高中试卷答案网7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（基础达标练）（原卷版）
一、单选题（本大题共10小题）
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿定律适合于解决宏观、低速的物体运动问题
B. 在真空中相对于不同的惯性参考系光速是不同的
C. 在高速运动的列车中的钟表比静止在地面上的钟表走的快
D. 在地面观察高速行进的列车时，测其长度会比它静止时的长度大
2. 关于经典力学和相对论，下列说法正确的是( )
A. 经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容
B. 相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C. 相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系
D. 经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例
3. 下列运动不能用经典力学解释的是( )
A. 火箭携带卫星飞向太空 B. 电子以接近光速的速度运动
C. 战斗机从辽宁号航母上起飞 D. 高铁列车从盐城向北京飞驰
4. 下列运动不能用经典力学解释的是
A. 火箭携带卫星飞向太空 B. 电子以接近光速的速度运动
C. 战斗机从辽宁号航母上起飞 D. 高铁列车从盐城向北京飞驰
5. 下列情境中，经典力学不适用的是( )
A. 研究地球绕太阳的运动 B. 轮船在大海上航行
C. 宇宙粒子以接近光速运动 D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线
6. 一艘太空飞船静止时的长度为，他以为光速的速度沿长度方向飞行经过地球，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
B. 地球上的观测者测得该飞船的长度小于
C. 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于
D. 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于
7. 如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭是“追赶”光的火箭是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度均为，则两火箭上的观察者测出的光速分别为( )
A. 无法确定 B. ， C. ， D. ，
8. 假设有一个舞蹈演员用完成一个舞蹈动作，一艘飞船相对此演员以的速度匀速飞过为真空中的光速，则飞船上的观察者认为此舞蹈演员完成该动作所用的时间( )
A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 等于
9. 如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者观察到钟的面积为，另一观察者以的速度沿平行于轴的方向运动，观察到钟的面积为则和的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
10. 如图所示，一同学在教室上课，教室的长度为，教室中间位置有一光源。有一飞行器从前向后高速通过教室外侧，已知光速为、飞行器中的飞行员认为
A. 从光源发出的光先到达教室后壁 B. 教室中的时钟变快
C. 教室的长度大于 D. 光源发出的光，向后的速度小于
二、简答题（本大题共2小题）
11. 简述爱因斯坦在狭义相对论中提出的两个基本假设。
12. 爱因斯坦的相对论时空观与牛顿的时空观有何不同对此你如何理解？7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（冲A提升练）（解析版）
一、单选题（本大题共10小题）
1. 经典力学不能适用于下列哪些运动的研究( )
A. 火箭的发射 B. 宇宙飞船绕地球的运动
C. “勇气号”宇宙探测器的运动 D. 以倍光速运行的电子束
【答案】D
【解析】本题考查了经典力学的局限性，经典力学的适用范围是宏观、低速情形，高速情形要用相对论。
【解答】火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动、宇宙探测器的运动都属低速，经典力学能适用。
对于高速微观的情形经典力学不适用，故对以倍光速运行的电子束不适用；
故选D。
2. 下列运动不适用经典力学的是( )
A. 原子核外的电子的运动 B. 我国“嫦娥一号”飞船的高速发射
C. 地球绕太阳的运动 D. 路汽车快速通过株洲大桥
【答案】A
【解析】解：根据牛顿运动定律的适用范围：只适用于低速运动的物体与光速比速度较低；只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观粒子；参照系应为惯性系，故A错误，BCD正确
本题选错误的故选：
根据牛顿运动定律的适用范围：只适用于低速运动的物体与光速比速度较低；只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观原子；参照系应为惯性系，即可求解．
本题主要考查了牛顿运动定律的适用范围，只要记住即可，难度不大，属于基础题．
3. 牛顿运动定律适用于( )
A. 一切运动的物体 B. 宏观物体远小于光速的运动
C. 微观粒子稍小于光速的运动 D. 宏观物体稍小于光速的运动
【答案】B
【解析】本题考查牛顿运动定律和近低物体的关系，明确经典物理具有适用范围，但并不是被完全推翻。
明确牛顿运动定律的适用范围，知道牛顿运动定律只适用于宏观低速的物体。
