人教版高中物理 选修3-4 第十五章 相对论简介 章末测试题 Word版含解析.zip

一、选择题(1～8题为单选，9～10题为多选，每小题4分，共40分)
1．对相对论的基本认识，下列说法正确的是(　A　)
A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C．在高速运动的飞船中的钟走得比地球上的钟快
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
解析：爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物体存在的两种形式，质量和能量是不同的概念，B错误．再由相对论的基本原理可知，选项A正确，C、D错误．
2．如图所示，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(　B　)
A．c＋v，c－v　　　　　　 B．c，c
C．c－v，c＋v D．无法确定
解析：根据光速不变原理，观察者测出的光速都为c.
3．一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为(　D　)
A．洞口为椭圆形，长度变短
B．洞口为圆形，长度不变
C．洞口为椭圆形，长度不变
D．洞口为圆形，长度变短
解析：在运动方向上由于有“尺缩效应”，故隧道长度变短；在垂直运动方向上，没有“尺缩效应”，故洞口为圆形，故选D.
4.图示是一个棱长为1 m的正方体木箱，现在让这个正方体木箱沿水平方向匀速向右运动，运动速度很大，为0.99c，那么这个木箱看上去应该是(　C　)
A．边长不相等的长方体
B．棱长都缩短的正方体
C．近似一个薄木板
D．以上说法都不对
解析：在沿着运动方向上，由于木箱运动得很快，速度已经接近光速，所以在沿着运动方向上的尺缩效应很明显，而其他两个方向上没有运动，所以没有尺缩效应．看上去近似一个薄木板．
5．如果你以接近于光速的速度朝一星体飞行(如图)，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动(　D　)
A．你的质量在增加
B．你的心脏跳动在慢下来
C．你在变小
D．你永远不能由自身的变化知道你的速度
解析：根据广义相对论的几个结论，可知选项D正确．
6．一艘宇宙飞船相对地球以0.8c的速度飞行，一光脉冲从船尾传到船头．飞船上的观察者测得飞船长为
90 m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为(　C　)
A．90 m B．54 m
C．270 m D．150 m
解析：由x＝则有Δx＝；
因为Δτ＝，v＝0.8c，
所以Δx＝ m＝270 m.
7．在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对甲做匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速度是(　B　)
A.c B.c
C.c D.c
解析：将Δt＝5 s，Δτ＝4 s代入Δt＝，
可解得v＝c，正确选项为B.
8．如图，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根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(　D　)
A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，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