解答及评分标准:
(1)在飞船上测量,无线电信号到达地球又反射回来,一去一回光速相等,所用的时间也相等,都是30s。所以在地球反射信号时,地球离飞船的距离为
c?30?9?109m (2分) (2)在飞船上测量,在宇航员发射信号时,它离地球的距离是
l'?c?30?0.8c?30?6c (1分) 在地球上测量,在宇航员发射信号时,它离地球的距离是 l?(?x??u?t)1?u2c2?l'1?u2c2?10c?3?109m (2分)
航员从发射到接收无线信号时,他自己的钟经过了?t'?60s,为固有时。在地球上测量,这一段时间长为 ?t??t'1?u2c2?100s (2分)
在这段时间内,在原来离地球10c的基础上,飞船又继续向前飞行了
l1?u?t?0.8c?100?80c (2分) 的距离。因此,在地球上测量,宇航员接收到反射信号时,飞船离地球的距离是
l1?l?10c?80c?90c?2.7?1010m (1分)
题号:50442006 分值:10分 难度系数等级:
一观察者测得运动着的米尺长为0.5m,问此尺以多大的速度接近观察者?
解答及评分标准:
设尺的固有长度为L,根据题意 L=1m, (3分)
由“长度收缩”效应:
?v??L'? L'?L1???,v?c1??? (5分)
?c??L?得 v?2.6?10ms (2分)
822题号:50441007 分值:10分 难度系数等级:
一张宣传画5m见方,平行地贴于铁路旁边的墙上,一高速列车以2?108m/s速度接近此宣传画,这张画由司机测量将成为什么样子?
解答及评分标准:
由“长度收缩”效应: 垂直运动方向,长度不变。 (3分)
?v? 运动方向 L'?L1????3.7m (4分 )
?c?司机测量的尺寸为5?3.7m。 (3分)
题号:50444008 分值:10分 难度系数等级:
远方的一颗星以0.8c的速度离开地球,地球上的观测者接受到它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化,求固定在此星上的惯性参考系测得的闪光周期。
解答及评分标准:
设星在K’系的O’点,接收器在K系的O点,对应坐标轴分别平行,K’系相对K系以速度0.8c沿x轴正向运动,x、x'轴重合,t?t'?0时O、O’重合,并由O’发出第一个闪光。 K’ 系中,从计时开始到测得第二个闪光 的时间间隔是“固有时”?0,由“时间膨胀”,在K系测得“运动时”为 ??22?01??2 (3分)
K系中第二个闪光的发生地坐标为
x?v??v?01??2 (3分)
所以,O接收到两个闪光的时间间隔为
?t????0x ?(1??)?5昼夜 (3分)
2c1??1??25得 ?0? ?t?昼夜 (1分)
1??3在星上测得的闪光周期为5/3昼夜。
题号:50444009 分值:10分 难度系数等级:
假设宇宙飞船从地球射出,沿直线到达月球,距离是3.84?108m,它的速率在地球上被量得为0.30c,根据地球上的时钟,这次旅行花多长时间?根据宇宙飞船所做的测量,地球和月球的距离是多少?怎样根据这个算得的距离,求出宇宙飞船上的时钟所读出的旅行时间?
解答及评分标准:
设地球和月球位于K系x轴,地球与月球距离为Lo,飞船为K’系,相对于K系以速度v沿x轴正向移动。
地球上的时钟显示的旅行时间为
Lo3.84?108??4.27s (3分) ?t?8v0.3?3?10在飞船上测量地、月距离L时,K系的Lo是固有长度,由“长度收缩”效应:
28 L?Lo1???3.66?10m (3分)
飞船上的时钟显示的旅行时间为
3.66?108??4.07s (4分) ?t'?v0.3?3?108?t'??t,即“运动时钟变慢”,对于飞船而言,“离开地球”和“到达地球”两件事都发生
在飞船上,所以飞船时钟所显示的时间间隔是“固有时”。
题号:50443010
L分值:10分 难度系数等级:
某人测得一根静止棒长度为l、质量为m,于是求得棒的线密度为??m。假定棒以速l度v沿棒长方向运动,此人再测运动棒的线密度应为多少?若棒在垂直于长度方向上运动,它的线密度又为多少?
解答及评分标准:
u2(1) m??,l??l1?2 (2分)
2cu1?2cm???m?m??? (3分) 22?l?u??u?l??1?c2????1?c2??????m1?uc22(2)m??,l??l (2分)
???m???lml1?uc22??1?uc22 (3分)
杭州师范大学学校505条目的4类题型式样及交稿式样
1. 选择题 题号:50515001 分值:3分 难度系数等级:
令电子的速率为v,则电子的动能Ek 对于比值v/c的图线可用下列图中哪一个图表示?(c表示真空中光速)
[ ]
答案:(D)
题号:50512002 分值:3分 难度系数等级:
根据相对论力学,动能为0.25 MeV的电子,其运动速度约等于 ( c表示真空中光速, 电子的静止能m0c2?0.5MeV)
(A)0.1c (B)0.5c (C)0.75c (D)0.85c
[ ]
答案:(C)
题号:50512003 分值:3分 难度系数等级:
粒子的动能等于它本身的静止能量,这时该粒子的速度为 (A)
3143c (B)c (C)c (D)c
4252[ ]
答案:(A)
题号:50512004 分值:3分 难度系数等级:
一个电子运动速度v=0.99c,它的动能是(电子的静止能量是0.51MeV) (A)3.5MeV (B)4.0MeV (C)3.1MeV (D)2.5MeV
[ ]
答案:(C)