鲁科版物理必修2：课时跟踪检测试卷含解析（十八）高速世界

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1、课时跟踪检测（十八）高速世界1(多选) 下列说法中正确的是( )A光速在任何介质中均为 cB光速在任何惯性参考系中均为 cC在真空中，光速在任何惯性参考系中均为 cD所有物理规律在任何惯性参考系中均具有相同的形式解析：选 CD 由狭义相对论的两个基本原理可知选项 C、D 正确。2(多选) 下列说法正确的是( )A由时间延缓效应可知，固有时间最短B由长度收缩效应可知，静止长度最长C由质速关系可知，静止质量最大D加速场和引力场是等效的解析：选 ABD 由狭义相对论的时间延缓效应可知固有时间最短，选项 A 正确；由长度收缩效应可知静止长度最长，选项 B 正确；由质速关系可知静止质量最小，选项 C 错

2、误；由广义相对论可知，加速场和引力场是等效的，选项 D 正确。3(多选) 根据绝对时空观的观点，下列说法中正确的是( )A时间和空间是相互联系和影响的B某事件的发生对任何参考系都是同时的C在任何参考系中测量的时间间隔和空间距离都是相同的D物体的质量对不同的参考系是不同的解析：选 BC 经典时空观认为时间和空间互不关联，故选项 A 错误；经典时空观认为物体的质量是永恒不变的，与参考系选择无关，选项 D 错误。4.地面上 A、B 两个事件同时发生，对于坐在高速运动的火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说(如图 1 所示 )，哪个事件先发生( )图 1AA 事件先发生BB 事件先发生C两个事件同时

3、发生D可能是 A 事件先发生，也可能是 B 事件先发生解析：选 B 可以设想，在事件 A 发生时，A 处发出一个闪光，在事件 B 发生时，B处发出一个闪光，两闪光相遇作为一个事件，发生在线段 AB 的中点，这在不同的参考系中看都是一样的。这个现象在地面参考系中很容易解释，两个闪光同时发出，两个闪光传播的速度又一样，当然在线段的中点相遇。火箭上的人则有如下推理：地面在向火箭的方向运动，从闪光发生到两闪光相遇，线段中点向火箭的方向运动了一段距离，因此闪光 B传播的距离比闪光 A 长些，既然两个闪光的传播速度相同，一定是闪光 B 发出得早一些，所以 B 事件先发生，选项 B 正确。5日常生活中，我们

4、并没发现物体的质量随物体运动的速度变化而变化，其原因是( )A运动中的物体无法称量质量B物体的速度远小于光速，质量变化极小C物体的质量太大D物体的质量不随速度的变化而变化解析：选 B 根据狭义相对论质速关系 m 可知，在宏观物体的运动中，m01 v2c2vc，所以 m 变化不大。而不是因为物体的质量太大或无法测量，也不是因为质量不随速度的变化而变化，正确选项为 B。6(多选) 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

5、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的尺子长度大D乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中的尺子长度小解析：选 BD 对甲来说，他看到火车内的尺子是静止的，故长度为公式中的 l，他观察到乙手中的尺子是运动的，看到的长度相当于公式中的 l，由 ll 得 ll，1 v2c2故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，A 错误，B 正确；同理，乙看到自己手中的尺子是静止的，长度为 l，他观察到甲手中的尺子是运动的，看到的长度为l，由 ll 得 ll ，故乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小，1 v2c2C 错误，D 正确。7A、B 、C 是三个完全相同的时钟，A 放

6、在地面上，B、C 分别放在两个火箭上，以速度 vb和 vc朝同一方向飞行，v bvc。在地面上的人看来，关于时钟快慢的说法正确的是( )AB 钟最快，C 钟最慢 BA 钟最快，C 钟最慢CC 钟最快，B 钟最慢 DA 钟最快，B 钟最慢解析：选 D 根据狭义相对论的时间延缓效应可知，速度越大，钟走得越慢，选项 D正确。8某物体的速度使其质量增加 10 %，则此物体在其运动方向上其长度缩短了( )A10% B90%C. D.1011 111解析：选 D 由质速关系：m 得 m01 (vc)2 m0m 1 v2c2 100110又根据长度收缩效应公式知 ll 1 (vc)2所以 l l，lll l

7、100110 10110故 ，D 正确，A、 B、C 错误。ll 10110 1119(多选) 为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将 2005 年定为“国际物理年”。对于爱因斯坦提出的质能方程 Emc 2，下列说法中正确的是 ( )AEmc 2 表明物体具有的能量与其质量成正比B根据 Emc 2 可计算核反应的能量C一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损DEmc 2 中的 E 是发生核反应中释放的核能解析：选 ABC 质能方程说明一定的质量总是跟一定的能量相联系，这里的能量是指各种能量的总和，质能方程中 c 为常数，所以 A 选项正确；当物体的质量减少时，物

8、体会释放出一定能量，释放出的能量多少可用 Emc 2计算，反之，某个过程释放出了能量，则此过程一定会有质量亏损，所以 B、C 选项正确，D 选项错误。10把电子从 v10.9c 加速到 v20.97c 时电子的质量增加多少？( 已知电子静止质量m09.110 31 kg)解析：电子速度为 v1时电子质量为 m1 m01 (v1c)2 m01 0.92电子速度为 v2时电子质量为m2 m01 (v2c)2 m01 0.972电子质量增量为mm 2m 11.6610 30 kg。答案：1.6610 30 kg11在一个飞船上测得飞船的长度为 100 m，高度为 10 m，当飞船以 0.6c 的速度

9、从你身边经过时，按你的测量，飞船的高度和长度各为多少？解析：因为长度收缩只发生在运动的方向上，在垂直于运动的方向上的长度没有这种效应，故飞船的高度仍为 10 m，若测得飞船的长度为 l，由长度收缩效应知ll 0 100 m80 m。1 v2c2 1 0.6c2c2答案：10 m 80 m12半人马星座 星是离太阳系最近的恒星，它距地球为 4.31016 m。设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座 星之间。(1)若宇宙飞船的速率为 0.999c，按地球上时钟计算，飞船往返一次需多少时间？(2)如以飞船上时钟计算，往返一次的时间又为多少？解析：(1)由于题中恒星与地球的距离 s 和宇宙飞船的速率 v 均是地球上的观察者所测量的，故飞船往返一次，地球时钟所测时间间隔t s2.8710 8 s。2sv 24.310160.9993.0108(2)可从相对论的时间延缓效应考虑。把飞船离开地球和回到地球视为两个事件，显然飞船上的时钟测出两事件的时间间隔 t是固有时间，地球上所测的时间间隔 t 与 t之间满足时间延缓效应关系式。以飞船上的时钟计算，飞船往返一次的时间间隔为t t 2.8710 8 s1.2810 7 s。1 v2c2 1 (0.999cc )2答案：(1)2.8710 8 s (2)1.2810 7 s