黑龙江省大庆市喇中高考物理复习 考题精选（134） 时间和空间的相对性.doc

高中物理考题精选（134）——时间和空间的相对性 ‎1、惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x轴方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是图43－6中的________．‎ ‎　　　A　　　　　　　B 答案 C ‎2、 (1)如图所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5 c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填写选项前的字母)‎ A．0.4 c　 　B．0.5 c　 　C．0.9 c　 　D．1.0 c - 9 -‎ ‎ (2)图43－4是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r＝11 cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10 cm，若已知水的折射率为n＝，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两个有效数字)‎ 答案 解析：(1)根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，D项正确．‎ ‎(2)根据题意画出光路图，正确使用物像比是解决本题的关键．‎ 设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长为L，光路如图43－5所示：‎ 图43－5‎ 由折射定律nsinα＝sin90°，‎ 几何关系　sinα＝，物像比＝，‎ 得h＝·r，‎ 取L＝2.2 m，解得h＝2.1 m .‎ ‎(本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h值可以不同，1.6～2.6 m均可)‎ 答案：(1)D ‎(2)h＝2.1 m(1.6～2.6 m都算对) ‎ ‎3、判断下列说法正确的是(　 　)‎ A．在以c竖直方向升空的火箭上向前发出的光，对地速度一定比c大 B．在以c竖直方向升空的火箭上向后发出的光，对地速度一定比c小 C．在以c竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光，对地速度为c D．在以c竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光，对地速度都为c - 9 -‎ 答案 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火箭的速度为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正确，A、B错误．‎ 答案：CD ‎4、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 答案 D 解析：回旋加速器中带电粒子运动的周期为T＝，当粒子速度比较小时，可以认为其质量是不变的，那么其周期也不变。但当粒子的速度很大，接近光速时，其质量明显增大，周期也发生了明显变化，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速。‎ ‎5、设想有一艘飞船以v＝0.8c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度为0.9c，从地面上的人看来，物体的速度为(　 　)‎ A．1.7c　　     B．0.1c　　 ‎ C．0.99c　      D．无法确定 答案 C 解析：根据相对论速度变换公式：u＝，得u＝＝0.99c，故选项C正确。‎ ‎6、一列速度接近光速的火车(静止时的长度比隧道的长度大)经过隧道时，站在地面上的人还看到两个闪电同时击中隧道的两端，但由于“动尺变短”效应，站在隧道旁边的人看到火车完全进入了隧道，刚好不会被闪电击中。但是，站在车上的人看到的却是隧道变得更短，不可能完全遮住整列火车，那么他看到的闪电会不会击中火车呢？‎ 答案 不会　‎ 解析：这道题考查的是对同时的相对性的理解，站在隧道旁的人看到两个闪电是同时发生的，但站在火车里面的人看到的两个闪电却不是同时发生的，他看到的现象是：在火车前面的闪电先发生，经过一段时间后，火车后面的闪电才发生，而在这个时间间隔里面，列车已经前进了一段距离，所以车尾也不会被闪电击中。‎ ‎7、根据爱因斯坦的理论，一把米尺，在它与观察者有不同相对速度的情况下，米尺长度是不同的，它们之间的关系如图所示，由此可知，当米尺和观察者的相对速度达到0.8c(c为光速)时，米尺长度大约是________米。在日常生活中，我们无法察觉到米尺长度变化的现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度________。‎ - 9 -‎ 答案 0.6　太小 解析：由题图可以对应看出，米尺的长度大约为0.6m，在日常生活中，我们无法观察到米尺长度变化的现象，是因为观察者相对于米尺的运动速度太小的缘故。‎ ‎8、如图所示，你站在水平木杆AB的中央附近，并且看到木杆落在地面上时是两端同时着地的，所以，你认为这木杆是平着落到了地面上；若此时飞飞小姐正以接近光速的速度从你前面掠过，她看到B端比A端先落地，因而她认为木杆是向右倾斜着落地的。她的看法是(　 　)‎ A．对的 B．错的 C．她应感觉到木杆在朝她运动 D．她应感觉到木杆在远离她运动 答案 AC 解析：当飞飞小姐掠过木杆时，在她看来，木杆不仅在下落，而且还在朝她运动，正好像星体朝你的飞船运动一样。因此，在你看来同时发生的两个事件， 在飞飞小姐看来首先在B端发生；到底在A和B处的两个事件是同时发生，还是在B处先发生？这一问题是没有意义的。因为运动是相对论，对运动的描述取决于选择的参考系。对于你来说木杆是平着下落的，对飞飞小姐来说木杆是向右斜着下落的，虽然难以置信，但你和她都是正确的。‎ ‎9、如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观察到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′。则S和S′的大小关系是(　 　)‎ A．S>S′                D．S＝S′‎ C．S”“＝”或“‎ 解析：因飞船速度方向水平，在竖直方向无相对论效应，所以此时乙观察到甲的身高L＝L0，甲看自己挥手，是以自己为参考系，是不动的，乙看甲挥手，甲在做相对运动，所以t1大于t0.‎ ‎27、如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光________(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变________(填“长”或“短”)了．‎ 答案 先到达后壁(2分)　短(2分) ‎ ‎28、如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′.则S和S′的大小关系是              .（填写选项前的字母）‎ ‎ A．S > S′  　B．S = S′‎ C．S < S′　  D．无法判断 答案 A ‎29、如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光     （选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变 （选填“长”或“短”）了。‎ 答案 先到达后壁  短 ‎30、十九、二十世纪之交，物理学领域发现了许多经典物理学无法解释的事实，这些事实与经典物理学的物理概念以及一系列基本规律产生尖锐的矛盾，解决这些矛盾引发了物理学的革命，导致了现代物理学的诞生，以下有关说法正确的是：‎ A．根据爱因斯坦的狭义相对论可知运动时钟变慢 B．经典力学适用于任何情况下的任何物体 C．普朗克指出在微观领域能量是不连续的，提出了能量量子化的观点 D．第一个用“光子说”成功解释了光电效应的科学家是伽利略 答案 AC - 9 -‎