Зачёт по теме "Специальная теория относительности"

Специальная теория относительности

Вариант-1

1.  Для описания любых физических процессов                                                                                                                  А. Все системы отсчета являются равноправными.                                                                                                         Б. Все инерциальные системы отсчета являются равноправными.                                                                             Какое из этих утверждений справедливо согласно специальной теории относительности?                                 1) только А                                                                                                                                                                                  2) только Б                                                                                                                                                                                   3) А и Б                                                                                                                                                                                           4) ни А, ни Б

2. В установке искровой разряд создает вспышку света и звуковой импульс, регистрируемые датчиком, расположенным на расстоянии 1 м от разрядника. Схематически взаимное расположение разрядника Р и датчика Д изображено стрелкой. Время распространения света от разрядника к датчику равно Т, а звука —  

 

Проводя эксперименты с двумя установками 1 и 2, расположенными в космическом корабле, летящем со скоростью       относительно Земли, как показано на рисунке, космонавты обнаружили, что

1)

2)

3)

4)

3. Луч лазера в неподвижной ракете попадает в приемник, расположенный в точке 0 (см. рисунок). В какой из приемников может попасть этот луч в ракете, движущейся вправо с постоянной скоростью?                                                                                                                     

1) 1, независимо от скорости ракеты                                                                                                                             2) 0, независимо от скорости ракеты                                                                                                                                 3) 2, независимо от скорости ракеты                                                                                                                               4) 0 или 1, в зависимости от скорости ракеты

4. 

                                                                                                                                            В инерциальной системе отсчета свет от неподвижного источника распространяется со скоростью с. Пусть источник света движется в некоторой инерциальной системе со скоростью  а зеркало — со скоростью u в противоположную сторону. С какой скоростью распространяется в этой системе отсчета свет, отраженный от зеркала?                                                                                                                                                                            1)                              2)                                         3)                                            4)               5.  Два автомобиля движутся в одном и том же направлении со скоростями  и  относительно поверхности Земли. Скорость света c от фар первого автомобиля в системе отсчета, связанной с другим автомобилем, равна                                                                                                                                                                                 1)                     2)                      3)                              4) c

6. 

На зеркало, движущееся в вакууме относительно инерциальной системы отсчёта (ИСО) со скоростью  направленной вправо (см. рисунок), падает луч синего света. Какова скорость света в этой ИСО после отражения от зеркала, если угол падения равен 60°? Скорость света от неподвижного источника в вакууме равна с. 

1)                         2)                          3)                               4) 

7. Учёный проводил эксперимент по измерению скорости света. В качестве источника света он использовал лазер, установленный в своей лаборатории. В результате было получено значение скорости света c = 299 790 км/с. Затем он решил повторить опыт, используя в качестве источника света яркую звезду, которая, согласно астрономическому справочнику, удаляется от Земли с большой скоростью. В результате второго эксперимента будет получено значение скорости света                                                                                                                                                                                  1) большее c                                                                                                                                                                   2) меньшее c                                                                                                                                                              3)равное c (в пределах погрешности измерений)                                                                                                                4) большее, меньшее или равное c – в зависимости от спектрального состава света звезды

8. В результате аннигиляции электрона массой m и позитрона массой m образуется квант электромагнитного излучения. Какова максимальная энергия этого кванта?

9. Звезда каждую секунду испускает излучение с полной энергией около 9*10²⁶ Дж. Определите ежесекундное изменение массы звезды.

10. Во сколько раз уменьшается продольный размер тела при  движении со скоростью 0.6с?

11. С какой скоростью должно двигаться тело, чтобы для неподвижного наблюдателя его масса покоя была равна 3кг, а релятивистская 5кг?

12. Найти кинетическую энергию электрона, движущегося со скоростью 0.6с.

