2025年高考物理人教版必修第2冊(cè)第7章4含答案第七章4課后知能作業(yè)基礎(chǔ)鞏固練1．物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫“第一宇宙速度”，已知地球的半徑R＝6.4×106m，地球表面重力加速度g＝9.8m/s2，則地球的第一宇宙速度大小約為()A．7.9m/s B.11.2km/sC．16.7km/s D.7.9km/s解析：第一宇宙速度即為近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，把近地人造衛(wèi)星的軌道半徑近似等于地球半徑R，根據(jù)萬有引力提供向心力得Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)，地球表面處忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí)有Geq\f(Mm,R2)＝mg，解得v＝eq\r(gR)，代入數(shù)據(jù)得v＝7.9km/s，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D。2．三種宇宙速度分別是7.9km/s,11.2km/s,16.7km/s，則表明()A．物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度是7.9km/sB．物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度是11.2km/sC．物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度是7.9km/sD．物體繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的最大速度是7.9km/s解析：第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度，故A錯(cuò)誤，C正確；11.2km/s是第二宇宙速度，即脫離地球的吸引而進(jìn)入繞太陽運(yùn)行的軌道的速度，故B錯(cuò)誤；7.9km/s是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度，故D錯(cuò)誤。故選C。3．已知月球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比約為1∶80，月球半徑與地球半徑之比約為1∶4，則月球上的第一宇宙速度與地球上的第一宇宙速度之比最接近()A．9∶2 B.2∶9C．18∶1 D.1∶18解析：第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，根據(jù)萬有引力提供向心力，有Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(v2,R)，則得第一宇宙速度v＝eq\r(\f(GM,R))，即v∝eq\r(\f(M,R))，設(shè)月球上的第一宇宙速度為v月，地球上的第一宇宙速度為v地，則eq\f(v月,v地)＝eq\f(\r(\f(M月,R月)),\r(\f(M地,R地)))＝eq\r(\f(1,80)×\f(4,1))＝eq\f(\r(5),10)，接近2∶9，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。故選B。4．“嫦娥五號(hào)”在月球表面釋放出“玉兔”號(hào)月球車開展探測(cè)工作，若該月球車在地球表面的重力為G1，在月球表面的重力為G2，已知地球半徑為R1，月球半徑為R2，地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為()A.eq\r(\f(G1R\o\al(2,2),G2R\o\al(2,1))) B.eq\r(\f(G1R2,G2R1))C.eq\r(\f(G1R1,G2R2)) D.eq\r(\f(G1R\o\al(2,1),G2R\o\al(2,2)))解析：忽略星球自轉(zhuǎn)時(shí)，在星球表面的物體的重力等于萬有引力，則有eq\f(GMm,R2)＝mg，由萬有引力提供近地衛(wèi)星的向心力得eq\f(GMm,R2)＝meq\f(v2,R)，聯(lián)立解得星球的第一宇宙速度為v＝eq\r(gR)，又有G＝mg，地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為eq\f(v1,v2)＝eq\r(\f(G1R1,G2R2))，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。故選C。5．中國獨(dú)立研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由MBO衛(wèi)星、GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星三種不同類型的衛(wèi)星組成。如圖所示，已知MBO衛(wèi)星的軌道半徑為r1，運(yùn)行周期為T1，GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星的軌道半徑均為r2，運(yùn)行周期均為T2。則下列說法正確的是()A．GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星的線速度始終相同B．IGSO衛(wèi)星運(yùn)行半周的過程中，位移先增大后減小C．MBO衛(wèi)星運(yùn)行一周平均速度的大小為eq\f(2πr1,T1)D．