高中物理高考 考点72 相对论——备战2021年高考物理考点一遍过

一、时间和空间的相对性

1．“同时”的相对性

（1）经典的时空观：在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察也是相同的。

（2）相对论的时空观：“同时”具有相对性，即在同一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中观察不一定同时。

2．“长度”的相对性

（1）经典的时空观：一条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同。

（2）相对论的时空观：“长度”也具有相对性，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小。

3．时间间隔的相对性

（1）经典的时空观：某两个事件，在不同的惯性系中观察，它们的时间间隔总是相同的。

（2）相对论的时间观：某两个事件，在不同的惯性参考系中观察，它们的时间间隔是不同的。

4．相对论时空观

（1）经典时空观：空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间和时间之间也是没有联系的。

（2）相对论时空观：空间和时间与物质的运动状态有关。

二、狭义相对论

1．狭义相对论的基本假设

（1）在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。

（2）真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。

2．时间间隔的相对性。

3．长度的相对性。

4．相对论的速度变换公式。

5．相对论质量。

6．质能方程E=mc2。

三、对狭义相对论的理解

1．惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系。相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。

2．光速的大小与选取的参考系无关，因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的，无任何前提条件。

3．狭义相对论认为物体的质量m与物体的速度v有关，其关系式为。

四、广义相对论

1．广义相对论的两个基本原理

（1）广义相对性原理：在任何参考系中物理规律都是一样的。

（2）等效原理：一个不受引力作用的加速度系统跟一个受引力作用的惯性系统是等效的。

2．广义相对论的几个结论：

（1）光在引力场中传播时，将会发生偏折，而不再是直线传播；

（2）引力场使光波发生频移；

（3）引力场中时间会延缓，引力越强，时钟走得越慢；

（4）有质量的物质存在加速度时，会向外辐射出引力波。

（2020·湖北东西湖华中师大一附中高二期中）如图所示，惯性系S中有一边长为1的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速的匀速飞行器上测得该正方形的图像是（    ）

A． B．

C． D．

【答案】C

【解析】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运动，根据相对论效应可知，沿x轴方向正方形边长缩短，而沿y轴方向正方形边长没有改变，则其形状变成长方形．

A．其形状与结论不相符，选项A错误；

B．其形状与结论不相符，选项B错误；

C．其形状与结论相符，选项C正确；

D．其形状与结论不相符，选项D错误；

1．甲乘客乘坐在接近光速的火车上，乙观察者站在铁轨附近的地面上，甲、乙两人手中各持一把沿火车前进方向放置的米尺。则下列说法正确的是

A．甲看到乙手中尺子长度比甲看到自己手中的尺子长度要长

B．甲看到乙手中尺子长度比甲看到自己手中的尺子长度要短

C．乙看到甲手中尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度要长

D．乙看到甲手中尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度要短

【答案】BD

【解析】在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，乙手中的尺相对于甲接近光速运动，所以甲看到乙手中的尺的长度比乙看到自己手中的尺的长度短，故A错误，B正确；甲手中的尺相对于乙接近光速运动，所以乙看到甲手中的尺的长度比甲看到自己手中的尺的长度短，故C错误，D正确。

【名师点睛】此题考查狭义相对论的基本结论，根据狭义相对论的尺缩效应即在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点；要熟记并理解它，可以解决所有关于狭义相对论的问题。

2．（2020·全国高三课时练习）接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（    ）

A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快

B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢

C．地球上的人观测到地球上的钟较快

D．地球上的人观测到地球上的钟较慢

【答案】AC

【解析】飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确；B、D错误．

【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性，注意运动的相对的，飞船相对地球高速运动，地球也相对飞船高速运动．

（2020·全国高三专题练习）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

【答案】A

【解析】爱因斯坦对狭义相对论的最基本假设是：在不同的惯性参考系中，真空中光速都是不变的，都为c=3×108m/s；故选A．

考点：本题考查狭义相对论。

1．（2020·青铜峡市高级中学高二期中）关于牛顿物理学与狭义相对论，下列说法正确的是（　　）

A．狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律

B．狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律

C．牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律

D．牛顿物理学和狭义相对论都既适用于高速运动又适用于低速运动规律

【答案】B

【解析】AB．爱因斯坦创立狭义相对论为的是研究物体在高速运动时所遵循的规律，故A错误，B正确；

C．牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律，故C错误；

D．经典力学只适用于宏观物体的低速运动，不适用于与高速运动；狭义相对论既适用于高速运动，也适用于低速运动，故D错误；

故选B。

2．质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的几倍？

A．4                                   B．5

C．6                                   D．8

【答案】B

【解析】根据质量与速度的关系：m=，当其质量为静止质量的5倍时，，所以。根据相对论中的动能表达式求出粒子的动能，当时得：，，根据质量与速度的关系：m=，代入数据得：，故B正确。

