第15章相对论简介单元综合试题及答案1

第15章相对论简介单元综合试题及答案1

1 第十五章 相对论简介 一、选择题 1．下列说法正确的是 ( ) A．力学规律在任何参考系中都是相同的 B．在所有惯性系中物理规律都是相同的 C．在高速运动情况下，惯性系中的物理规律也不一定相同 D．牛顿运动定律在非惯性系中不变 2．下列说法正确的是 ( ) A．物理的基本规律在所有惯性系中都是等价的 B．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动都无关 C．在任何惯性系中，光在真空中沿任意方向的传播速度都相同 D．以上说法均不正确 3．有甲、乙两人，甲以 5m/s 的速度、乙以 3m/s 的速度都向东直线行走，则甲相对于乙的 速度大小为 ( ) A．3m/s B．5m/s C．2m/s D．8m/s 4．设某人在以速度为 0.5c 的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是 ( ) A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为 1.5c B．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为 0.5c 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 5．甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中 沿火车前进方向放置的尺子，则下列说法正确的是 ( ) A．甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度大 B．甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小 C．乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度大 D．乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小 6．下列属于广义相对论结论的是 ( ) A．尺缩效应 B．时间变慢 C．光线在引力场中弯曲 D．物体运动时的质量比静止时大大 二、填空题 7．一长杆在车厢中静止，杆与车厢前进的方向平行，在车厢中测得杆长为 1m，若车厢以 0.6c 的速率行驶，则在地面上测得的杆长为____________ 8．相对论是由物理学家_____________提出的，他还有个关于质量和能量的方程： _____________。 2 9．经典力学中认为时间和空间是____________的，而相对论认为时间和空间是____________ 的。 10．_____________原理是指在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是等价的； _____________原理是指真空中的光速在不同的_____________参考系中都是相同的。 三、计算题 11．设想在人类的将来实现了恒星际航行，即将火箭发射到邻近的恒星上去，火箭相对于日 心—恒星坐标系的速率为 v=0.8c，火箭中静止放置长度为 1m 的杆，杆与火箭方向平行， 求在日心—恒星坐标系中测得的杆长。 12．处于恒星际站上的观测者测得两个宇宙飞船以 0.99c 的速率沿相反方向离去，问自一火 箭测得另一火箭的速率是多少？ 13．1947 年，在用乳胶研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的基本粒子，称作介子， 质量约为电子质量的 273.27 倍，它带有一个电子电量的正电荷或负电荷，称作π+或π -．若参考系中π±介子处于静止，它们的平均寿命为π=2.56×10-8 s，设π±介子以 0.9c 速率运动，求从实验室参考系观测到该粒子的平均寿命。 3 参考答案：1、B 2、A 3、C 4、CD 5、BD 6、C 7、0.8m 8、爱因斯坦， E＝mc2 9、绝对的，相对的 10、相对论，光速不变，惯性 11、0.6m 12、0.99995c 13、5.87×10-8s