GEO衛(wèi)星運(yùn)行一周的平均速率為eq\f(2πr2,T2)解析：由萬有引力提供向心力有eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，GEO衛(wèi)星和IGSO衛(wèi)星的線速度大小相等、方向不同，故A錯(cuò)誤；IGSO衛(wèi)星運(yùn)行半周的過程中，位移一直增大，故B錯(cuò)誤；MBO衛(wèi)星運(yùn)行一周位移為零，則平均速度的大小為0，故C錯(cuò)誤；根據(jù)平均速率的計(jì)算公式可知GEO衛(wèi)星運(yùn)行一周的平均速率為eq\x\to(v)＝eq\f(2πr2,T2)，故D正確。故選D。6．2022年中國空間站將全面建成。建成后的中國空間站將支持大規(guī)模科學(xué)研究，并進(jìn)一步探索人類如何在太空長期生存。假定空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繞行周期約為90分鐘和周期為24小時(shí)的地球同步衛(wèi)星相比()A．空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑B．空間站的加速度小于同步衛(wèi)星的加速度C．空間站的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度D．空間站的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度解析：同步衛(wèi)星的周期為24小時(shí)，則T同步＞T空間站＝90分鐘，由開普勒第三定律eq\f(r3,T2)＝k，可得r同步＞r空間站，空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，故A正確；根據(jù)萬有引力提供向心力，可得Geq\f(Mm,r2)＝ma，則加速度為a＝eq\f(GM,r2)，即空間站的加速度大于同步衛(wèi)星的加速度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，可得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，則線速度為v＝eq\r(\f(GM,r))，即空間站的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，故C錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，可得Geq\f(Mm,r2)＝mrω2，則角速度為ω＝eq\r(\f(GM,r3))，即空間站的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，故D錯(cuò)誤。故選A。能力提升練7．2023年4月16日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征四號(hào)乙運(yùn)載火箭成功將風(fēng)云三號(hào)07星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。已知風(fēng)云三號(hào)07星軌道距地面的高度小于地球同步衛(wèi)星軌道距地面的高度。若風(fēng)云三號(hào)07星和地球同步衛(wèi)星在同一平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是()A．風(fēng)云三號(hào)07星與地心的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積和地球同步衛(wèi)星與地心的連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等B．風(fēng)云三號(hào)07星的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度C．風(fēng)云三號(hào)07星的周期大于地球同步衛(wèi)星的周期D．風(fēng)云三號(hào)07星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度解析：根據(jù)開普勒第二定律可知，風(fēng)云三號(hào)07星與地心的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，同步衛(wèi)星與地心的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，但前后兩者不相等，故A錯(cuò)誤；風(fēng)云三號(hào)07星萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得Geq\f(Mm,r2)＝mω2r，可得ω＝eq\r(\f(GM,r3))，可知軌道半徑越小，角速度越大，則風(fēng)云三號(hào)07星的角速度大于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度，而地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故風(fēng)云三號(hào)07星運(yùn)行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故B正確；根據(jù)周期的計(jì)算公式T＝eq\f(2π,ω)結(jié)合上述分析可知T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，可知軌道半徑越小，周期越小，則風(fēng)云三號(hào)07星的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故C錯(cuò)誤；第一宇宙速度為衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，故D錯(cuò)誤。