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1、BatchDoc-Word 文档批量处理工具BatchDoc-Word 文档批量处理工具1世界上有各式各样的钟：砂钟、电钟、机械钟和光钟既然运动可以使某一种钟变 慢，它一定会使所有的钟都一样变慢这种说法( ) A正确 B错误 C若变慢则变慢的程度相同 D若变慢则与钟的种类有关系 解析：选 AC.将不同类型的两架钟调整到相同，并将它们密封在一个盒子中，再让该盒 子匀速运动如果运动对一架钟的影响比另一架大，则坐在盒子里的人就能看到两架钟的差 别，因而可以知道盒子是运动的，显然这违反了相对论的基本原理：一个密闭在盒子中的人 是无法辩认自己是处于静止状态，还是匀速运动状态的所以一架钟变慢时，所有钟必定
2、都 变慢，且变慢的程度一定严格相同 2A、B 两架飞机沿地面上一足球场的长度方向在其上空高速飞过，且 vAvB，在飞 机上的人观察结果正确的是( ) AA 飞机上的人观察到足球场的长度比 B 飞机上的人观察到的大 BA 飞机上的人观察到足球场的宽度比 B 飞机上的人观察到的小 C两飞机上的人观察到足球场的长度相同 D两飞机上的人观察到足球场的宽度相同解析：选 D.因为当一个惯性系的速度比较大时，根据 ll0知，沿飞行方向长度1v2c2减小，而且速度越大，长度越小，故 A、C 均错误；而垂直于运动方向上，宽度是不随速度而 变化的，因此 B 错误，D 正确 3已知太阳内部进行激烈的热核反应，每秒钟
3、辐射的能量为 3.81026 J，则可算出( ) A太阳的质量约为 4.2106 t B太阳的质量约为 8.4106 t C太阳的质量每秒钟减小约为 4.2106 t D太阳的质量每秒钟减小约为 8.4106 t 解析：选 C.由质能方程知太阳每秒钟内因辐射能量而失去的质量为m4.2109 kg4.2106 t.Ec2 4在引力可以忽略的空间有一艘宇宙飞船在做匀加速直线运动，一束光垂直于运动方 向在飞船内传播，下列说法中正确的是( ) A船外静止的观察者看到这束光是沿直线传播的 B船外静止的观察者看到这束光是沿曲线传播的 C航天员以飞船为参考系看到这束光是沿直线传播的 D航天员以飞船为参考系看
4、到这束光是沿曲线传播的 解析：选 AD.因引力可以忽略，船外观察者在无引力场中观察光沿直线传播，而匀加速 运动的飞船与一个引力场效果相同，引力场会使光线发生弯曲，所以航天员在引力场中看光 应是沿曲线传播，故 A、D 正确，B、C 错误 5人造卫星以第一宇宙速度(约 8 km/s)运动，问它的质量和静质量的比是多少？解析： 7.11010.vc8 1033 108v2c2由 mm0/ 1vc2BatchDoc-Word 文档批量处理工具BatchDoc-Word 文档批量处理工具得1.00000000035.mm0 答案：1.00000000035 6经典时空观与相对论时空观哪一个是正确的？哪一
5、个是错误的？ 答案：两者都不能说错误，只是相对论时空观更具有普遍性，经典时空观虽有局限性 但作为相对论时空观在低速运动时的特例，在自己的适用范围内还将继续发挥作用一、选择题 1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，同时乙在地面上看甲手 中沿火车前进方向放置的尺，则下列说法正确的是( ) A甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大 B甲看到乙手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小 C乙看到甲手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度大 D乙看到甲手中的尺长度比乙看到自己手中的尺长度小解析：选 BD.设尺静止时长为 l0，则甲看到乙手中的尺：ll0，可见选项 A 错误，1vc2B 正
6、确，乙看甲手中的尺感觉：ll0，可见选项 C 错误，D 正确1vc22惯性质量 mi 和引力质量 mg 的关系是( ) Amimg Bmimg Cmimg D无法确定 解析：选 A.惯性质量和引力质量在本质上相同，二者相等 3以下说法中，错误的是( ) A中子星表面的引力很强 B在引力场弱的地方比引力场强的地方，时钟走得快些 C在引力场越弱的地方，时间进程越慢 D在引力场强的地方，光谱线向绿端偏移 解析：选 AB.因中子星体积很小，质量却不小，所以中子星表面引力很强，A 正确；根据 广义相对论的结论，引力场越强，时间进程越慢，B 正确；C 错误在引力场强的地方，光谱 线向红端偏移，称为引力红移
