《相对论简介》测试题

《相对论简介》测试题一、选择题（共15题，每小题3分全对的得3分，部分对的得2分，有错的或不选的得0分）1下列结论中符合经典时空观的是（ABD）A.在某一参考系中同时发生的事件，在其它参考系中也同时发生的；B.时间间隔不随参考系的改变而变化；C.物体质量随物体速度的变化而改变；D.空间距离不随参考系的改变而变化。2关于经典力学和相对论，下列说法正确的是（D）A经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容；B相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的；C相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系；D经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特列。3狭义相对论理论是以下列哪些基本假设为前提的（AC）A伽利略相对性原理；B经典力学的时空观；C光速不变原理；D“同时”的绝对性有理。4以下效应属于狭义相对论的是（ABC）A时间延缓；B长度收缩；C质量变大；D时空弯曲。5下列说法正确的是（D）A世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化；B时间和空间不依赖人们的意识而存在；C时间和空间是绝对的；D时间和空间是紧密联系、不可分割的。6下列说法正确的是（ABD）A经典力学只适用于宏观物体和低速运动的问题；B20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论，引起人们对时空认识的革命；C运动的人观察静止尺子发现长度变长了，静止的人观察运动的尺子发现长度变短了；D17世纪末，牛顿采用归纳与演绎、综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学。7关于相对论质量公式20)(1cvmm，下列说法正确的是（CD）A式中的0m是物体以速度v运动时的质量；B当物体运动的速度v＞0时，物体的质量m＞0m，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的；C当物体以较小的速度运动时，质量的变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动；D通常由于物体运动的速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化。8一只长的标尺以相对论的速度穿过一根几米长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。下列叙述中能最恰当地描述标尺穿过管子情况的有（D）A标尺收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它；B标尺收缩变短，因此在某些位置上，标尺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，管子恰好遮住标尺；D所有这些都于观察者的运动情况有关。9如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动（C）（宇航员相对于飞船惯性系的相对速度为零，他不可能发现自身的变化）A你的质量在减少；B你的心脏跳动在慢下来；C你永远不能由自身的变化知道你是否在运动；D你在变大。10设某人在以速度为c5.0的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是（CD）A飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为c5.1；B飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为c5.0；C在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是c；D在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c。11甲在接近光速的火车上看乙手中沿前进方向放置的尺，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的同样的尺，则下列说法正确的是（BD）A甲看到乙手中的尺的长度比乙看到自己手中的尺长的度大；B甲看到乙手中的尺的长度比乙看到自己手中的尺的长度小；C乙看到甲手中的尺的长度比甲看到自己手中的尺的长度大；D乙看到甲手中的尺的长度比甲看到自己手中的尺的长度大。12广州的一个人在收听到收音机报时：“刚才最后一响是北京时间7：00整”的时候，他在最后一响时，把表对到7：00整，北京的钟和广州的钟是一致吗（B）A一致；B不一致；C无法判断。13武汉长江大桥全长1250m，在1000m高空有一架与大桥平行匀速飞行的客机，客机上的乘客小明看到的大桥长度是（B）A等于1250m；B小于1250m；C大于1250m；D飞机飞行得越快，大桥将变得越长。14如图1所示，由于路面断裂，产生了一个宽度为3m的深坑，这时不巧有一辆3m长的小汽车以较快的速度驶过来，下列关于小汽车可能发生的结果正确的是（不考虑车平抛冲过去的情形）（C）A相对于小汽车，深坑是运动的，根据相对论原理，深坑的宽度变短，所以小汽车一定会掉进深坑；B由于小汽车是运动的，根据相对论原理，小汽车长度变短，所以小汽车一定会掉进深坑；C运动的物体尺度变短是相对的，而且都是人眼观察到的，所以小汽车刚好掉进深坑；D以上说法都正确。15有一对孪生兄弟小明和小伟，当他们长大到20岁时，由于航天的需要，小伟要乘坐航天飞船去太空进行科学研究，在地球上经过20年后小伟才返回地面，则下列判断正确的是（B）A小明显得更年轻；B小伟显得更年轻；C他们俩一样年轻；D无法判断谁更年轻。二、填空题（共5小题，每小题5分）16“世界物理年”决议的作出与爱因斯坦的相对论时空观的关。一个时钟，在它与观察者有不同的相对速度情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图2所示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到c8.0（c为光速）时，时钟的周期大约为____________。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期变化的现象，是因为观察者相对于时钟的图110/3s速度（m/s）频率（Hz）0.9c0.7c0.5c0.3c0.1c0.50.40.30.20.10图2·运动速度____________。171905年，爱因斯坦在______________________实验的事实上提出了狭义相对论的两个基本假设——____________原理和_______________原理18A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放置在两架航天飞机上，航天飞机沿同一方向高速飞离地球，但B所在的飞机比C所在的飞机飞得快，B所在的飞机上的观察者认为走得最快的钟是________，走得最慢的钟是_________。19一列火车以速度v匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时刻路基上的人看见两灯同时亮了，那么从车厢顶上看见的情况是__________________。20介子是一个不稳定的粒子，平均寿命是s8106.2（在它自己的参考系中测得）。如果此粒子相对于实验室以c8.0的速度运动，那么实验室坐标系中测量的介子寿命将_________（填“变长”或“变短”）.三、计算题（共3小题，每小题10分）21有文献报道在高为1981m的山顶上测得563个子进入大气层，在海平面测得408个。己知子下降速率为0.995c，c表示真空中的光速，试解释上述所测结果（静止子的半衰期为s6102.2）。解：由于子高速运动，相对于地面惯性系，子的半衰期会变长。根据scvtt5262102.2995.01102.21即子的半衰期变为s5102.2，而子从山顶下落到地面的时间为st681064.6100.3995.01981所以会有少量的子发生衰变。22在粒子对撞机中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍，试求此时电子质量变为静止时的多少倍？解：由于电子速度接近于光速，所以质量变化明显，根据爱因期坦狭义相对论中运动质量与静止质量的关系得：00020155.1324111mmmcvmm由此可看出当物体的速度越接近光速时，质量变化明显。如当电子速度为c8.0时，质量将变为静止时质量的近1.7倍，在这种情况下，经典力学己不再适用了。23一张宣传画5m见方，平行地贴于铁路旁边的墙上，一超高速列车以8102m/s的速度接近此宣传画，这张画由司机测量将成为什么样子？解：注意，垂直速度方向的长度不变，仍然是，运动方向上的长度变短，即为mcvLL7.332151220所以，司机看到的画面尺寸为27.35m，即形状由正方形变成了长方形。远小于光速迈克尔逊——莫雷相对性光速不变AB车头灯先亮变长