河海大学考研复习试题及答案-狭义相对论和广义相对论

第13章 狭义相对论一、选择题1. 狭义相对论的相对性原理告诉我们 (A) 描述一切力学规律, 所有惯性系等价 (B) 描述一切物理规律, 所有惯性系等价 (C) 描述一切物理规律, 所有非惯性系等价 (D) 描述一切物理规律, 所有参考系等价2. 在伽利略变换下, 经典力学的不变量为 (A) 速度 (B) 加速度 (C) 动量 (D) 位置坐标3. 在洛仑兹变换下, 相对论力学的不变量为 (A) 加速度 (B) 空间长度(C) 质点的静止质量 (D) 时间间隔4. 相对论力学在洛仑兹变换下 (A) 质点动力学方程不变 (B) 各守恒定律形式不变 (C) 质能关系式将发生变化 (D) 作用力的大小和方向不变5. 光速不变原理指的是 (A) 在任何媒质中光速都相同 (B) 任何物体的速度不能超过光速 (C) 任何参考系中光速不变 (D) 一切惯性系中, 真空中光速为一相同值6. 著名的迈克尔逊莫雷实验结果表明 (A) 地球相对于以太的速度太小, 难以观测 (B) 观测不到地球相对于以太的运动 (C) 观察到了以太的存在 (D) 狭义相对论是正确的7. 在惯性系S中同时又同地发生的事件A、B，在任何相对于S系运动着的惯性系中测量: (A) A、B可能既不同时又不同地发生 (B) A、B可能同时而不同地发生 (C) A、B可能不同时但同地发生(D) A、B仍同时又同地发生T13-1-8图8. 在地面上测量，以子弹飞出枪口为事件A, 子弹打在靶上为事件B, 则在任何相对于地面运动着的惯性系中测量 (A) 子弹飞行的距离总是小于地面观察者测出的距离(B) 子弹飞行的距离可能大于地面观察者测出的距离 (C) 事件A可能晚于事件B(D) 以上说法都不对9. 下面说法中, 唯一正确的是 (A) 经典力学时空观集中反映在洛仑兹变换上 (B) 由于运动时钟变慢, 所以宇航员出发前要先把手表拨快一些 (C) 无论用多大的力, 作用多长时间, 也不可能把地面上的物体加速到光速 (D) 公式E = mc2说明质量和能量可以互相转换10. 设S系中发生在坐标原点的事件A比发生在x3km处的事件B早0.1ms, 二事件无因果关系则以速度v向x轴正方向运动的S系上的观察者看来 (A) 事件A可能比事件B晚发生 (B) 事件A可能比事件B早发生 (C) 事件A与事件B同时发生 (D) 上述三种说法都有可能11. 已知在惯性参考S中事件A超前事件B的时间是Dt, 则在另一相对于S系匀速运动的惯性参考系S 上观察到 (A) 事件A仍超前事件B, 但DtDt (B) 事件A始终超前事件B, 但DtDt (C) 事件B一定超前事件A, Dt< Dt (D) 以上答案均不对12. 对于某观察者来说, 发生在惯性系中同一地点同一时刻的两个事件, 对于相对于此惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说, 两事件是否同时发生? 在某惯性系中发生于同一时刻不同地点的两个事件, 它们在其它惯性系中是否同时发生? 关于上述两个问题的正确答案是 (A) 同时, 不同时 (B) 不同时, 同时 (C) 同时, 同时 (D) 不同时, 不同时13. T13-1-13图地面上测得飞船A以的速率由西向东飞行, 飞船B以的速率由东向西飞行, 则船上的人测得B船的速度大小为 (A) (B) (C) (D) T13-1-14图14. 一光子以速度c运动, 一人以0.99c的速度去追, 此人观察到的光子速度大小为 (A) 0.1c(B) 0.01c (C) c(D) 0.9cT13-1-15图15. 两相同的米尺, 分别静止于两个相对运动的惯性参考系S和S中若米尺都沿运动方向放置, 则 (A) S系的人认为S系的尺要短些 (B) S系的人认为S系的尺要长些 (C) 两系的人认为两系的尺一样长 (D) S系的人认为S系的尺要长些16. 