2012年沪科版高中物理必修2 6.3爱因斯坦心目中的宇宙练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如果你是宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动（    ）

A.你的质量在减少                                      B.你的心脏跳动在慢下来

C.你永远不能由自身的变化知道你是否在运动              D.你在变大

二、计算题

2. 难度：中等

为使电子的质量增加到静止质量的两倍，需有多大的速度？

3. 难度：中等

原长为15 m的飞船以v=9×10³ m/s的速率相对地面匀速飞行时，从地面上测量，它的长度是多少？假设飞船的速率v=0.95c，从地面上测量，它的长度又是多少？

4. 难度：中等

π介子与质子相碰可产生其他粒子.其中有一种k⁰粒子，它经d=1×10^-1 m的距离便衰变成两个具有相反电荷的π介子.若k⁰粒子的速率为v=2.24×10⁸ m/s，试求其固有寿命.

5. 难度：中等

沿铁道排列的两电杆正中央安装一闪光装置，光信号到达一电杆称为事件1，到达另一电杆称事件2.从地面上的观察者和运动车厢中的观察者看来，两事件是否都是同时事件？

6. 难度：中等

一张正方形的宣传画，正贴在铁路旁的墙上，一高速列车驶过时，在车上的司机看来这张宣传画变成了什么样子？

三、选择题

7. 难度：中等

如图6-3-3所示，一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大……（    ）

图6-3-3

A.摩托车            B.有轨电车            C.两者都增加            D.都不增加

四、计算题

8. 难度：中等

半人马星座α星是太阳系最近的恒星，它距地球为4.3×10¹⁶ m.设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座α星之间.若宇宙飞船的速度为0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？

9. 难度：中等

假如有一对孪生兄弟A和B，其中B乘坐速度为v＝0.9c的火箭飞往大角星（牧夫座a），而后又飞回地球.根据A在地球上的观测，大角星离地球有40光年远，这次B往返飞行经历时间为80.8年.如果B在离开地球时，他们的年龄都为20岁，试问当B回到地球时，他们的年龄各有多大？