第6章  相对论与量子论初步
第1节  高速世界

高速世界的两个基本原理
1．如图6－1－1所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5 c．强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光速的传播速度为             (　　)．

图6－1－1
A．0.4 c     B．0.5 c     C．0.9 c     D．1.0 c
解析　根据光速不变原理，在任何参照系中测量的光速都是c，D正确．
答案　D
时间延缓效应和长度收缩效应
2．如果飞船以0.75 c的速度从你身边飞过，飞船上的人看飞船上的一个灯亮了10 min，你观测到这个灯亮的时间约为多少？
解析　设观测灯亮的时间为Δt，则
Δt＝＝ min≈15 min.
答案　约15 min
3．甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则下列说法正确的是      (　　)．
A．甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度大
B．甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小
C．乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中的尺子长度大
D．乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中的尺子长度小
解析　对甲来说，他看到火车内的尺子是静止的，故长度为公式中的l，他观察到乙手中的尺子是运动的，看到的长度相当于公式中的l′，由l′＝l ，得l′＜l，故甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小，故A错误、B正确；同理，乙看到自己手中的尺子是静止的，长度为l，他观察到甲手中的尺子是运动的，看到的长度为l′，由l′＝l 得l′＜l，故乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小，故C错误、D正确．
答案　BD
质速关系和质能关系
4．为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E＝mc2，科学家用中子轰击铀原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性．设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反应过程放出的能量为ΔE，则这一实验需验证的关系式是      (　　)．
A．ΔE＝(m1－m2－m3)c2     B．ΔE＝(m1＋m3－m2)