1．（2020·北京海淀人大附中高二期末）一张正方形宣传画，边长为5m，平行贴于铁路旁的广告牌上，如图所示，假设一高速列车以0.6c速度驶过，在司机看来，宣传画是（　　）

A．长4m、高5m的长方形

B．长6.25m、高5m的长方形

C．4m×4m的正方形

D．长5m、高4m的长方形

2．（2020·江苏泗洪高一月考）如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vb<vc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为（　　）

A．a B．b C．c D．无法确

3．（2020·北京海淀101中学高二期末）关于狭义相对论的说法，不正确的是（　　）

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参考系中，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运动的惯性系

D．狭义相对论认为任何情况下物体的质量不变

4．（2020·北京高二期末）在1905年爱因斯坦提出了《狭义相对论理论》，但此理论建立的前提有两个假设条件以及在相对论理论下的观察到的不同现象，如果有接近光速运动下的物体时间和空间都会发生相应的变化，下列说法中正确的是（　　）

A．在不同的惯性参考系中，一切物体的规律是不同的

B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

C．物体在接近光速运动时，它的质量会变小

D．物体在接近光速运动时，它沿运动方向上的长度会变大

5．（2020·河北新乐市第一中学高二月考）在地面附近有一高速飞行的火箭，关于地面上的观察者和火箭中的工作人员观察到的现象，下列说法正确的是（　　）

A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了

B．地面上的人现察到火箭变长了，火箭上的时间进程变慢了

C．火箭中的工作人员观察到火箭的长度不变而时间进程却变化了

D．地面上的人观察到火箭变长了，火箭上的时间进程变快了

6．（2020·河南郑州高二学业考试）如图所示，假设一根10cm长的梭镖以接近光速穿过一根10cm长静止的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是(　　)

A．静止的观察者看到梭镖收缩变短，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖

B．静止的观察者看到梭镖变长，因此在某个位置，梭镖从管子的两端伸出来

C．静止的观察者看到两者的收缩量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖

D．如果梭镖和管子都以光速c相向运动，则二者的相对速度是2c

7．（2020·江苏沭阳高一期中）一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为（　　）

A．30m B．15m C．34m D．26m

8．（2020·湖北高二期中）甲、乙、丙是三个完全相同的时钟，甲放在地球上，乙、丙分别放在两个高速运动的火箭上，以速度和朝同一方向远离地球飞行，<．地面上的观察者看

A．甲时钟走得最慢 B．乙时钟走得最慢

C．丙时钟走得最慢 D．甲、乙、丙时钟快慢一样

9.（2020·四川省宜宾市第四中学校高一期末）物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。以下叙述中，正确的说法是（     ）

A．牛顿发现万有引力定律，并测出了万有引力常量

B．爱因斯坦提出：在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都一样

C．开普勒在牛顿万有引力定律的基础上，导出了行星运动的规律

D．由爱因斯坦的质能方程可知，质量就是能量，质量和能量可以相互转化

10．（2020·安徽高一期末）关于经典力学、相对论和量子力学，下列说法中正确的是（　　）

A．相对论和量子力学的出现彻底否认了经典力学

B．真空中光速在不同的惯性参考系中是不相同的

C．经典力学适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体

D．经典物理学作为相对论在宏观物体低速运动时的特例，在自己的适用范围内仍然成立

11．（2020·江苏高二期中）1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（   ）

A．同时的绝对性与同时的相对性

B．运动的时钟变慢与运动的尺子缩短

C．时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性

D．相对性原理与光速不变原理

12．（2020·江苏省响水中学高一月考）如图所示，甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为真空中光速)的飞船反向运动．则下列说法正确的是（   ）

A．甲乙两人相对速度为1.4c

B．甲观察到乙的身高不变

C．甲观察到乙所乘的飞船变短

D．甲观察到乙所带的钟表显示时间变快

13．（2020·内蒙古通辽高三模拟）关于机械波电磁波和相对论的下列说法中正确的是

A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定

B．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变矮了

C．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率

D．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射

E. 在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短

14．（2020·六盘山高级中学高三二模）旅行者1号(英语:Voyager1)是一艘无人外太阳系空间探测器。于1977年9月5日发射。它是第一个提供了木星、土星以及其卫星详细照片的探测器。2012年8月25日，“旅行者1号”成为第一个穿越太阳圈并进入星际介质的宇宙飞船。截至现在，旅行者1号正处于离太阳211亿公里的距离，仍有足够的能源支持星际飞行，并且可以和地球保持联络。若旅行者1号正以速度u高速飞离地球的同时发出频率为ν的电磁波向地球传递信号，则________

