黑龙江省大庆市喇中高考物理复习 考题精选（137） 相对论简介.doc

- 1 - 高中物理考题精选（137）——相对论简介 1、下列说法中正确的是( ) A．物体的引力使光线弯曲 B．光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用 C．在强引力的星球附近，时间进程会变慢 D．广义相对论可以解释引力红移现象 答案 ACD 解析：根据广义相对论的几个结论可知，选项 A、C、D 正确，B 错误。 2、下列说法中正确的是（ ） A. 电磁波具有偏振现象，说明电磁波是纵波 B. 电磁波谱中最容易发生衍射的是无线电波 C. 机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象，是因为它们都可以在真空中传 播 D. 光速不变原理和时间间隔的相对性是狭义相对论的两个基本假设 答案 解：A、只有横波才会发生偏振现象．电磁波具有偏振现象，说明电磁波是横波，故 A 错误． B、波长越长，衍射越明显，电磁波谱中波长最长的是无线电波，故电磁波谱中最容易发生衍 射的是无线电波，故 B 正确． C、电磁波的传播不需要介质，在真空中也能传播，而机械波的传播需要介质，真空中不传播．故 C 错误． D、光速不变原理和相对性原理是狭义相对论的两个基本假设． 故选：B． 3、物理学发展过程中，不少物理学家作出了重大贡献，下列有关物理学史不符合事实的是 ( ) A．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在 B．赫兹首先捕捉到电磁波 C．伽俐略认为，力学规律在任何惯性参考系中都是相同的 D．爱因斯坦通过质能方程阐明质量就是能量 答案 D 4、根据爱因斯坦提出的相对论，以下说法正确的是（ ） A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B．物体的质量取决于物体所含物质的多少，因而物体无论以多大速度运动，其质量与速度无 关 C．一个真实的物体，其运动速度有可能达到甚至超过真空中的光速 D．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观测者的相对运动状态而改变 答案 D 5、下列说法中不正确的是（ ） A、人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射 B、麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在- 2 - C、在高速运动的火箭里的人认为火箭本身变短了 D、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关 E、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的，主要体现了光的波动 答案 BCD 在 A 选项中人耳能听见的声波比超声波易发生衍射，A 对；是麦克斯韦预言，是 赫兹实验证实了电磁波的存在，B 选项错；根据相对运动理论，在高速（大于或等于光速）运 动的系统内，物体长度要变短，质量也发生变化，，若小球光速，长度就不发生变化，所以 C 错；单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关，它决定周期性外 力的周期，所以 D 答案错；肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的是薄膜干涉，即表现 出了光的波动性，E 正确。故本题不正确答案为 BCD。 6、如图所示,强强乘坐速度为 0.9c(c 为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为 0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为( ) A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c 答案 D 解析:根据爱因斯坦相对论的基本假设——光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性 参考系中都是相同的,选项 D 正确. 7、以下说法正确的是（ ） A．狭义相对论两个基本假设之一是在不同惯性参考系中，一切物理定律都是相同的 B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度 C．如果质点所受合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动 D．在波的干涉中，振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处 答案 AB 8、电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符实际的是：（ ） A．电磁波不能产生衍射现象 B．常用的摇控器通过里出紫外先脉冲信号来摇控电视机 C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 答案 C 9、下列说法中正确的是（ ） A．同种介质中，光的波长越短，传播速度越快 B．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说 C．某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，则测出的周期偏小 D．静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短 答案 CD 【解析】光在真空中传播速度相等，A 项错误；泊松亮斑有力地支持了光的波动说，杨氏干涉 实验有力地支持了光的波动说，B 项错误；某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一 次，测出的周期 偏小，C 项正确；根据相对论知识判断 D 项正确。- 3 - 10、以下是有关波动和相对论内容的若干叙述，其中正确的有（ ） A．光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化 C．光的偏振现象说明光波是横波 D．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射 答案 ACD 【解析】（1）相对论基本原理是：光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都 是相同的．故 A 正确；两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与减弱区域相互间隔，振 动加强的区域始终加强．振动减弱的区域始终减弱．故 B 错误；只有横波才能产生光的偏振 现象，所以光的偏振现象能说明光波是横波．故 C 正确；夜视仪器能在较冷的背景上探测出 较热物体的红外辐射．故 D 正确． 11、下列说法中不正确的是（ ） A、人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射 B、麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 C、在高速运动的火箭里的人认为火箭本身变短了 D、单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关 E、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的，主要体现了光的波动性。 