7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性-习题训练-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册
《相对论时空观与牛顿力学的局限性》习题训练
相对论时空观
1．下列关于物理史实说法正确的是（ ）
A．哥白尼提出日心说，并总结出行星运行的规律
B．开普勒认为所有行星轨道的半长轴的二次方跟它公转周期的三次方的比值都相等
C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量
D．爱因斯坦认为时间和空间都是绝对的
2．如图所示，两艘飞船 A，B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为 （ 接近光速
）。地面上测得它们相距为 ，根据相对论时空观，则 A测得两飞船间的距离（ ）
A．大于 B．等于 C．小于 D．与 无关
3．如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．你根据你的质量在增加发觉自己在运动
B．你根据你的心脏跳动在慢下来发觉自己在运动
C．你根据你在变小发觉自己在运动
D．你永远不能由自身的变化知道你的速度
4．如图，按照狭义相对论的观点，火箭 B是“追赶”光的；火箭 A是“迎着”光飞行的。
若火箭相对地面的速度均为 v，则两火箭上的观察者测出的光速分别为（ ）
A．c＋v，c-v
B．c，c
C．c-v，c＋v
D．无法确定
5．（多选）下列说法正确的是（ ）
A．经典力学能够说明微观粒子的规律性
B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体
C．虽然相对论与量子力学的出现对经典力学有冲击，但经典力学任然有意义
D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用
6．（多选）以下关于狭义相对论的理解正确的是（ ）
A．狭义相对论认为光速是自然界速度的极限
B．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
C．火车以接近光速的速度通过站台时，车上乘客观察到站在站台上的旅客变矮
D．狭义相对论认为空间和时间都是独立存在的，与物质的运动状态无关
钟慢尺缩效应
7．（多选）在相对论效应下， 系相对 系向右速度 ， 系中杆向上运动，速度为 ，
那么在 系看来杆的形态如何（ ）
A．杆倾斜， 端偏上，A端偏下
B．杆倾斜， 端偏下，A端偏上
C．杆不倾斜
D．杆的整体长度缩短
8．（多选）假设一列 100m 长的火车以接近光速的速度穿过一根 100m 长的隧道，它们的
长度都是在静止状态下测量的，下列关于看到的现象判断正确的是( )
A．相对隧道静止的观察者会看到，火车变短，在某些位置上，隧道能完全遮住它
B．相对隧道静止的观察者会看到，隧道变短，在某些位置上，火车从隧道两端伸出
来
C．相对火车静止的观察者会看到，火车变短，在某些位置上，隧道能完全遮住它
D．相对火车静止的观察者会看到，隧道变短，在某些位置上，火车从隧道两端伸出
来
9．来自太阳和宇宙深处的高能粒子流，与高层大气作用产生一种叫作 μ子的次级宇宙射线，
μ子低速运动时的寿命只有3.0 μs，按常理，μ子不可能穿过高度大于 100 km 的大气层到达
地面，但实际上在地面上可以观测到许多 μ子。则根据相对论可以确定：在地球上测量向
地球高速飞行的该粒子的平均寿命___________（选填“大于”“等于”或“小于”）3.0
μs。如果观察者和 μ子一起以接近光速的速度飞向地面，观察者认为大气层厚度_________
__（选填“大于”“等于”或“小于”） 100 km；如果观察者和 μ子一起以0.99c的速度
飞向地面，观察者观察同方向向地球照射的太阳光的光速___________（选填“大于”“等
于”或“小于”）c。
10．相对论时空观
（1）19 世纪，英国物理学家____根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明电磁
波的传播速度____光速 c。
（2）1887 年的迈克耳孙—莫雷实验以及其他一些实验表明：在不同的参考系中，光
的传播速度_____！这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系____（填“相符”或
“不符”）。
（3）爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是____的；真空中的
光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的。
（4）时间延缓效应：
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