鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 相对论中的神奇时空同步达标检测题

这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 相对论中的神奇时空同步达标检测题，共12页。试卷主要包含了多选题，单选题等内容，欢迎下载使用。
5.2相对论中的神奇时空一、多选题1．如图所示，地面上、两处的中点处有一点光源，甲观察者站在光源旁，乙观察者乘坐速度为（接近光速）的火箭沿方向飞行，两观察者身边各有一个事先在地面校准了的相同的时钟，下列对相关现象的描述中，正确的是（　　）A．甲测得的光速为，乙测得的光速为B．甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了C．甲测得的间的距离大于乙测得的间的距离D．当光源发生一次闪光后，甲认为、两处同时接收到闪光，乙则认为先接收到闪光2．下列说法正确的是（　　）A．一根长为L的长杆相对观察者沿杆方向以速度v运动时，观察者测得的长度为B．光的偏振现象说了光是一种电磁波.C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱.D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大.E.根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞.F.利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物.3．下列说法正确的是（　　）A．一根长为L的长杆相对观察者以速度v运动时，观察者测得的长度为LB．光的偏振现象说了光是一种电磁波C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大E.根据单摆的周期公式T=2π，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞F.利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物4．下列说法正确的是（　　）A．一根长为L的长杆相对观察者以速度v运动时，观察者测得的长度为B．光的偏振现象说了光是一种电磁波C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大E.根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞F.利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物5．下列说法正确的是（　　）A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C．“彩超”是向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率编号就能知道血流的速度，这是利用了多普勒效应D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E.在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短6．下列说法正确的是（　　）A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏上观察到干涉条纹，用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D．相对论认为：竖直向上高速运动的球，无论谁去观察在水平方向上都会变扁E.在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短 二、单选题7．能用来计时的钟表有多种，如图所示，从左到右依次为沙漏计时仪器、电子表、机械闹表、生物钟。由相对论的知识可知，物体的运动可以使得某一种计时仪器变慢，则也一定能使所有的计时仪器变得一样慢。则对上述表述理解正确的是（　　）A．正确，对各式计时仪器的影响一定相同B．错误，对各式计时仪器的影响不一定相同C．AB两个选项分别说明了两种不同情况下的影响D．以上答案均错误8．相对于地球的速度为v的一飞船，要到离地球为5光年的星球上去。若飞船的宇航员测得该旅程为3光年，则v应为（　　）A． B． C． D．9．像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。下列说法正确的是（    ）A．量子论和狭义相对论否定了经典力学B．牛顿的万有引力理论适用于白矮星表面C．相对论适用于任何情况下的任何物体D．狭义相对论是时空观发展史上的一次大变革10．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11．下列说法中正确的是（　　）A．红外测温仪根据人体发射红外线的强弱来判断体温高低B．相同频率的机械波和电磁波叠加时也能发生干涉现象C．雷电时发出的声光从空气传入水中波长均减小D．高速运动的飞船中测得舷窗的长度比静止在地面上的该飞船中测得的短12．下列说法错误的是（  ）A．考虑相对论效应，长度、时间的测量结果都随物体与观察者相对运动状态而改变B．一切物理规律在不同的惯性系中是平权的C．圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光波叠加造成的D．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比13．用相对论的观点判断，下列说法错误的是(　　)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10km/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v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计14．在适当的时候，通过仪器可以观察到太阳后面的恒星，这说明星体发出的光(　　)A．经太阳时发生了衍射B．可以穿透太阳及其他障碍物C．在太阳引力场作用下发生了弯曲D．经过太阳外的大气层时发生了折射       参考答案1．CD【详解】A．根据爱因斯坦的光速不变原理，可知甲乙在两种不同的参考系里测出的光速都为c，故D错误；B．根据钟慢效应：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；甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变慢了，故B错误；C．根据尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，可知甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离，故C正确；D．