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《B 时间和空间的相对性》(同步训练)高中物理拓展型课程II_华东师大版_2024-2025学年.docxVIP

《B 时间和空间的相对性》(同步训练)高中物理拓展型课程II_华东师大版_2024-2025学年.docx

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《B时间和空间的相对性》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、关于狭义相对论中的时间膨胀效应,下列描述正确的是:

A.在高速运动的参照系中,时间会变慢。

B.在高速运动的参照系中,时间会变快。

C.在静止的参照系中,时间会变慢。

D.在静止的参照系中,时间会变快。

2、假设有一对孪生兄弟,哥哥以接近光速的速度飞行,而弟弟留在地球上。当哥哥返回地球时,下列说法正确的是:

A.哥哥显得更年轻。

B.弟弟显得更年轻。

C.他们年龄一样。

D.无法确定谁更年轻。

3、问题描述:

在相对论中,当两个参考系以接近光速的速度相互接近时,下列哪个现象不会发生?

A.时间膨胀

B.长度收缩

C.质量增加

D.时间倒流

4、问题描述:

若一静止的观察者观测到两个事件A和B同时发生,而在另一参考系S’中,该事件A先于B发生。则在S’参考系中,关于事件A和B的先后顺序,下列哪种说法正确?

A.事件A和B同时发生

B.事件A先于B发生

C.事件B先于A发生

D.不确定,需要更多信息

5、在狭义相对论中,当物体的速度接近光速时,以下哪个物理量将发生变化?

A.物体的质量

B.物体的长度

C.时间间隔

D.空间间隔

6、在狭义相对论中,一个观测者观察到另一个以接近光速运动的观测者测量的时间间隔比静止时间间隔要:

A.更长

B.更短

C.不变

D.无法确定

7、根据爱因斯坦的相对论,以下哪个选项正确描述了时间膨胀现象?

A.当物体以接近光速运动时,其内部时间相对于静止观察者会变慢。

B.当物体以接近光速运动时,其内部时间相对于静止观察者会变快。

C.时间膨胀现象仅发生在接近光速的物体之间。

D.时间膨胀现象仅发生在静止的物体之间。

二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)

1、下列关于时间和空间相对性的说法中,正确的是()

A.在所有惯性参考系中,物理定律都是相同的。

B.在高速运动的参考系中,时间会变慢,长度会缩短。

C.光速在所有惯性参考系中都是恒定的。

D.物体的质量会随着速度的增加而增加。

2、在狭义相对论中,以下哪个效应描述了物体在接近光速时,时间相对于静止观察者会变慢的现象()

A.能量守恒

B.动量守恒

C.时间膨胀

D.长度收缩

3、根据爱因斯坦的相对论,以下哪些现象属于时间膨胀的范畴?()

A.地球上的时钟比宇宙飞船上的时钟走得慢

B.地球上的时钟比高山上的时钟走得慢

C.高速运动的物体上的时钟比静止物体上的时钟走得慢

D.地球上的时钟比月球上的时钟走得慢

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

在狭义相对论中,一个物体以接近光速的速度运动。如果该物体上的时钟显示时间为10秒,那么相对于静止观察者,这个时钟的时间是多少秒?

第二题

题目描述:

在某高速列车中,乘客小明以相对地面静止的速度v_0(v_0c)沿列车行驶方向观察一个发光点。若列车以速度u=0.8c相对于地面运动,求小明观测到的发光点的实际时间间隔与他所感知的时间间隔之比。

第三题

题目描述:

在一辆以速度v相对于地面匀速直线运动的火车上,有一名乘客从车厢的一端走到另一端。假设火车的长度为L,乘客相对于火车的速度是u。现在考虑两个惯性参考系:一个固定在地面上(地面参考系),另一个固定在火车上(火车参考系)。

在火车参考系中,计算乘客走完全程所需的时间t车

根据相对论的时间膨胀效应,在地面参考系中观察到乘客走完全程所需的时间t地是多少?请用v、u和L表达,并假设v

如果火车的速度v=0.6c(这里c是真空中的光速),而乘客相对于火车的速度u=1m/

第四题

一列火车以接近光速的速度沿直线轨道行驶,乘客甲在火车车厢内以恒定速度水平向右抛出一个小球。试分析在不同参考系中观察到的现象,并说明这些现象与狭义相对论中的时间膨胀和长度收缩有何关联。

第五题:

一列火车从A站以恒定速度v向B站行驶,A站与B站之间的距离为s。在火车行驶过程中,地面上的观察者测得火车上有一个钟表,该钟表在火车到达B站时显示的时间为t。假设光速为c,求:

(1)火车上钟表显示的时间t与地面上的观察者测得的时间t’之间的关系;

(2)火车上的观察者测得A站与B站之间的距离s’与地面上的观察者测得的距离s之间的关系。

《B时间和空间的相对性》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、关于狭义相对论中的时间膨胀效应,下列描述正确的是:

A.在高速运动的参照系中,时间会变慢。

B.在高速运动的参照系中,时间会变快。

C.在静止的参照系中,时间会变慢。

D.在静止的参照系中,时间会变快。

答案:A、

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