故選B。8．星辰大海，征途萬里！2023年5月30日，“神舟十六號(hào)”發(fā)射升空并完成對(duì)接，“天宮”空間站呈現(xiàn)6艙盛況。航天員在空間站一天內(nèi)可以看到16次日出，這是因?yàn)榭臻g站約90min就會(huì)繞地球一周，每繞一周就會(huì)看到一次日出日落。空間站繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道，下列說法正確的是()A．空間站在軌道上的運(yùn)行速率等于7.9km/sB．空間站繞地球運(yùn)行的速率小于同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率C．空間站繞地球運(yùn)行的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度D．空間站距離地面的高度大于同步衛(wèi)星距離地面的高度解析：第一宇宙速度是環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星的最大速度，空間站離地面是有幾百千米的，所以其在軌道上的運(yùn)行速率應(yīng)小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；空間站的周期為T＝eq\f(24,16)h＝1.5h，同步衛(wèi)星的周期是24h，根據(jù)萬有引力提供向心力，有eq\f(GMm,r2)＝meq\f(4π2r,T2)，可得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，可知空間站的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則空間站距離地面的高度小于同步衛(wèi)星距離地面的高度，故D錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力eq\f(GMm,r2)＝eq\f(mv2,r)，解得v＝eq\r(\f(GM,r))，可知空間站繞地球運(yùn)行的速率大于同步衛(wèi)星的運(yùn)行速率，故B錯(cuò)誤；根據(jù)周期與角速度關(guān)系ω＝eq\f(2π,T)，可知空間站繞地球運(yùn)行的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，故C正確。故選C。9．我國“天問一號(hào)”火星環(huán)繞器自從2021年2月10日到達(dá)火星，已經(jīng)在火星“上崗”滿三年，成為我國探索火星的先驅(qū)者。如圖所示，若a為火星表面赤道上的物體，b為軌道在火星赤道平面內(nèi)的氣象衛(wèi)星，c為在赤道上空的火星同步衛(wèi)星，衛(wèi)星c和衛(wèi)星b的軌道半徑之比為4∶1，且兩衛(wèi)星的繞行方向相同，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c的線速度大小關(guān)系為va＜vb＜vcB．a(chǎn)、b、c的角速度大小關(guān)系為ωa＜ωb＜ωcC．衛(wèi)星c和衛(wèi)星b繞火星運(yùn)動(dòng)的周期之比8∶1D．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為aa＜ab＜ac解析：火星同步衛(wèi)星的角速度與火星自轉(zhuǎn)角速度相等，可知a與c的角速度大小相等，即ωa＝ωc，根據(jù)v＝ωr，由于衛(wèi)星c的軌道半徑大于火星的半徑，可得va＜vc，根據(jù)a＝ω2r，由于衛(wèi)星c的軌道半徑大于火星的半徑，可得aa＜ac，對(duì)于衛(wèi)星b與c，根據(jù)萬有引力提供向心力，得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝ma，可得v＝eq\r(\f(GM,r))，ω＝eq\r(\f(GM,r3))，a＝eq\f(GM,r2)，因衛(wèi)星b的軌道半徑小于衛(wèi)星c的軌道半徑，可得vb＞vc，ωb＞ωc，ab＞ac，綜上，三者的線速度大小關(guān)系為va＜vc＜vb，角速度大小關(guān)系為ωb＞ωa＝ωc，向心加速度大小關(guān)系為aa＜ac＜ab，故ABD錯(cuò)誤；對(duì)于衛(wèi)星b與c，根據(jù)萬有引力提供向心力，得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，解得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))。已知火星同步衛(wèi)星c和衛(wèi)星b的軌道半徑之比為4∶1，解得衛(wèi)星c和衛(wèi)星b的周期之比為eq\f(Tc,Tb)＝eq\f(8,1)，故C正確。故選C。10．(多選)相關(guān)科研發(fā)現(xiàn)，近年地球的自轉(zhuǎn)速率呈現(xiàn)加快趨勢(shì)。這樣的極細(xì)微差別，盡管在人們的日常生活中無從體現(xiàn)，但卻會(huì)在通訊、電力、導(dǎo)航等領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。由于地球自轉(zhuǎn)加快引起的影響，下列描述正確的是()A．地球同步衛(wèi)星的高度要略調(diào)高一些B．地球的第一宇宙速度不變C．在豐城的物體重力減小，方向不變D．