13. Определите импульс протона, если его энергия равна энергии покоя α- частицы. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы приобрести такой импульс

Вариант-2

1. Какие из следующих утверждений являются постулатами специальной теории относительности?            А. Все инерциальные системы отсчета равноправны при описании любого физического процесса.    Б. Скорость света в вакууме не зависит от скорости источника и приемника света.                                        В. Энергия покоя любого тела равна произведению его массы на квадрат скорости света в вакууме.                                                                                                                                                                           1) А и Б                                                                                                                                                                                         2) А и В                                                                                                                                                                                          3) Б и В                                                                                                                                                                                          4) А, Б и В

2. Один ученый проверяет закономерности колебания пружинного маятника в лаборатории на Земле, а другой — в лаборатории на космическом корабле, летящем вдали от звезд и планет с выключенным двигателем. Если маятники одинаковые, то в обеих лабораториях эти закономерности будут                                                                                                                                                                                  1) одинаковыми,  при любой скорости корабля                                                                                                             2) разными, так как на корабле время течет медленнее                                                                                             3) одинаковыми, если скорость корабля мала                                                                                                               4) одинаковыми или разными в зависимости от модуля и направления скорости корабля

3.

Свет от неподвижного источника падает перпендикулярно поверхности зеркала, которое удаляется от источника света со скоростью   Какова скорость отраженного света в инерциальной системе отсчета, связанной с зеркалом?                                                                           1)                               2)                                           3)                                            4) 

4.  Какие из приведенных ниже утверждений являются постулатами специальной теории относительности?                                                                                                                                                                   А. Принцип относительности — равноправность всех инерциальных систем отсчета.                                    Б. Инвариантность скорости света в вакууме — неизменность ее величины при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую.                                                                                                                                                                              1) только А                                                                                                                                                                        2) только Б                                                                                                                                                                           3) и А, и Б                                                                                                                                                                                 4) ни А, ни Б

5.

На зеркало, движущееся в вакууме относительно инерциальной системы отсчёта (ИСО) со скоростью  направленной вниз (см. рисунок), падает луч синего света. Какова скорость света в этой ИСО после отражения от зеркала, если угол падения равен 60°? Скорость света от неподвижного источника в вакууме равна с 

1)                       2)                             3)                               4) 

6 . Эйнштейн при создании специальной теории относительности постулировал, что                                                                                                                                                                                   1) скорость распространения света в вакууме одинакова во всех возможных системах отсчёта                     2) скорость распространения света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта                3) скорость распространения света одинакова во всех средах и совпадает со скоростью света в вакууме                                                                                                                                                                                 4) скорость распространения света подчиняется обычному (классическому) закону сложения скоростей

7. 

В инерциальной системе отсчёта свет от неподвижного источника распространяется в вакууме со скоростью c. В этой системе отсчёта свет от неподвижного источника падает перпендикулярно поверхности зеркала, которое приближается к источнику со скоростью    Какова скорость отражённого света в инерциальной системе отсчёта, связанной с источником?

8. При проведении опытов учёные обнаружили явление образования пар «электрон и позитрон». Чему равна минимальная суммарная энергия пар? Если энергия покоя электрона равна 0.5МэВ.

9.   Ядро атома испустило Y-квант с энергией 27*10^-14Дж. На сколько уменьшилась масса ядра?

10. Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в 2 раза?

11. При какой скорости электрона его релятивистская масса больше массы покоя в 2 раза?

12. Найти импульс протона, движущегося со скоростью 0.8с.

13. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы его кинетическая энергия стала в 10 раз больше его энергии покоя? Начальную скорость электрона считать равной нулю.

Ответы:

Задание Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	2	2	2	4	4	2	3	2mc2	1010кг	В 1.25 раза	0.8с	0.128МэВ	1.93*10-18Н*с 2.8*109В
2	1	1	3	3	2	2	4	1МэВ	3*10-30кг	2.6*108м/с	0.87с	6.69*10-19 кг*м/с	5.11МВ

Список литературы:

1.       Громцева О.И. Сборник задач по физике: 10-11 классы .-М.: «Экзамен», 2015.

2.       Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10-11  кл.: Пособие для общеобразоват. учеб. заведений. -М.: Дрофа, 2002.

3.       Сайт «Решу ЕГЭ».