1、限时45分钟总分100分一、单选题(每小题6分，共30分)1关于狭义相对论，下列说法不正确的是(D)A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C狭义相对论只涉及无加速度运动的惯性系D狭义相对论任何情况下都适用解析：由狭义相对性原理可知D错误2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(C)A同时被照亮 BA先被照亮CC先被照亮 D无法判断解析：列车上的观察者看到的是由B发出后经过A和C反射
2、的光，由于列车在这段时间内向C运动，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的观察者，看到C先被照亮，故只有C正确3如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着A、B、C三个时钟，下列说法正确的是(C)AA时钟走得最慢，B时钟走得最快BA时钟走得最慢，C时钟走得最快CC时钟走得最慢，A时钟走得最快DB时钟走得最慢，A时钟走得最快解析：A、B、C在同一转盘上，它们的角速度相同，由vr可知r越大，线速度v越大t可知，v越大，t越大，也就是说钟走得越慢从图中可以看出，A时钟的线速度最小，C时钟的线速度最大，故A时钟走得最快，C时钟走得最慢4某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这段路程缩短为3
3、光年，则他所乘飞船相对地球的速度为(C)A0.5c B0.6cC0.8c D0.9c解析：由ll0，且可得：vc0.8c，故C正确5有下列几种说法：所有惯性系对物理基本规律都是等价的；在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同关于上述说法(D)A只有是正确的 B只有是正确的C只有是正确的 D三种说法都是正确的二、多选题(每小题8分，共40分)6下列哪些是“相对论”的内容(BC)A伽利略的相对性原理B“尺缩效应”C“时钟变慢”D质量不变是因为它是物体的固有属性，与运动状态无关解析：伽利略相对性原理中的物理规律指的是力学规律，而相对论的物
4、理规律指的是一切物理规律，A错误；据“相对论”推出的重要结论有“长度变小”“时间变慢”“质量变大”，则B、C正确，D错误7用相对论的观点判断，下列说法正确的是(BCD)A时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D当物体运动的速度vc时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计解析：按照相对论的观点，时间和空间都是相对的，A错
5、误；由t可知，运动的时钟变慢了，但飞船中的时钟相对宇航员静止，时钟准确，B正确；由ll0可知，地面上的人看飞船，和飞船上的人看地面上的人都沿运动方向长度减小，C正确当vc时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故D也正确8根据伽利略相对性原理，可以得到下列结论(AC)A力学规律在任何惯性系中都是相同的B同一力学规律在不同的惯性系中可能不同C在一个惯性参考系里不能用力学实验判断该参考系是否做匀速直线运动D在一个惯性参考系里可以用力学实验判断该参考系是否做匀速直线运动解析：由伽利略相对性原理可知A、C正确9下列说法正确的是(CD)A电磁波不能产生衍射现象B电磁波和机械波都只能在介质中传播C根
6、据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相等的解析：干涉和衍射是波特有的性质，电磁波也可以发生衍射现象，故A错误；电磁波可以在真空中传播，故B错误；由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C正确；根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故D正确10如图所示，你站在水平木杆AB的中央附近，并且看到木杆落在地面上时是两端同时着地的，所以，你认为该木杆是平着落到了地面上；若此时飞飞小姐正以接近光速的速度从你前面掠过，她看到B端比A端先落地，因而她
7、认为木杆是向右倾斜着落地的她的看法是(AC)A正确的B错误的C她应感觉到木杆在朝她运动D她应感觉到木杆在远离她运动解析：当飞飞小姐掠过木杆时，在她看来，木杆不仅在下落，而且还在朝她运动因此，在你看来同时发生的两个事件，在飞飞小姐看来首先在B端发生因为运动是相对的，对运动的描述取决于选择的参考系对于你来说木杆是平着下落的，对飞飞小姐来说木杆是向右倾斜着下落的，虽然难以置信，但你和她都是正确的三、非选择题(共30分)11(12分)如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光先到达后壁(选填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达
8、前、后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变短(选填“长”或“短”)了解析：地面上的观察者认为地面是一个惯性系，闪光向前、后传播的速度相对地面是相同的，但是在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些，到达前壁的时间也就晚些，即地面上的观察者认为该闪光先到达后壁根据长度的相对性可知：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小故可以得出观察者观察到车厢的长度比静止时变短12(18分)(1)以8103 m/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间是多少？(2)若卫星以0.9c(c为真空中的光速)的速度在太空中飞行，其中一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间为多少？(3)若卫星以0.9c的速度在太空中飞行，地面上的观察者看到卫星上有一只完好的手表走过了1 min，则卫星上的观察者认为这只手表已经走过了多少时间？答案：(1)(13.61010) min(2)2.3 min(3)0.436 min解析：(1)卫星上观测到的时间为t1 min，卫星运动的速度为v8103 m/s，所以地面上观测到的时间为t(13.61010) min.(2)地面上观察的时间为t2.3 min.(3)飞船上的人认为这只表走时为tt0.436 min.
