2021学年第1节 初识相对论课后作业题

这是一份2021学年第1节 初识相对论课后作业题，共5页。试卷主要包含了属于狭义相对论基本假设的是，下列说法中错误的是，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

A.在火车上的人看来，一只小猫先出生B.在火车上的人看来，两只小鸡先出生
C.在地面上的人看来，一只小猫先出生D.在地面上的人看来，两只小鸡先出生
2.一艘太空飞船静止时的长度为，他以(为光速)的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是( )
A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于
B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于
C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于
D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于
3.属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中( )
A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性
C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比
4.下列各选项中，不属于狭义相对论内容的是( )
A.光子的能量与光的频率成正比
B.物体的质量随着其运动速度的增大而增大
C.在不同的惯性参考系中，时间间隔具有相对性
D.在不同的惯性参考系中，长度具有相对性
5.下列说法中错误的是( )
A.万有引力可以用狭义相对论做出正确的解释
B.电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释
C.狭义相对论是惯性参考系之间的理论
D.万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架
6.下列说法正确的是( )
A.爱因斯坦的狭义相对论认为运动的时钟变快
B.狹义相对论认为一切物理规律对于所有惯性系都具有相同的形式
C.在高速运动情况下，经典力学的规律仍然适用
D.可以通过力学实验区分均匀引力场和一个做匀加速运动的参考系
7.如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着三个时钟，下列说法正确的是( )
A.A时钟走得最慢，B时钟走得最快B.A时钟走得最慢，C时钟走得最快
C.C时钟走得最慢，A时钟走得最快D.B时钟走得最慢，A时钟走得最快
8.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
9.如果牛顿运动定律在参考系中成立，而参考系相对于做匀速直线运动，则在参考系中（ ）
A.牛顿运动定律也同样成立
B.牛顿运动定律不能成立
C. 和两个参考系中，一切物理定律拿都是相同的
D.参考系也是惯性参考系
10.一列很长的火车在沿平直车道飞快地匀速行驶，车厢中央有一个光源发出了一个闪光，闪光照到车厢的前壁和后壁。对这两个事件说法正确的是( )
A.车上的观察者认为两个事件是同时的B.车上的观察者认为光先到达后壁
C.地面上的观察者认为两个事件是同时的D.地面上的观察者认为光到达前壁的时刻晚些
答案以及解析
1.答案：C
解析：火车中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁，则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生，故A、B错误；地面上的人认为，地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些，故在地面上的人看来，一只小猫先出生，故C正确，D错误.
2.答案：B
解析：根据狭义相对论理论，沿相对运动方向的长度缩短，所以地球上的观测者测得该飞船的长度小于，飞船上的人测量飞船的长度等于，所以A错误；B正确；根据光速不变原理，飞船上火地球上测量光的速度都等于，故C、D错误。
3.答案：A
解析：狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切彼此做匀速直线运动的惯性参考系，对于描述运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任一惯性参考系，真空中的光速都相等．所以只有选项A正确．
4.答案：A
解析：知道狭义相对论的质量、时间、长度效应和光子说是解决此题的关键。A选项是爱因斯坦的光子说，与相对论无关；B、C、D选项是狭义相对论的质量、时间、长度效应中所描述的对象。故选A。
5.答案：A
解析：狭义相对论理论认为电磁相互作用的传播速度c是自然界中速度的极限，而星球的运动不能够超过光速影响到远处的另一个星球，所以万有引力理论无法纳入狭义相对论，故选项A错误，B、D正确；狭义相对论是惯性参考系之间的理论，故选项C正确。
6.答案：B
解析：狭义相对论认为运动的时钟变慢，故A项错；狹义相对论认为所有惯性系是等价的，一切物理规律在惯性系中都有相同的形式，故B 项正确；在高速运动情况下，经典力学的规律不再适用，故C项错；一个均匀引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，不能通过力学实验来区分，故D项错。
7.答案：C
解析：根据广义相对论的等效原理可知，加速参考系中出现的惯性力等效于引力，在引力场中，时钟变慢，引力场越强，时钟变慢越快，转盘上的观察者认为，圆盘是静止的，在圆盘上存在着一个引力（非惯性力，与向心力大小相等、方向相反），方向指向边缘，越靠近边缘，引力越强，时钟走时越慢，故选项C正确。
8.答案：ABD
解析：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。
9.答案：ACD
解析：根据狭义相对论原理，在不同的惯性参考系中一切物理定律都是相同的。
10.答案：AD
解析：因为车厢是个惯性系，光向前、后传播的速度相同，光源又在车厢的中央，闪光当然会同时到达前、后两壁，A正确；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也是相同的，但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，故D也正确。