間，所以選項A、B錯誤；由l＝l0 可知，兩處的人都感覺l＜l0，所以選項C錯誤；由尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)公式可知，當v遠小于c時，尺縮效應(yīng)和鐘慢效應(yīng)都可以忽略不計，所以選項D正確。 6．選B　按照經(jīng)典時空觀，u＝u′＋v，實際上，根據(jù)相對論速度變換公式：u＝，1＋＞1，所以嚴格地來說，應(yīng)當u＜u′＋v，而經(jīng)典時空觀u＝u′＋v，是在u′v ?c2 時的一種近似，而只有在u′v的積與c2相比較不能忽略時，才能顯明地看出u＜u′＋v，故只有B正確。 7．解析：l＝l′＝5 m＝3.7 m，在垂直運動方向上長度不變，所以看到的是一張3.75 m2的宣傳畫。 答案：看到的是一張3.75 m2的宣傳畫 8．解析：設(shè)B在飛船慣性系中經(jīng)歷時間為t′，根據(jù)時間延緩效應(yīng)得t′＝，即80.8＝ 解得t′＝35.2年 所以B回到地球時的年齡為20＋35.2＝55.2(歲) 此時A的年齡為20＋80.8＝100.8(歲)。 答案：A的年齡為100.8歲　B的年齡為55.2歲