在北京的物體重力減小，方向改變解析：地球自轉(zhuǎn)加快，則自轉(zhuǎn)周期減小，則地球的同步衛(wèi)星的周期減小，根據(jù)Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，可得T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，則同步衛(wèi)星的軌道半徑減小，即地球同步衛(wèi)星的高度要略調(diào)低一些，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)v＝eq\r(\f(GM,R))，可知，地球的第一宇宙速度不變，選項(xiàng)B正確；向心力和重力的合力為萬有引力，地球自轉(zhuǎn)加快所需向心力變大，萬有引力不變，所以豐城和北京的物體重力減小，則除極點(diǎn)外重力大小和方向都會(huì)變化，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11．(多選)荷蘭“MarsOne”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃。如果讓小球從火星上一定高度自由下落，測(cè)得它在第2s內(nèi)的位移是6m，已知火星的半徑約為地球半徑的eq\f(1,2)，地球表面的重力加速度g取10m/s2，則()A．該小球在前2s內(nèi)的平均速度是3m/sB．火星表面的重力加速度為4m/s2C．火星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的eq\f(1,\r(5))D．火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的eq\f(1,5)解析：小球第2s內(nèi)的位移是6m，有h2＝eq\f(1,2)g火×22－eq\f(1,2)g火×12＝6(m)，解得火星表面重力加速度大小為g火＝4m/s2，可得該小球在前2s內(nèi)的平均速度是eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝eq\f(1,2)g火t＝eq\f(1,2)×4×2m/s＝4m/s，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)第一宇宙速度定義，可得mg火＝meq\f(v\o\al(2,1),R火)，則火星第一宇宙速度v1＝eq\r(g火R火)＝eq\r(\f(4,10)×\f(1,2)g地R地)＝eq\f(1,\r(5))eq\r(g地R地)＝eq\f(1,\r(5))v地1，即火星第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的eq\f(1,\r(5))，故C正確；物體在星球表面受到的重力近似等于萬有引力，即mg＝Geq\f(Mm,R2)，得M＝eq\f(gR2,G)，已知火星半徑約為地球半徑一半，地球表面重力加速度為10m/s2，火星表面重力加速度為4m/s2，則火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的eq\f(1,10)，故D錯(cuò)誤。故選BC。12．北京時(shí)間2022年11月30日7時(shí)33分，神舟十四號(hào)航天員乘組與神舟十五號(hào)航天員乘組在天和核心艙內(nèi)順利會(huì)師，六名中國航天員在中國人自己的“太空家園”里留下了一張足以載入史冊(cè)的太空合影！已知天和核心艙在距地球表面高度為h的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，忽略其他天體的引力作用和地球自轉(zhuǎn)的影響。求：(1)天和核心艙繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T；(2)地球的第一宇宙速度v。答案：(1)eq\f(2πR＋h,R)eq\r(\f(R＋h,g))(2)eq\r(gR)解析：(1)天和核心艙繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r＝R＋h根據(jù)萬有引力提供向心力，可得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r地球表面的重力加速度為g，忽略其他天體的引力作用和地球自轉(zhuǎn)的影響，可得Geq\f(Mm,R2)＝mg即GM＝gR2聯(lián)立解得T＝eq\r(\f(4π2R＋h3,gR2))＝eq\f(2πR＋h,R)eq\r(\f(R＋h,g))。(2)設(shè)地球的第一宇宙速度為v，則m′g＝m′eq\f(v2,R)解得v＝eq\r(gR)。第七章5課后知能作業(yè)基礎(chǔ)鞏固練1．下列說法中錯(cuò)誤的是()A．萬有引力可以用狹義相對(duì)論做出正確的解釋B．電磁力可以用狹義相對(duì)論做出正確的解釋C．狹義相對(duì)論是慣性參考系之間的理論D．萬有引力理論無法納入狹義相對(duì)論的框架解析：狹義相對(duì)論認(rèn)為電磁相互作用的傳播速度c是自然界中速度的極限，而星球的運(yùn)動(dòng)不能夠超過光速影響到遠(yuǎn)處的另一個(gè)星球，所以電磁力可以用狹義相對(duì)論做出正確的解釋，萬有引力理論無法納入狹義相對(duì)論，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B、D正確；狹義相對(duì)論是慣性參考系之間的理論，故選項(xiàng)C正確。故選A。2．在引力可以忽略的空間有一艘宇宙飛船在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一束光垂直于運(yùn)動(dòng)方向在飛船內(nèi)傳播，下列說法中正確的是()①船外靜止的觀察者看到這束光是沿直線傳播的②船外靜止的觀察者看到這束光是沿曲線傳播的③航天員以飛船為參考系看到這束光是沿直線傳播的④航天員以飛船為參考系看到這束光是沿曲線傳播的A．①② B.③④C．②③ D.①④解析：在慣性參考系中，光是沿直線傳播的，故①正確，②錯(cuò)誤；而在非慣性參考系中，因?yàn)橛邢鄬?duì)加速度，光將沿曲線傳播，④正確，③錯(cuò)誤。