第15章 相对论简介 单元综合试题及答案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：_____________。

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=2.56×10-8s，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。

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＝mc29、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