【解答牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速适用于狭义相对论，这里的低速应理解为速度远小于光速的大小；故B正确，ACD错误。
故选B。
4. 关于经典力学的局限性，下列说法正确的是
A. 经典力学适用于宏观低速运动的物体
B. 由于经典力学有局限性，所以一般力学问题都用相对论力学来解决
C. 火车提速后，有关速度问题不能用经典力学来处理
D. 经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体
【答案】A
【解析】经典力学适用于宏观低速物体，对于一般的宏观的力学问题，可以采用经典力学求解．
经典力学虽然有一定的局限性，但它有自已的适用范围，应正确应用．
【解答】A.经典力学适用于宏观低速物体，故A正确；
B.虽然经典力学有局限性，但它适用于一般的宏观低速物体，故对于常见力学问题仍可以用经典力学求解，故B错误；
C.火车提速后，仍处于宏观低速物体，所谓的高速指接近光速的物体，故C错误；
D.经典力学不仅适用于像地球和太阳那样大的宏观物体，也适用于一般尺寸的宏观物体，故D错误。
故选：。
5. 物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( )
A. 开普勒发现了万有引力定律
B. 牛顿测出了万有引力常量
C. 相对论的创立表明经典力学失去存在价值
D. 爱因斯坦创立了狭义相对论，把物理学推进到高速发展领域
【答案】D
【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
【解答】、牛顿发现了万有引力定律，故A错误；
B、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故B错误；
C、相对论的创立并不表明经典力学已不再适用，实际上在宏观、低速的情况下经典力学仍能适用，故C错误。
D、爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，故D正确；
故选：。
6. 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. 相对性原理与光速不变原理 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. 同时的绝对性与同时的相对性
【答案】A
【解析】解：爱因斯坦对相对论提出的两条基本假设为：相对性和光速不变原理；其他内容均建立在这两点的基础之上，故A正确、BCD错误。
故选：。
狭义相对论的两个基本假设：
物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．这叫做相对性原理．
在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值这叫光速不变原理．它告诉我们光在真空中的速度是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度。
本题主要是考查狭义相对论的两条基本假设，记住狭义相对论的两条基本假设和几个基本结论是解答本题的关键。
7. 某考生现在正在完成分钟的期末物理考试，假设一艘飞船相对该考生以的速度匀速飞过为真空中的光速，则飞船上的观察者根据相对论认为该考生考完这场考试所用时间( )
A. 大于分钟 B. 等于分钟 C. 小于分钟 D. 不能确定
【答案】A
【解析】本题考查了爱因斯坦相对论效应中的长度和时间的相对性公式，关键记住公式。
根据狭义相对论的两个基本假设，相对论中的质量与速度的关系，时间与速度的关系即可求解。
【解答】根据狭义相对论可知，飞船相对此考生以的速度匀速飞过时，飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间为：
可知飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间大于分钟，故A正确，BCD错误。
故选A。
8. 飞船以的速度做匀速直线运动为光在真空中的传播速度，并向运动的反方向发出一束光，甲在飞船内，乙在地球上，以下说法符合实际的是( )
A. 甲、乙观察到飞船内时钟快慢一样
B. 发出的光相对于飞船的速度为
C. 乙观察到飞船内桌子的长度比静止时短
D. 乙观察到与飞船保持相对静止的桌子做匀加速直线运动
【答案】C
【解析】本题考查相对论的基本内容，要注意掌握相对论的基本假设，正确理解光速不变原理以及尺缩效应等。
【解答】A.根据狭义相对论的时间膨胀理论，高速运动的时钟比观察者的“静止”时钟走得更慢，因此乙观察到飞船内时钟快慢一些，不
符合实际，故A错误
B.根据光速不变原理，在不同的惯性参考系中，光在真空中沿任何方向的传播速度均为，即发出的光相对于飞船的速度为，不符合实际，故 B错误
C.根据狭义相对论的长度收缩理论，在相对于观察者移动的方向上，物体被测量的长度缩短，则乙观察到飞船内桌子的长度比静止时短，故 C正确
D.桌子与飞船保持相对静止，船以的速度做匀速直线运动，则乙观察到桌子亦以的速度做匀速直线运动，不符合实际，故 D错误。
9. 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. 甲测得的间的距离小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
【答案】D
【解析】解：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，故A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，可知甲测得的间的距离大于乙测得的间的距离，故C错误；
D.当光源发生一次闪光后，甲认为、两处同时接收到闪光，对乙而言，则乙认为先接收到闪光，故D正确。
故选：。