故選D。3．一枚靜止時(shí)長度為L的火箭以接近光速的速度從觀察者身邊掠過，觀察者觀測(cè)到火箭的長度()A．小于L B.大于LC．等于L D.大于或等于L解析：據(jù)相對(duì)論的“尺縮效應(yīng)”可知，觀察者觀測(cè)到火箭的長度小于L。故選A。4．下列說法不符合物理學(xué)史的是()A．英國物理學(xué)家卡文迪什在實(shí)驗(yàn)室里通過幾個(gè)鉛球之間萬有引力的測(cè)量，得出了引力常量G的數(shù)值B．牛頓對(duì)引力常量G進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，并于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中C．20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)理論，使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)D．開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是開普勒在其導(dǎo)師第谷留下的觀測(cè)記錄的基礎(chǔ)上整理和研究出來的解析：牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，于1687年發(fā)表在其傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中，英國物理學(xué)家卡文迪什在實(shí)驗(yàn)室里通過幾個(gè)鉛球之間萬有引力的測(cè)量，得出了引力常量G的數(shù)值，故A符合物理學(xué)史，B不符合物理學(xué)史；20世紀(jì)的20年代建立了量子力學(xué)理論，它使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)理論一般不適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，故C符合物理學(xué)史；開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是開普勒在其導(dǎo)師第谷留下的觀測(cè)記錄的基礎(chǔ)上整理和研究而來的，故D符合物理學(xué)史。故選B。5．以高速列車為例(如圖所示)，假定車廂安裝著一個(gè)墨水罐，它每隔一定時(shí)間滴出一滴墨水，車上的人測(cè)得，墨水在t1′、t2′兩個(gè)時(shí)刻在地面形成P、Q兩個(gè)墨點(diǎn)，也就是說發(fā)生了兩個(gè)事件，車上的人認(rèn)為兩個(gè)事件的時(shí)間間隔是Δτ＝t2′－t1′，地面觀察者測(cè)得的時(shí)間間隔為Δt＝t2－t1，則Δτ與Δt的關(guān)系是()A．Δτ>Δt B.Δτ<ΔtC．Δτ＝Δt D.無法確定解析：根據(jù)時(shí)間的相對(duì)性Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))，且1－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2<1，所以Δt>Δτ，故選B。6．假設(shè)地面上有一列火車以接近光速的速度運(yùn)行，其內(nèi)站立著一個(gè)中等身材的人，站在路旁的人觀察車?yán)锏娜耍^察的結(jié)果是()A．這個(gè)人身體變高 B.這個(gè)人身體變矮C．這個(gè)人身體變胖 D.這個(gè)人身體變瘦解析：由公式l＝l0eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)可知，在運(yùn)動(dòng)方向上，人的寬度要減小，在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，人的高度不變。故選D。能力提升練7．用相對(duì)論的觀點(diǎn)判斷，下列說法錯(cuò)誤的是()A．時(shí)間和空間都是絕對(duì)的，在任何參考系中一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間和一個(gè)物體的長度總不會(huì)改變B．在地面上的人看來，以10km/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘會(huì)變慢，但是飛船中的宇航員卻看到時(shí)鐘是準(zhǔn)確的C．在地面上的人看來，以10km/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變窄，而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中的人扁一些D．當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度v?c時(shí)，“時(shí)間膨脹”和“長度收縮”效果可忽略不計(jì)解析：按照相對(duì)論的觀點(diǎn)，時(shí)間和空間都是相對(duì)的，故A錯(cuò)誤；由Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))可知，運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢了，但飛船中的時(shí)鐘相對(duì)宇航員靜止，時(shí)鐘準(zhǔn)確，故B正確；由l＝l0eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)可知，地面上的人看飛船和飛船上的人看地面上的人都沿運(yùn)動(dòng)方向長度減小，故C正確；當(dāng)v?c時(shí)，時(shí)間變化和長度變化效果可忽略不計(jì)，故D正確。