一长度为l5m的棒静止在S系中, 且棒与Ox轴的夹角为30现有S系以v相对于S系沿Ox轴运动, 则在S系的观察者测得此棒与Ox的夹角约为 (A) 25 (B) 33 (C) 45 (D) 3017. p介子的固有寿命为2.610-8s, 速度为0.6c的p介子的寿命是 (A) 20810-8s (B) 20.810-8s (C) 32.510-8s (D) 3.2510-8s18. 一个电子由静电场加速到动能为0.25 MeV, 此时它的速度为 (A) 0.1c (B) 0.5c (C) 0.75c (D) 0.25c19. 静止质量为m0的物体, 以0.6c的速度运动, 物体的总动能为静能的多少倍? (A) (B) (C) 1 (D) 20. 一根静止长度为1m的尺子静止于惯性系S中, 且与Ox轴方向成30夹角当观察者以速度v相对于S系沿Ox轴方向运动时, 测出尺与Ox轴方向的夹角变为45, 他测出尺的长度为 (A) 1.0 m (B) 0.8 m (C) 0.6 m (D) 0.7 m21. 一宇航员要到离地球5光年的星球去航行, 如果宇航员希望把这路程缩短为3光年, 则他所乘的火箭相对于地球的速度应是 (A) (B) (C) (D) 22. 将静质量为m0的静止粒子加速到0.6c所需作的功为 (A) 0.15m0c2 (B) 0.25 m0c2 (C) 0.35 m0c2 (D) 0.45 m0c2 23. 在某地发生两事件, 与该地相对静止的甲测得时间间隔为4s, 若相对于甲作匀速运动的乙测得的时间间隔为5s, 则乙相对于甲的运动速度为 (A) (B) (C) (D) T13-1-24图 24. 一质点在惯性系S中的xOy平面内作匀速圆周运动另一参考系S以速度v沿x轴方向运动. 则在S系的观察者测得质点的轨迹是 (A) 圆周 (B) 椭圆 (C) 抛物线 (D) 以上均非25. 如果光速是10m.s-1, 则对人类的生活有什么影响? (A) 运动员在10s内跑完100m是不可能的 (B) 经常运动的人不容易衰老(C) 依靠中央台的报时来校准你的手表是不可能的(D) 与现在一样，对人类的生活无任何影响26. T是粒子的动能, p表示它的动量, 则粒子的静止能量为 (A) (B) (C) (D) 27. 在实验室坐标系中, 静止质量为mB的物体与总能量（包括静能mAc2）为EA的粒子碰撞, 发生嬗变后, 总能量为 (A) mAc 2 + mB c 2 (B) EA+ mB c 2 (C) EA + mAc 2 (D) mAc 2+ mB c 228. 设某微观粒子的总能量是它的静止能量的k倍, 则其运动速度的大小为(以c表示真空中的光速) (A) (B) (C) (D) 29. 一个电子运动速度为0.99c, 它的动能是(已知电子的静止能量为0.511 MeV) (A) 3.5 MeV (B) 4.0 MeV (C) 3.1 MeV (D) 2.5 MeV30. 某种介子静止时寿命为10-8s, 质量为10-25kg若它以2108m.s-1 的速率运动, 则在它一生中能飞行的距离为 米 (A) 10-3 (B) 2 (C) (D) 31. 甲、乙、丙三飞船, 静止时长度都是l现在分别在三条平行线上沿同方向匀速运动, 甲观察到乙的长度为, 乙观察到丙的长度也为, 甲观察到丙比乙快, 则甲观察到丙的长度为 (A) (B) (C) (D) 31. 根据相对论力学, 动能为0.25MeV的电子其运动速率为(电子的静能为0.511MeV) (A) 0.1c (B) 0.5c (C) 0.75c (D) 0.85c32. 在惯性参考系S中有两个静止质量都是m0的粒子和, 分别以速度v沿同一直线相向运动, 相碰后合在一起成为一个粒子则其合成粒子的静止质量为 (A) (B) (C) (D) 34. 判断下面几种说法是否正确: (1) 所有惯性系对物理定律都是等价的 (2) 在真空中, 光速与光的频率和光源的运动无关 (3) 在任何惯性系中, 光在真空中沿任何方向传播的速度都相同 (A) 只有 (1) (2) 正确 (B) 只有 (1) (3) 正确 (C) 只有 (2) (3) 正确