《第二节 相对论初步》（同步训练）高中物理必修第二册_沪科版_2024-2025学年.docxVIP

《第二节相对论初步》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、狭义相对论是由哪位物理学家提出的？

A、牛顿

B、爱因斯坦

C、法拉第

D、麦克斯韦

2、在狭义相对论中，当观察者以非常高速度接近一个运动着的物体时，会发生什么现象？

A、观察者会看到物体长度缩短，时间变慢

B、观察者会看到物体长度变长，时间变快

C、观察者会看到物体长度不变，时间正常

D、观察者会看到物体长度缩短，时间变快

3、爱因斯坦的狭义相对论提出了什么假设，这一假设导致了什么理论框架的建立？

A、相对性原理，建立了时空描述的新框架

B、光速不变原理，建立了时空描述的统一性

C、质量相对性原理，建立了物质与运动的定量关系

D、能量守恒定律，建立了新的运动学体系

4、根据狭义相对论，以下哪个说法是正确的？

A、长度不变原理，即物体在不同惯性参考系中的长度相同

B、时间不变原理，即时钟在不同惯性参考系中的读数相同

C、长度收缩现象，即高速运动的物体会使其长度变短

D、时间膨胀现象，即高速运动的时钟走得比静止时钟慢

5、在爱因斯坦的相对论中，以下哪个现象不能用狭义相对论解释？

A.光速不变原理

B.质能方程E=mc2

C.真空中光的传播速度

D.质点在高速运动时的质量增加

6、在狭义相对论中，一个物体的速度接近光速时，以下哪个效应会发生？

A.时间会变慢

B.长度会变长

C.质量会变小

D.速度会无限增加

7、根据狭义相对论，当物体接近光速运动时，其质量会如何变化？

A、变大

B、变小

C、不变

D、无法确定

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下哪些说法是关于狭义相对论基本假设的正确描述？

A.在所有惯性参考系中，物理定律都是相同的。

B.空间的概念与时间无关。

C.光速是一个常数，不依赖于光源的运动状态。

D.时间、长度在相对运动的不同惯性参考系中表现为不同的含义。

2、关于相对论效应，以下哪些说法是正确的？

A.当物体以接近光速运动时，其质量会无限大。

B.在狭义相对论中，时间膨胀效应说的是时间在运动的参考系中会变慢。

C.长度收缩只在物体沿着运动方向上发生。

D.相对论力理论和经典力理论在所有条件下都是自洽的。

3、关于狭义相对论的基本假设，以下说法正确的是：

A.物理定律在所有惯性参考系中都是相同的

B.光速在真空中的速度是恒定的，与光源和观察者的相对运动无关

C.时间和空间是绝对的，不随观察者的运动状态改变

D.质量和能量是可以相互转换的

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

（15分）

题目：阐述相对论中的洛伦兹变换原理，并说明其在电磁学中的应用。

第二题

某宇宙飞船以速度v接近光速向地球飞来，根据相对论，该飞船上的时钟与地球上的静止观察者测得的时钟相比，会有以下哪种现象发生？

A.飞船上的时钟走得比地球上的快

B.飞船上的时钟走得比地球上的慢

C.飞船上的时钟与地球上的时钟走得一样快

D.以上情况都有可能发生

第三题

一列火车以0.6c的速度从A站开往B站，A、B两站相距10亿米。某乘客坐在火车上，他看到在火车前方距离他1亿米处有一座灯塔。请问：

（1）若以地面为参考系，该灯塔距离乘客的距离是多少？

（2）若以火车为参考系，该灯塔距离乘客的距离是多少？

（3）若以地面为参考系，乘客看到灯塔发出的光在地面上的传播速度是多少？

第四题

题目：

假设你有一个质为1千克的物体，在地球上的静止状态下观察其长度为1米。现在，有另一个参考系以0.6c（其中c是光速）的速度相对于这个静止参考系运动。请计算这个物体在以0.6c运动的参考系中的长度，并解释为什么质为

第五题

假设一辆以速度v接近光速c行驶的列车A上有一盏在A列车内部静止的灯发出一束光。站台上的观察者B看到光束以速度v传播。请回答以下问题：

（1）根据爱因斯坦的狭义相对论，光速在所有惯性参考系中都是恒定的，即光速c是一个不变的常数。解释为什么列车站台上的观察者B看到的光速也是c。

（2）如果列车的速度v足够大，接近光速，那么列车站台上的观察者B是否会看到灯发出光的光线弯曲？为什么？

（3）在列车上，乘客C看到灯发出光的光线是直的。如果列车速度足够大，接近光速，那么乘客C在物理上如何解释这个现象？

《第二节相对论初步》同步训练及答案解析

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、狭义相对论是由哪位物理学家提出的？

A、牛顿

B、爱因斯坦

C、法拉第

D、麦克斯韦

答案：B

解析：狭义相对论是由阿尔伯特·爱因斯坦在1905年提出的，他的这一理论包括了著名的质能等价公式E=mc2，以及提出了关于时间和空间的新概念。

2、在狭义相对论中，当观察