答案 BCD 12、关于经典时空观和相对论时空观，下列说法错误的是（ ） A．经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的 B．相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系 C．经典力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动的问题 D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论仍有很大的区别 答案 D 13、以下哪些属于狭义相对论的基本假设（ ） A．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小 B．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 D．物体的能量 E 和其质量 m 满足 E=mc2 答案 BC 14、下列说法正确的是 A．雷达是利用微波来测定物体位置的设备 B．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点 C．根据狭义相对论的基本原理，光速在不同的参考系中都是相同的 D．做简谐运动的质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定 答案 AB 15、下列说法中正确的是________． A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的 B．光的偏振证明了光和声波一样是纵波 高 考 资 源 网- 4 - C．狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的 D．在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点处开始计时 答案 CD 16、下列说法正确的是（ ） Ａ．伽利略发现了单摆的等时性，并通过实验确定了单摆做简谐运动的周期公式 Ｂ．单摆的回复力是重力沿摆球运动轨迹切线方向的分力 Ｃ．麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验进行了验证 Ｄ．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短 Ｅ．为了司机在夜间安全行驶，汽车前窗玻璃通常采用偏振玻璃 答案 BDE 17、下列说法中正确的是 A．光从光导纤维的内芯射向外套时，只发生折射不发生反射 B．第四代移动通信系统(4G)采用 1880MHz- 2690MHz 间的四个频段，该电磁波信号的磁感应 强度随时间是均匀变化的 C．飞机远离卫星时，卫星接收到飞机的信号频率大于飞机发出的信号频率 D．狭义相对论中"动钟变慢"，可通过卫星上的时钟与地面上的时钟对比进行验证 答案 D 18、下列说法正确的是（ ） A．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 B．紫外线容易引起固体物质分子共振，可利用紫外线加热和烘干物体 C．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的波长和频率 D．在以 300km/h 运行的列车上测量车厢上窗户的水平长度，测量结果比实际长度短 答案 C 解析 均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，A 错； 红外线容易引起固体物质分子共振，可利用红外线加热和烘干物体，B 错；物体相对于参考系 静止时测量物体的长度，测量结果与真实长度相同，D 错。 19、下列说法正确的是＿＿＿ A．光的偏振现象说明光是一种纵波 B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 C．部队过桥不能齐步走，是为了避免桥梁发生共振现象 D．我们在地球上接收到来自遥远星球光的波长变长，由此可知该星球正在远离我们 答案 CD 20、下列说法正确的是__ __ A．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 B．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关 C．孔的尺寸比波长小才发生衍射现象 D．振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场 E．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射 答案 ADE- 5 - 21、下列说法正确的是 。 A．如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小的平方根成正比，并且总是指向平衡位 置，质点的运动就是简谐运动 B．向人体内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 变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“B 超” C．含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以 发生色散 D．麦克斯韦关于电磁场的基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场 E．狭义相对论表明物体运动时的质量总是要小于静止时的质量 答案 BCD 22、以下说法中正确的是 A．对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去 B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象 C．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变 D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉 E．不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的 答案 ADE 23、相对论认为时间和空间与物体的速度有关．在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然 按亮电灯，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 (选填“相等”或“不等”)．车上的 乘客认为，电灯的闪光同时到达列车的前、后壁；地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列 车的 (选填“前”或“后”)壁． 答案 相等（2 分）后（2 分） 24、下列说法正确的是 。 A．如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小的平方根成正比，并且总是指向平衡位 置，质点的运动就是简谐运动 B．向人体内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 变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超” C．含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以 发生色散 D．麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场 E．狭义相对论表明物体运动时的质量总是要小于静止时的质量 答案 BCD 25、一枚静止时长 30 m 的火箭以 0.6 c 的速度从观察者的身边掠过，火箭上的人测得火箭的长 度为 m，观察者测得火箭的长度为 m。 答案 30 m，24m 26、如图所示，考虑几个问题：- 6 - (1)如图所示，参考系 O′相对于参考系 O 静止时，人看到的光速应是多少？ (2)参考系 O′相对于参考系 O 以速度 v 向右运动，人看到的光速应是多少？ (3)参考系 O 相对于参考系 O′以速度 v 向左运动，人看到的光速又是多少？ 答案 解析：根据狭义相对论的光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相 同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系． 因此三种情况下，人观察到的光速都是 c. 答案：(1)c (2)c (3)c 27、如图所示，强强乘坐速度为 0.9c(c 为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速 度为 0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填 写选项前的字母) A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c 答案 D 解析：根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变．D 项正确． 28、如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C.假想有一列车沿 AC 方向以接 近光速行驶，当铁塔 B 发出一个闪光，列车上的观测者测得 A、C 两铁塔被照亮的顺序是 ( ) A．同时被照亮 B．A 先被照亮 C．C 先被照亮 D．无法判断 答案 C 解析：由相对论和多普勒效应知，C 先被照亮，A、B、D 错，C 对． 29、如题 12B-2 图所示，两艘飞船 A、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为 v（v 接 近光速 c）。 地面上测得它们相距为 L，则 A 测得两飞船间的距离_______ （选填“大于”、“等 于”或“小于”）L。 当 B 向 A 发出一光信号，A 测得该信号的速度为_______。 答案 大于 c(或光速) 30、下列说法正确的是 A．做简谐运动的质点所受的合外力总是指向平衡位置 且大小恒定 B．火车若接近光速行驶，我们在地面上看到车厢前后距离变小而车厢的高度不变- 7 - C．用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点 D．寺庙里钟声响起时，和尚禅房里挂着的磐常自鸣自响，这是声波的衍射现象 答案 BC 31、宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如甲图所示)，其中一只留在地面上，另一只跟随 宇航员一起乘坐上高速运行的飞船。从零时刻开始计时，宇航员根据随身携带的手表指示， 经过了半个小时，宇航员观察飞船内钟的分针指示可能是________图，宇航员观察地面上钟的 分针指示可能为______图。 答案 乙图（2 分）、丙图（2 分） 解析 宇航员 与飞船保持相对 静止，其随身携 带的手表指示，经过了半小时，则分针就该指在 6 上，为图乙；对宇航员而言，地球在飞速 运动，据爱因斯坦的狭义相对论知：地球上的时间会延长，地面上的时钟会变慢，故宇航员 观察地面上钟将比飞船上走的慢，丙图符合。 32、某宇航员要到离地球 10 光年的星球上去旅行，如果希望把这路程缩短为 8 光年，则他所 乘坐的飞船相对地球的速度为： A．0.5C B．0.6C C．0.8C D．0.9C 答案 33、下列说法正确的是（ ） A．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关 B．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率 C．用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 答案 AC 34、下列说法正确的是 A．全息照相利用了激光相干性好的特性 B．光的偏振现象说明光是纵波 C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了 D．X 射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象 答案 AC 35、如图所示，参考系 B 相对于参考系 A 以速度 v 沿 x 轴正向运动，固定在参考系 A 的点光- 8 - 源 S 以速度 c 射出一束单色光，则在参考系 B 中接受到的光的情况是 ． A．光速小于 c，频率不变 B．光速小于 c，频率变小 C．光速等于 c，频率不变 D．光速等于 c，频率变小 答案 D 36、下列说法中正确的是（ ） A．在地面附近有一高速飞过的火箭 ，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变 慢了；火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化 B.托马斯•杨通过光的单缝衍射实验,证明了光是一种波 C.在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象 D.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽 E.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 F.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在 G.次声波是频率低于 20 Hz 的声波，它比超声波更易发生衍射 答案 ADEG 37、如图甲所示，强强乘速度为 0.9 （ 为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞 行速度为 0.5 ，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 ( ) （A）0.4c （B）0.5c （C）0.9c （D）1.0c 答案 D 38、一列火车在平直轨道上以接近光速的速度 v 向 右匀速行驶，A、B 分别为车厢的前、后壁，车厢中 央的点光源 S 发出一个闪光，有两名观察者分别处在车厢中和地面上，如图所示，地面上的观 察者保持静止.根据相对论效应，下列有关判断正确的是（ ） A．车厢内的观察者认为闪光先到达 A 壁 B．车厢内的观察者认为闪光先到达 B 壁 C．地面上的观察者认为闪光先到达 A 壁 D．地面上的观察者认为闪光先到达 B 壁 答案 D 39、惯性系 S 中有一边长为 l 的正方形（如图 A 所示），从相对 S 系沿 x 方向以接近光速匀速 飞行器上测得该正方形的图象是 .- 9 - 答案 C 40、假设宇宙飞船从地球出发，沿直线到达火星，距离约 ，它的速率在地球上被 量得为 0.4c（c 为真空中光速），根据地球上的时钟，这次旅行共多长时间？根据宇宙飞船所 作的测量，地球和火星的距离是多少？根据这个算得的距离，求出宇宙飞船上时钟所读出的 旅行时间为多少？ 答案 解：设地球上测量的时间为 ，则 根据宇宙飞船所测的距离为 ，则： 设宇宙飞船上所测时间为 ，则