1、2012年人教版高中物理选修 3-4 15.2 时间和空间的相对性练习卷与答案（带解析） 选择题 如图 15-1-2所示，强强乘速度为 0.9c(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 0.5c，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 ( ) 图 15-1-2 A 0.4c B 0.5c C 0.9c D 1.0c 答案： D 如图 15-1-4所示，假设一根 10 m长的梭镖以接近光速的速度穿过一根 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 ( ) 图 15-1-4 A梭镖收缩变短，因此在某些位置上
2、，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 答案： D (2011年镇江高二检测 )假设甲在接近光速的火车上看地面上乙的手中沿火车前进方向放置的尺，同时地面上的乙看甲的手中沿火车前进方向放置的相同的尺，则下列说法正确的是 ( ) A甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大 B甲看到乙的手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小 C乙看到甲的手中的尺长度比甲看到自己手中的尺长度大 D乙看到甲的手中的尺长度与甲看到自己手中的尺长度相同 答案： B 某宇航员要到离地
3、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 0.6c C 0.8c D 0.9c 答案： C A、 B两火箭沿同一方向高速飞过地面的某处， vA vB，在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 答案： A 惯性系 S中有一边长为 l的正方形，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下图中的 ( ) 图 15-1-3 答案： C 分别站在地面和匀速向前行驶的车厢中点的甲、乙两人，都看到了在车厢前
4、、后壁发生的事件，下列说法正确的是 ( ) A若乙观察两事件是同时的，则甲观察到前壁事件发生的早 B若乙观察两事件是同时的，则甲观察到后壁事件发生的早 C若甲观察两事件是同时的，则乙观察到前壁事件发生的早 D若甲观察两事件是同时的，则乙观察到后壁事件发生的早 答案： AD. 在一惯性系中观测，有两个事件同时不同地，则在其他惯性系中观察，结果是 ( ) A一定同时 B可能同时 C不可能同时，但可能同地 D不可能同时， 也不可能同地 答案： B. 关于狭义相对论的两个假设，下列说法正确的是 ( ) A在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 B在不同的惯性参考系中，力学规律都一样，电磁规律不一
5、样 C真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 D真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的 答案： AC 用相对论的观点判断，下列说法不正确的是 ( ) 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 10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的 C在地面上的人看来，以 10 km/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 v c时， “时间膨胀 ”和 “长度收缩 ”效果可忽略不计 答案： A 关于狭义相对论的说法，不
6、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 答案： D 计算题 远方一个星球以 0.8c的速度离开地球，测得它辐射出来的闪光按 5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？ ：根 答案：昼夜 如图 15-1-5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： 图 15-1-5 (1)在地面参考系中观测，谁先接收到光信号？ (2)在沿 AB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： (1)同时收到 (2)B先接收到 地面上长 100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以 30 km/s的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为多少？如果火箭的速度达到 0.6c，则火箭上的人看到的铁路的长度又是多少？ 答案： km 80 km 介子是一不稳定粒子，平均寿命是 2.6010-8s(在它自己参考系中测得 ) (1)如果此粒子相对于实验室以 0.8c的速度运动，那么在实验室坐标系中测量的 介子寿命多长？ (2) 介子在衰变前运动了多长距离？ 答案： (1)4.310-8s (2)10.32 m