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，对乙而言，则乙认为B先接收到闪光，故D正确。故选CD。2．ADF【详解】一根长为L的长杆相对观察者沿杆的方向以速度v运动时，观察者测得的长度为，A正确；光的偏振现象说了光是一种横波，B错误；无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强，C错误；一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，由单摆的周期公式，g变小，其振动周期一定变大，D正确；根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，不满足单摆的理想条件，周期公式不成立，E错误；利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物发生衍射，F正确．故选ADF.【点睛】考查光的相对论，掌握沿着运动方向长度才缩短，理解单摆的周期公式的条件，注意波的明显衍射条件．3．DF【详解】A．只有当沿着长杆方向，相对观察者以速度v运动时，观察者测得的长度为L，故A错误；B．光的偏振现象说了光是横波，故B错误；C．无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，故C错误；D．单摆的周期公式T=2π，其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，故D正确；E．根据单摆的周期公式T=2π，在地面附近，如果L→∞，则不满足单摆的条件，周期公式不成立，故E错误；F．因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，故F正确．故选DF．4．ADF【详解】A．沿着长杆方向，相对观察者以速度v运动时，观察者测得的长度为，故A错误；B．光的偏振现象说了光是横波，故B错误；C．无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，故C错误；D．单摆的周期公式，其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，故D正确；E．根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则重力加速度变化，故E错误；F．因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，故F正确；故选ADF．【点睛】只有沿着长杆的方向运动，长度才缩短，光的偏振说明光是横波，频率越高发射能力越强，根据周期公式，放在某高山之巅，重力加速度变化，导致周期变化，若L无穷长时，则重力加速度发生变化，当波长越长，越容易发生衍射现象，从而即可各项求解．5．ACE【解析】肥皂泡呈现的彩色是光的等厚干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，A正确；光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，全息照相在记录物光的相位和强度分布时，利用了光的干涉，B错误；向人体发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率编号就能知道血流的速度，利用了多普勒效应，C正确；我们发现竖直向上高速运动的球，水平方向上没有变化，竖直方向变短了，D错误；在真空中传播的电磁波，波速不变，根据v＝λf可知，当它的频率增加时，波长变短，E正确；故选ACE.6．ACE【详解】肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，现象A正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关的结果，故B错误．做双缝干涉实验时，红光的波长大于绿光，根据可知，用绿光照射单缝，在光屏上观察到干涉条纹，用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样，选项C正确；相对论认为：竖直向上高速运动的球，水平方向上没有变化，竖直方向变短了，故D错误；在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，周期变小，则波长变短，选项E正确；故选ACE.7．A【详解】根据爱因斯坦相对论的钟慢效应可知，若钟与观察者有相对运动，所有的钟都变慢，而且变慢的程度均相同，与钟的构造、原理无关。故选A。8．D【详解】根据距离的相对性公式，有则有代入数据有解得故选D。9．D【详解】相对论和量子论的出现不是否定原有经典力学，而是明确经典力学只在一定条件下适用，白矮星由于引力极大，万有引力不能解释，相对论和经典力学一样不是任何条件都适用，故选D。10．B【详解】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。11．A【详解】A．红外测温仪根据人体发射红外线的强弱来判断体温高低，选项A正确；B．机械波和电磁波是不同性质的波，即使频率相同叠加时也不能发生干涉现象，选项B错误；C．雷电时发出的声从空气传入水中波速变大，波长变大；光从空气传入水中波速变小，波长变小，选项C错误； D．高速运动飞船中，沿着速度的方向两点距离才变短，选项D错误。故选A。12．D【详解】A、考虑相对论效应，长度、时间的测量结果都随物体与观察者相对运动状态而改变；故A正确．B、一切物理规律在不同的惯性系中是平权的．故B正确．C、圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光波的叠加产生明显的衍射造成的；故C正确．D、根据，知条纹的间距与缝的宽度不成正比；故D错误．本题选错误的故选D．【点睛】本题考查选修3-4中的基本概念，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点．13．A【详解】A．由相对论的观点，时间和空间都是相对的，故A错误，符合题意；
B．根据时间间隔的相对性：可知，时间延缓效应，因此地面上的人看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，故B正确，不符合题意；
C．根据长度的相对性：，可知，在运动方向上长度缩短，所以在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的航天员却感到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些，故C正确，不符合题意；
D．当低速宏观物体时，v<<c时，△t≈△t′，l≈l0，可知“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故D正确，不符合题意；
故选A。14．C【解析】根据爱因斯坦的广义相对论，光线在太阳引力场作用下发生了弯曲，所以可以在适当的时候（如日全食时）通过仪器观察到太阳后面的恒星，故C正确，ABD错误．