A．该电磁波相对地球的速度为c+u

B．该电磁波相对地球的速度为c

C．地球上接收到的旅行者1号所发射的电磁波的频率小于ν

D．地球上接收到的旅行者1号所发射的电磁波的频率等于ν

E.该电磁波传播到地球大气层时，能绕过空气分子和微小尘埃继续传播

15．（2020·大名县第一中学高二月考）在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两中小鸡在车厢前端出生．则火车上的人看这件事，猫和鸡中出生时间关系是_________________(鸡先出生或猫先出生或同时出生)，在地面上的人看这件事，是__________(鸡先出生或猫先出生或同时出生)

16．（2020·大名县第一中学高二月考）一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过，已知光速为3×108m/s，观察者测得火箭的长度约为________(保留两位有效数字)

17．（2020·江苏海安高级中学高三月考）宇宙飞船相对于地面以速度v=0.1c匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为t0，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______t0（大于、等于、小于）

18．（2020·江苏扬州中学高三月考）我们想像这样一幅图景：一列火车以接近光速从观察者身边飞驰而过，火车里的观察者看到沿铁路电线杆距离_______（填“变大”、“变小”、“不变”），而地面上的观察者看到火车车窗的高度_______（填“变大”、“变小”、“不变”） ．

19．（2020·江苏高三二模）相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填相等、不等）．并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填前、后）壁．

20．（2020·江苏高三月考）二十世纪二十年代，天文学家哈勃从星光谱的观测中发现宇宙中所有的星系都在彼此远离退行，距离越远，退行速度越大，两者成正比，这个规律称为哈勃定律。一个遥远的超新星以速度v远离地球观察者，地球观察者测量的星系光谱波长____（选填“大于”、“等于”或“小于”）超新星发出光谱波长；地球观察者测量超新星发出光的传播速度为_____（光在真空中传播速度为c）。

21．（2020·江苏盐城）甲乘坐速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的乙，乙的飞行速度为0.5c，甲向乙发出一束光进行联络。则乙观测到光速是________（选填“c”“1.4c”或“1.9c”）；地面上的观察者发现甲的手表示数比乙的手表示数变化________（选填“慢了”“快了”或“相同”）。

22．（2020·江苏高三二模）如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为f0的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔t___t0(选填“等于”或“不等于”)；地面观测站接收到该电磁波频率f ____f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

23．（2017·江苏卷）接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有

A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快

B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢

C．地球上的人观测到地球上的钟较快

D．地球上的人观测到地球上的钟较慢

24．（2016·江苏卷）一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球，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30 m

B．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m

C．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c

D．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c

1．A【解析】一张正方形宣传画，边长为5m，平行地贴于铁路旁边的墙上，一超高速列车以0.6c的速度接近此宣传画，根据相对论效应

司机测量时宣传画的长度变成4m，高5m的长方形，故A正确，BCD错误。

故选A。

2．C【解析】根据爱因斯坦相对论可知

则相对于观察者的速度v越大，其上的时间进程越慢，所以c走的最慢，故C正确，ABD错误。

故选C。

3．D【解析】A．根据狭义相对论的两个基本假设可知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故A不符合题意；

B．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，故B不符合题意；

C．狭义相对论两个基本假设：一是在不同惯性参考系中，一切物理定律都是相同的，只涉及无加速运动的惯性系，故C不符合题意；

D．相对论认为，物体的质量随速度的增大而增大，故D符合题意。

故选D。

4．B【解析】A．在不同的惯性参考系中，一切物体的规律都是相同的，所以A错误；

B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，所以B正确；

C．由相对论知

其中为物体静止时的质量，所以当物体在接近光速运动时，它的质量会变大，所以C错误；

D．由相对论可知

其中为物体相对静止的人的长度，则当物体在接近光速运动时，它沿运动方向上的长度会变小，所以D错误。

故选B。

5．A【解析】ABD．根据爱因斯坦相对论可知，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了。故A正确，BD错误。

C．运动是相对的，火箭上的人员观察到火箭的长度不变而时间进程也不变，故C错误。

故选A。

6．A【解析】ABC．根据狭义相对论的尺缩效应，如果梭镖相对于观察者运动，那么梭镖收缩变短，而管子长度不变，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖，选项A正确，BC错误；