根据爱因斯坦的光速不变原理，可分析判断；根据钟慢效应进行判断；根据尺缩效应进行判断；根据时间间隔的相对性进行判断。
本题考查爱因斯坦的相对论，题目针对性强，较为基础，需要同学熟记结论。
10. 若一列火车以接近光速的速度在高速行驶，车上的人用望远镜来观察地面上的一只排球，如果观察得很清晰，则观察结果是( )
A. 像一只乒乓球球体变小 B. 像一只篮球球体变大
C. 像一只橄榄球竖直放置 D. 像一只橄榄球水平放置
【答案】C
【解析】解：根据狭义相对论，以观察者为参照系，则排球以接近光速的速度反向运动，根据长度收缩效应可知，观察者测得排球的水平宽度变短，竖直长度不变，因此观察的结果是像一只竖直放置的橄榄球。
故选：。
狭义相对论确保任何物理定律在不同参照系的相同，以观察者为参照系则排球以相同大小的速度反向运动，利用长度收缩效应即可作答
本题考查了狭义相对论参照系变换与长度收缩性：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，注意在变换参照系时要确保参照系是匀速直线运动的
二、简答题（本大题共2小题）
11. 也许你会疑惑，为什么在日常生活中未发现长度收缩、时间延缓或质量随速度增大而增加的现象。请你从长度收缩公式和质速关系式出发，探索牛顿运动定律在宏观低速世界的合理性。
【答案】答：因为日常生活中物体运动的速度远小于光速，相对论中的各种效应不明显，所以长度收缩、时间延缓或质量随速度增大而增加的现象可以忽略不计，根据及可知，只有当物体的速度可以和光速相比拟时相对论中的各种效应才比较明显。
12. 地面上的人认为，以接近光速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，为什么？
【答案】解：相对论的观点认为，时间和空间都是相对的；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；当低速宏观物体时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计。
故答案为：见解析
【解析】狭义相对论有两个显著的效应，即钟慢和尺缩．可以通俗的理解为：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；在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，这就是所谓的尺缩效应，当速度接近光速时，尺子缩成一个点。
考查相对论的内容应用，掌握时间变慢，长度缩短注意要沿着运动方向，并理解相对论与经典理论的区别。7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（冲A提升练）（原卷版）
一、单选题（本大题共10小题）
1. 经典力学不能适用于下列哪些运动的研究( )
A. 火箭的发射 B. 宇宙飞船绕地球的运动
C. “勇气号”宇宙探测器的运动 D. 以倍光速运行的电子束
2. 下列运动不适用经典力学的是( )
A. 原子核外的电子的运动 B. 我国“嫦娥一号”飞船的高速发射
C. 地球绕太阳的运动 D. 路汽车快速通过株洲大桥
3. 牛顿运动定律适用于( )
A. 一切运动的物体 B. 宏观物体远小于光速的运动
C. 微观粒子稍小于光速的运动 D. 宏观物体稍小于光速的运动
4. 关于经典力学的局限性，下列说法正确的是
A. 经典力学适用于宏观低速运动的物体
B. 由于经典力学有局限性，所以一般力学问题都用相对论力学来解决
C. 火车提速后，有关速度问题不能用经典力学来处理
D. 经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体
5. 物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( )
A. 开普勒发现了万有引力定律
B. 牛顿测出了万有引力常量
C. 相对论的创立表明经典力学失去存在价值
D. 爱因斯坦创立了狭义相对论，把物理学推进到高速发展领域
6. 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. 相对性原理与光速不变原理 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. 同时的绝对性与同时的相对性
7. 某考生现在正在完成分钟的期末物理考试，假设一艘飞船相对该考生以的速度匀速飞过为真空中的光速，则飞船上的观察者根据相对论认为该考生考完这场考试所用时间( )
A. 大于分钟 B. 等于分钟 C. 小于分钟 D. 不能确定
8. 飞船以的速度做匀速直线运动为光在真空中的传播速度，并向运动的反方向发出一束光，甲在飞船内，乙在地球上，以下说法符合实际的是( )
A. 甲、乙观察到飞船内时钟快慢一样
B. 发出的光相对于飞船的速度为
C. 乙观察到飞船内桌子的长度比静止时短
D. 乙观察到与飞船保持相对静止的桌子做匀加速直线运动
9. 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. 甲测得的间的距离小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
10. 若一列火车以接近光速的速度在高速行驶，车上的人用望远镜来观察地面上的一只排球，如果观察得很清晰，则观察结果是( )
A. 像一只乒乓球球体变小 B. 像一只篮球球体变大
C. 像一只橄榄球竖直放置 D. 像一只橄榄球水平放置
二、简答题（本大题共2小题）
11. 也许你会疑惑，为什么在日常生活中未发现长度收缩、时间延缓或质量随速度增大而增加的现象。请你从长度收缩公式和质速关系式出发，探索牛顿运动定律在宏观低速世界的合理性。
