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人教版高中物理必修二同步练习:7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性
作者UID:7319097
日期: 2024-08-29
同步测试
选择题
如图所示,假设一列火车沿水平轨道接近光速匀速行驶,车厢正中央的光源S发出了一个闪光,车上的人甲和车旁边的人乙进行观察,则( )
A、 甲认为闪光先到达车厢的后壁
B、 甲认为闪光先到达车厢的前壁
C、 乙认为闪光先到达车厢的后壁
D、 乙认为闪光先到达车厢的前壁
如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )
A、 同时被照亮
B、 A先被照亮
C、 C先被照亮
D、 无法判断
爱因斯坦建立了广义相对论,并根据这一理论推导得出三个著名的预言:水星轨道近日点的进动;太阳引起的光线偏折;光波的重力红移。经过科学实验的检验,最终证实这些预言的理论计算与实验结果都能吻合。这说明广义相对论( )
A、 是人类对客观世界的最终反映
B、 被观察结果证实了理论的合理性
C、 是客观事实检验过的绝对真理
D、 比牛顿引力理论更具实用价值
一代代物理学家们在探究客观世界的过程中,不断发现物理规律,总结研究方法,推动了生产力的发展和人类文明的进步。下列关于物理学史和物理学方法的叙述,正确的是( )
A、 “点电荷”和“电场强度”概念的提出,都应用了比值定义法
B、 法国物理学家库仑发现了库仑定律,并通过油滴实验测定了元电荷的电荷量
C、 地面上的人观察高速飞行的火箭时,发现火箭里的钟表变慢了
D、 海王星是先观测到再计算其位置后被确定的,被称为“笔尖下发现的行星”
2021年10月5日,三位科学家因为他们立于科学前沿探索世间奥秘,而共享诺贝尔物理学奖。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,关于相对论时空观与牛顿力学的局限性,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,仍能适用于宏观物体的高速运动问题
B、 相对论与量子力学的出现否定了经典力学,表示经典力学已失去意义
C、 经典力学并不等于牛顿运动定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础
D、 经典力学在现代广泛应用,它的正确性无可怀疑,仍是普遍适用的
如图所示,位于教室中央的光源发出一个闪光,闪光照到了教室的前壁和后壁。教室的长度为10m。 在平行于教室高速运动的太空飞船上的观察者( )
A、 测得照到前壁的光速度小于c
B、 观测到飞船上的时间进程比教室快
C、 测得教室的长度大于10m
D、 观察到光先到达后壁
500米口径的中国天眼(FAST)是世界上已建成的最大的射电望远镜,可监测脉冲星,探测引力波的存在。而引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块“拼图”。关于牛顿力学、相对论和量子力学,下列说法正确的是 ( )
A、 牛顿力学适用于研究宏观物体的低速运动
B、 由于相对论的提出,牛顿力学已经失去了它的应用价值
C、 高速运动的μ子寿命变长这一现象,既能用相对论时空观解释,又能用经典理论解释
D、 不论是宏观物体,还是微观粒子,牛顿力学和量子力学都是适用的
如图,惯性参考系S有一直径为d的圆形。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圆形的图像可能是( )
A、
B、
C、
D、
下列说法中正确的是( )
A、 开普勒提出行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B、 万有引力定律也适用于强相互作用力
C、 相对论物理学研究的是物体在低速运动时所遵循规律
D、 相对论物理学和量子力学的出现,使牛顿力学失去了意义
如图所示,一同学在教室上课,教室的长度为9m,教室中间位置有一光源。有一飞行器从前向后高速通过教室外侧,已知光速为c、飞行器中的飞行员认为( )
A、 教室中的时钟变快
B、 教室的长度大于9m
C、 从光源发出的光先到达教室后壁
D、 光源发出的光,向后的速度小于c
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L,根据相对论时空观,则A测得两飞船间的距离( )
A、 大于L
B、 等于L
C、 小于L
D、 与
无关
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
如下图所示,惯性系S中有一边长为l的立方体,从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是( )
A、
B、
C、
D、
多项选择题
下列表述正确的是( )
1905年到1915年间,爱因斯坦先后发表的狭义相对论和广义相对论在20世纪改变了理论物理学和天文学,取代了主要由牛顿创立的有200年历史的力学理论。狭义相对论适用于基本粒子及其相互作用,描述了除引力以外的所有物理现象。广义相对论解释了引力定律及其与其他自然力的关系,适用于宇宙学和天体物理学领域,包括天文学。下列有关相对论的内容,说法不正确的是( )
关于经典力学的时空观与相对论的时空观,下列说法正确的是( )
经典力学有其局限性,相对论已经成为现代科学技术的重要理论基础之一。下列关于经典力学的说法中,正确的是( )
以下说法正确的是( )
非选择题
如果光速只有
甚至更小,相对论效应会
(选填“更显著”还是“更不容易看到”),如果引力常量G增大,牛顿力学的适用范围是
(选填“变大”还是“变小”)
若在速度为0.5倍光速的飞船上有一只完好的手表走过了60s,根据相对论时空观的时间延缓效应,地面上的人认为它走过这60s“实际”上花了
s。
按照狭义相对论的观点,在太空中“迎着”光飞行的宇宙飞船上,观察者测得的光速
(选填“大于”、“等于”、“小于”,其中
为真空中的光速)。
在行进的火车车厢中测站台上的两根柱子之间的距离为L
1
, 在站台上测这两根柱子之间的距离为L
2
, 则L
1
L
2
(选填“小于”“大于”或“等于”)。
如图所示,一列火车以速度v相对地面运动.地面上的人测得,某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁.若此光源安放在地面上,则火车上的人的测量结果是闪光先到达
(选填“前”或“后”)壁;若此光源安放在火车上;则火车上的人的测量结果是闪光先到达
(选填“前”或“后”)壁.
如图所示,宇航飞行器以接近光速的速度经过地球.宇航舱内点光源S与前壁M和后壁N距离都是L.某时刻光源S发出一个闪光,宇航舱内仪器观测到M、N同时接收到光信号,则地面观测站观测到闪光
(选填“是”或“不是”)同时到达M、N;地面观测站观测到宇航舱前后壁间距离
(选填“>”“=”或“<”)2L.
某物体静止时的质量为1Kg,若该物体分别以100m/s和0.9倍光速运动,试按照狭义相对论的观点分别计算出物体在两种情况下的质量,此结果说明了什么?
人马星座α星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.3×10
16
m.设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座α星之间.若宇宙飞船的速度为0.999c,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需多少时间?如以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为多少?
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