7、，D 错误 4. 如图 532，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( )图 532 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，管子恰好遮住梭镖 D所有这些都与观察者的运动情况有关 解析：选 D.如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来 就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部然而当你和梭镖一起运动时，你看到的 管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看
8、到梭镖两端都伸出管子故 D 对，A、B、C 均错 5在适当的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明星体发出的光( ) A经太阳时发生了衍射 B可以穿透太阳及其他障碍物 C在太阳引力场作用下发生了弯曲 D经过太阳外的大气层时发生了折射 解析：选 C.根据爱因斯坦的广义相对论，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可 以在适当的时候(如日全食时)通过仪器观察到太阳后面的恒星，故 C 正确而 A、B、D 的说 法均错误BatchDoc-Word 文档批量处理工具BatchDoc-Word 文档批量处理工具6火车在平直的轨道上以 a1 m/s2的加速度向东行驶，车厢内一物体的质量为 1 kg，
9、以车厢为参考系关于该物体受到的惯性力，下列说法正确的是( ) A惯性力大小为 1 N，方向向东 B惯性力大小为 1 N，方向向西 C该惯性力的作用效果与一个大小为 1 N 方向向西的引力的作用效果相同 D该惯性力的施力物体是火车车厢 解析：选 BC.惯性力 Fma1 N负号说明该力方向与 a 的方向相反，故 A 错，B 对由广义相对论的等效原理可知 C 正确，惯性力是与参考系有关的力，并没有施力物体， 故 D 错 7惯性系 S 中有一边长为 l 的正方形，从相对 S 系沿 x 方向以接近光速匀速飞行的飞 行器上测得该正方形的图像是图 533 中的哪个( )图 533 解析：选 C.飞行器与被测
10、正方形沿 x 方向发生相对运动由相对论时空观可知，在该方 向上会发生长度收缩效应，因此该方向测得的长度小于 l，y 方向与相对运动方向垂直，故 y 方向上测得的长度仍为 l，故正确答案为 C. 二、非选择题 8假如宇宙飞船是全封闭的，航天员与外界没有任何联系但是航天员观察到飞船内 没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底请分析这些物体运动的原因及由此得到的结 论 答案：飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底的原因可能是飞船正在向远离 某个天体的空间加速飞行，也可能是由于飞船处于某个星球的引力场中实际上飞船和 内部的任何物理过程都不能告诉我们飞船到底是加速运动还是停泊在一个行星的表 面 这个事实
11、使我们想到：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 9如何利用相对论质量公式说明超光速是不可能的？ 答案：动质量 m 是运动速率的函数，在不同惯性系中有不同的值，是在相对论中物体 惯性的量度当物体的运动速率无限接近光速时，其相对论性质量将无限增大，其惯性也 将无限增大，其运动状态的改变也就越难，所以超光速是不可能的 10假如有一对孪生兄弟 A 和 B，其中 B 乘坐速度为 v0.9c 的火箭飞往大角星(牧夫 座 a)，而后又飞回地球根据 A 在地球上的观测，大角星离地球有 40 万光年远，这次 B 往返飞行经历时间为 80.8 年如果 B 在离开地球时，他们的年龄都为 20 岁，试问当 B 回 到地球时，他们的年龄各有多大？解析：设 B 在飞船惯性系中经历的时间为 t，根据相对论效应得 t，即 80.8t1v2c2，t10.92 解得 t35.2(年) 所以 B 回到地球时的年龄为 2035.255.2(岁) A 的年龄为 100.8 岁 答案：B 回到地球时年龄为 55.2 岁 A 的年龄为 100.8 岁