12. 地面上的人认为，以接近光速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，为什么？7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（基础达标练）（解析版）
一、单选题（本大题共10小题）
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿定律适合于解决宏观、低速的物体运动问题
B. 在真空中相对于不同的惯性参考系光速是不同的
C. 在高速运动的列车中的钟表比静止在地面上的钟表走的快
D. 在地面观察高速行进的列车时，测其长度会比它静止时的长度大
【答案】A
【解析】、狭义相对论的两个基本假设：
物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式，这叫做相对性原理；
在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值，这叫光速不变原理；它告诉我们光在真空中的速度是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度。
、狭义相对论的几个重要的效应：
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；
尺缩效应：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；
质量变大：质量或能量并不是独立的，而是与运动状态相关的，速度越大，质量越大。
【解答】A.牛顿定律是经典物理学的基础，仅适用于低速、宏观领域，故A正确；
B.根据狭义相对论可知，在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值，这叫光速不变原理，故B错误；
C. 根据狭义相对论的钟慢效应可知，在高速运动的列车中的钟表比静止在地面上的钟表走的慢，故C错误；
D.根据狭义相对论的尺缩效应可知，在地面观察高速行进的列车时，测其长度会比它静止时的长度小，故D错误。
故选A。
2. 关于经典力学和相对论，下列说法正确的是( )
A. 经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容
B. 相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C. 相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系
D. 经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例
【答案】D
【解析】解：、经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A错误；
B、、相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围；故BC错误；
D、经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似，因此经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例，故D正确。
经典力学是狭义相对论在低速条件下的近似，牛顿经典力学只考虑了空间，而狭义相对论既考虑了空间，也考虑了时间，牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速物体适用于狭义相对论．
本题主要考查了狭义相对论和经典力学之间的区别与联系，如果理解不深，就很容易出错．
3. 下列运动不能用经典力学解释的是( )
A. 火箭携带卫星飞向太空 B. 电子以接近光速的速度运动
C. 战斗机从辽宁号航母上起飞 D. 高铁列车从盐城向北京飞驰
【答案】B
【解析】明确经典力学的适用范围，知道经典力学的适用范围是宏观、低速情形，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学。
本题应明确经典力学的局限性，明确当物体的速度接近光速时，从相对论角度来说，时间延长、空间缩短、质量增加，不能适用于经典力学。
【解答】经典力学适用于低速宏观的物体，不适用于微观高速物体，故电子以接近光速的速度运动不能用经典力学描述，列车的行驶、火箭与人造卫星的运行、战斗机的起飞等都能用经典力学描述，故ACD错误，B正确。
故选B。
4. 下列运动不能用经典力学解释的是
A. 火箭携带卫星飞向太空 B. 电子以接近光速的速度运动
C. 战斗机从辽宁号航母上起飞 D. 高铁列车从盐城向北京飞驰
【答案】B
【解析】经典力学适用范围的描述是：经典力学只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；经典力学只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子，据此进行分析即可。
本题的关键是掌握经曲力学的适用范围。
【解答】经典力学只适用于解决宏观物体的低速运动问题，所以火箭携带卫星飞向太空、战斗机从辽宁号航母上起飞、高铁列车从盐城向北京飞驰均能用经曲力学解释；而对于高速运动的微观粒子一般不适于用经曲力学解释，所以电子以接近光速的速度运动不能用经典力学解释，故 B正确，ACD错误。
故选B。
5. 下列情境中，经典力学不适用的是( )
A. 研究地球绕太阳的运动 B. 轮船在大海上航行
C. 宇宙粒子以接近光速运动 D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线
【答案】C
【解析】牛顿运动定律的适用范围：只适用于低速运动的物体与光速比速度较低；只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观原子；参照系应为惯性系。
【解答】经典力学适用于宏观、低速运动的物体，故经典力学不适用的是宇宙粒子以接近光速飞行，故C正确，、、D错误．