故選A。8．將一根長木棒沿著火車行駛的方向平放在車廂內(nèi)。一個(gè)站在站臺(tái)上的人，測(cè)量該木棒的長度，正確的是()A．火車速度v＝0.5c時(shí)測(cè)得的長度小于火車速度v＝0.2c時(shí)測(cè)得的長度B．火車速度v＝0.5c時(shí)測(cè)得的長度等于火車速度v＝0.2c時(shí)測(cè)得的長度C．火車速度v＝0.9c時(shí)測(cè)得的長度大于火車速度v＝0時(shí)測(cè)得的長度D．火車速度v＝0.5c時(shí)測(cè)得的長度等于火車速度v＝0時(shí)測(cè)得的長度解析：根據(jù)相對(duì)論公式l＝l0eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)可知，火車運(yùn)動(dòng)的速度v越大，所測(cè)長木棒的長度越小。故選A。9．(多選)1970年成功發(fā)射的“東方紅一號(hào)”是我國第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)。如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1、v2，近地點(diǎn)到地心的距離為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。則()A．v1>v2，v1＝eq\r(\f(GM,r))B．v1>v2，v1>eq\r(\f(GM,r))C．地面上的觀察者觀察到飛船上的鐘在近地點(diǎn)比在遠(yuǎn)地點(diǎn)走得更慢D．根據(jù)相對(duì)論，飛船中的觀察者發(fā)現(xiàn)靜止于地面的鐘走快了解析：根據(jù)開普勒第二定律可知，從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)衛(wèi)星做加速運(yùn)動(dòng)，而近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)，所以近地點(diǎn)的速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)的即v1＞v2，若衛(wèi)星繞地心做軌道半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小為eq\r(\f(GM,r))，將衛(wèi)星從半徑為r的圓軌道變軌到圖示的橢圓軌道，必須在近地點(diǎn)加速，所以有v1＞eq\r(\f(GM,r))，故B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論，得到運(yùn)動(dòng)延遲的效應(yīng)，故地面上的觀察者觀察到飛船上的鐘在近地點(diǎn)比在遠(yuǎn)地點(diǎn)走得更慢，C正確；根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論，得到運(yùn)動(dòng)延遲的效應(yīng)，飛船中的觀察者發(fā)現(xiàn)靜止于地面的鐘走慢了，故D錯(cuò)誤。故選BC。10．(多選)如圖所示，假設(shè)一根10cm長的梭鏢以接近光速穿過一根10cm長靜止的管子，它們的長度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的。下列說法正確的是()A．靜止的觀察者看到梭鏢收縮變短，因此在某個(gè)位置，管子能完全遮住梭鏢B．靜止的觀察者看到梭鏢變長，因此在某個(gè)位置，梭鏢從管子的兩端伸出來C．靜止的觀察者看到兩者的收縮量相等，因此在某個(gè)位置，管子仍恰好遮住梭鏢D．相對(duì)梭鏢靜止的觀察者看到管子變短，在某個(gè)位置，梭鏢從管子的兩端伸出來解析：根據(jù)狹義相對(duì)論的尺縮效應(yīng)，如果梭鏢相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng)，那么梭鏢收縮變短，而管子長度不變，因此在某個(gè)位置，管子能完全遮住梭鏢，選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；管子相對(duì)梭鏢高速運(yùn)動(dòng)，由尺縮效應(yīng)可知相對(duì)梭鏢靜止的觀察者看到管子變短，在某個(gè)位置，梭鏢從管子的兩端伸出來，選項(xiàng)D正確。故選AD。11．(多選)μ子是自然界的基本粒子之一，它平均壽命很短容易發(fā)生衰變。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)μ子以0.99c甚至更高的速度飛向地球，根據(jù)經(jīng)典理論計(jì)算出每秒到達(dá)地球的μ子數(shù)小于實(shí)際觀察到的μ子數(shù)。這一現(xiàn)象與經(jīng)典理論產(chǎn)生了矛盾，用相對(duì)論時(shí)空觀可以得到很好的解釋，這也成為相對(duì)論時(shí)空觀的最早證據(jù)。相對(duì)論時(shí)空觀認(rèn)為：如果相對(duì)于地面以v運(yùn)動(dòng)的慣性參考系上的人觀察到與其一起運(yùn)動(dòng)的物體完成某個(gè)動(dòng)作的時(shí)間間隔為Δτ，地面上的人觀察到該物體在完成這個(gè)動(dòng)作的時(shí)間間隔為Δt，那么兩者之間的關(guān)系是Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))，已知μ子低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的平均壽命是3.0μs。下列說法正確的是()A．當(dāng)μ子以0.99c飛行，選擇此μ子作為參考系，則μ