D．由光速不变原理，可知物体的速度不会超过光速，故D错误。
故选A。

7．D【解析】根据狭义相对论得火箭上的人测得火箭的长度为30m，根据长度的相对性

代入解得观察者测得火箭的长度

故ABC错误，D正确。

故选D。

8．C【解析】钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了；

甲时钟放在地面上，在地面上的人看来，甲钟没有变化．乙、丙两钟放在两个火箭上，根据爱因斯坦相对论可知，乙、丙变慢，由于，丙钟比乙钟更慢，所以甲钟最快，丙钟最慢，C正确．

9.B【解析】A. 牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量，A错误。

B. 爱因斯坦提出：在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都一样，即光速不变原理，B正确。

C. 开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，C错误。

D. 由质能方程可知，能量与质量之间存在着一定的必然对应的关系，而不能认为质量就是能量，能量就是质量，能量与质量是两个不同的概念，D错误。

10．D【解析】A．相对论和量子力学更加深入地研究运动规律，但并没有否认经典力学，选项A错误；

B．根据狭义相对论的光速不变原理，真空中光速在不同的惯性参考系中是相同的，选项B错误；

C．经典力学适用于宏观低速物体，不能适用于微观高速物体；选项C错误；

D．相对论的出现，并没有否定经典物理学，经典物理学是相对论在低速运动条件下的特殊情形，选项D正确。

故选D。

11．D【解析】爱因斯坦提出的狭义相对论两条基本假设是： 相对性原理与光速不变原理，其他内容均建立在这两点的基础之上；故选D.

12．BC【解析】A．如果把两个人中的一个看成静止，那么另一个相对有一个运动速度，但不是速度合成公式，而是相对论速度合成公式，合成的速度接近某个光速值，也即是说，如果把甲看成静止，那么乙相对甲以某个接近光速的速度飞行，故A错误；

B．身高是竖直方向，他们的运动方向为水平，所以身高不变，两者看到对方的身高不变，故B正确；

C．根据相对论的尺缩效应，甲观察到乙所乘的飞船变短，故C正确；

D．根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地球来说时间都变慢了，但乙相对于甲的速度更大，因此可以推测，乙的钟要更慢一点，故D错误；

故选：BC

13．CDE【解析】机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故A错误。根据相对论原理，火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮，故B错误；简谐波的振动周期与传播周期相同，故单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列简谐波的频率，故C正确；光导纤维束是用全反射来传输图象信息的，故D正确；在真空中传播的两列电磁波，传播速度相同，由v=λf知，频率越大，波长越短，故E正确。

14．BCE【解析】AB．根据光速不变原理可知，该电磁波相对地球的速度为光速即为c，故A错误，B正确；

CD．根据多普勒效应可知，当旅行者1号远离观察者时，观察者接收到的旅行者1号所发射的电磁波的频率小于ν，故C正确，D错误；

E．该电磁波用于通信，说明此电磁波的波长较长，则该电磁波传播到地球大气层时，能绕过空气分子和微小尘埃继续传播，故E正确。

故选BCE。

15．同时出生    猫先出生   

【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；

地面上的人以地面是一个惯性系，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。

16．26m

【解析】根据长度的相对性得
观察者测得火箭的长度为

17．相等    大于   

【解析】根据光速不变原理，地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度不变，即平面镜反射前后的速度相等；

飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为；在根据相对论时空观，地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间 满足

即

18．变小    不变   

【解析】假设一列火车以接近光速从我们身边飞驰而过，根据相对论尺缩效应可知：车厢长度变短，而车厢高度不变．

19．相等    后   

【解析】车厢中的人认为，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．地面上人以地面是一个惯性系，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．

20．大于    c   

【解析】根据多普勒效应，遥远的超新星以速度v远离地球观察者，则地球观察者测量的星系光谱波长大于超新星发出光谱波长；根据相对论原理，地球观察者测量超新星发出光的传播速度为c。

21．c    慢了   

【解析】根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变，所以乙观测到该光束的传播速度为c

根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地面上的人来说时间都变慢了，但甲相对于乙的速度更大，因此可以推测，地面上的观察者发现甲的手表示数比乙的手表示数变化慢了

22．不等于    大于   

【解析】根据时间相对性原理可得

因为v小于c，故t不等于t0；

根据多普勒原理，可知当一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，即波源靠近地球，故地面观测站接收到该电磁波频率f大于f0。

21．AC【解析】飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以AC正确，BD错误。

【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性，注意运动的相对的，飞船相对地球高速运动，地球也相对飞船高速运动。

22．B【解析】根据狭义相对论可知，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30 m，飞船上的人测量飞船的长度等于30 m，所以A错误，B正确；根据光速不变原理，飞船上和地球上测量光的速度都等于c，故CD错误。