6. 一艘太空飞船静止时的长度为，他以为光速的速度沿长度方向飞行经过地球，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
B. 地球上的观测者测得该飞船的长度小于
C. 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于
D. 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于
【答案】B
【解析】本题关键是记住狭义相对论的光速不变原理，知道运动中的尺缩效应。
【解答】A.飞船上的观测者测得该飞船的长度是静止时的长度，为，故A错误；
B.地球上的观测者测得该飞船的长度是以的速度沿长度方向飞行时长度，为：，故B正确；
根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于，故CD错误。
故选B。
7. 如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭是“追赶”光的火箭是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度均为，则两火箭上的观察者测出的光速分别为( )
A. 无法确定 B. ， C. ， D. ，
【答案】D
【解析】此题掌握狭义相对论的基本原理，并能分析具体问题即可。
爱因斯坦相对论基本原理之一是：光速不变原理，即光速的大小与光源以及观察者的运动无关，即光速的大小与参考系的选择无关．据此分析即可。
【解答】根据狭义相对论的观点：光速不变原理，即光速的大小与光源以及观察者的运动无关，所以两火箭上的观察者测出的光速都是；
故ABC错误，D正确。
8. 假设有一个舞蹈演员用完成一个舞蹈动作，一艘飞船相对此演员以的速度匀速飞过为真空中的光速，则飞船上的观察者认为此舞蹈演员完成该动作所用的时间( )
A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 等于
【答案】C
【解析】理解狭义相对论的两个基本假设，相对论中的质量与速度的关系，时间与速度的关系。
本题考查了爱因斯坦相对论效应中的长度和时间的相对性公式，关键记住公式。
【解答】根据狭义相对论可知，飞船相对此演员以的速度匀速飞过，飞船上的观察者认为此演员完成该动作所用的时间，可知飞船上的观察者认为此舞蹈演员完成该动作所用的时间大于，选项C正确。
故选C。
9. 如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者观察到钟的面积为，另一观察者以的速度沿平行于轴的方向运动，观察到钟的面积为则和的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法判断
【答案】A
【解析】根据爱因斯坦的狭义相对论分析。
掌握爱因斯坦狭义相对论是求解的关键。
【解答】观察者以倍光速平行轴正方向运动，根据爱因斯坦的相对论尺缩效应可知，观察到的钟沿轴方向的直径将减小，而沿轴方向的直径不变，钟的面积将与静止的观察者看到的面积要小，即，故A正确，BCD错误。
故选A。
10. 如图所示，一同学在教室上课，教室的长度为，教室中间位置有一光源。有一飞行器从前向后高速通过教室外侧，已知光速为、飞行器中的飞行员认为
A. 从光源发出的光先到达教室后壁 B. 教室中的时钟变快
C. 教室的长度大于 D. 光源发出的光，向后的速度小于
【答案】A
【解析】本题主要考查相对论的理解和应用。根据光速不变原理可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的；根据相对论时空观的时间延缓效应和长度收缩效应即可分析教室中的时钟和教室的长度。
【解答】A.教室中的人认为，光向前向后传播的速度相等，光源在教室中央，光同时到达前后两壁，飞行器中的飞行员是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向后壁传播的路程短些，到达后壁的时刻早些，故A正确；
根据爱因所坦的相对论，时间延缓效应和长度收缩效应，可知飞行器中的飞行员认为看到教室中的时钟变慢，教室的长度变短，即长度小于，故BC错误；
D.根据光速不变原理，不论光源与观察者之间做怎样的相对运动，光速都是一样的，故D错误。
二、简答题（本大题共2小题）
11. 简述爱因斯坦在狭义相对论中提出的两个基本假设。
【答案】答：相对性原理：所有物理规律在一切惯性参考系中都具有相同的形式。
光速不变原理：在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速都一样。
12. 爱因斯坦的相对论时空观与牛顿的时空观有何不同对此你如何理解？
【答案】解：爱因斯坦的狭义相对论和经典力学的时空观区别是：时间进程不同、空间不同、物质对空间和时间的影响。时间进程不同：经典时空观在任何惯性参考系，时间进程的速度都是一样的；狭义相对论时空观时间的流逝速度是相对的。
空间不同：经典时空观空间是平坦均匀处处一样的，狭义相对论时空观空间和时间是联系在一起的，时空不平坦。
物质对空间和时间的影响：经典时空观空间物质本身不对时间和空间产生作用和影响，狭义相对论时空观物体会对周围的时空产生影响，比如大质量的黑洞的超强引力能使其周围的时空严重扭曲，以致于时间进程几乎终止。
故答案为：见解析
【解析】爱因斯坦的狭义相对论和经典力学的时空观区别是：时间进程不同、空间不同、物质对空间和时间的影响。
本题考查爱因斯坦的狭义相对论和经典力学的时空观区别，属于基础理论知识的理解，难度不大。
转载请注明出处高中试卷答案网 » 高一物理 人教版2019必修第二册 分层作业 7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性（原卷版+解析版）