Bồi dưỡng kiến thức – luyện thi đại học vật lý: Chuyên đề thuyết tương đối hẹp

- ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 1 2 2 1 c v −=γ 2 2 0 1 c v m m − = 02 2 0 1 lc v ll <−= VŨ ĐÌNH HOÀNG ĐT: 01689.996.187 – Email: vuhoangbg@gmail.com Họ và tên:...................................................................................... Lớp:.......................Trường........................................................... BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC, LUYỆN THI VÀO ĐẠI HỌC. Thái Nguyên, 2012 - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 2 Mục lục PHẦN 1: KIẾN THỨC CHUNG. .............................................................................................................................................. 3 PHẦN 2: PHÂN DẠNG BÀI TẬP. ............................................................................................................................................. 4 BÀI TOÁN 1: TÍNH TƯƠNG ĐốI CủA THờI GIAN. ............................................................................................................................... 4 BÀI TOÁN 2 : TINH TƯƠNG DốI CủA Dộ DAI .................................................................................................................................... 5 BÀI TOÁN 3 : NHữNG PHEP BIếN DổI VậN TốC ................................................................................................................................. 6 BÀI TOÁN 4 : Hệ THứC EINSTEIN GIữA KHốI LƯợNG VA NANG LƯợNG ............................................................................................. 7 PHẦN III: ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. ................................................................................................................................ 8 ĐÁP ÁN ĐỀ SỐ 36 ............................................................................................................................................................... 14 - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 3 PHẦN 1: KIẾN THỨC CHUNG. SƠ LƯỢC VỀ THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP. I.SỰ RA ĐỜI. 1.Cơ học cổ điển còn gọi là cơ học Niu-tơn đã chiếm một vị trí quan trọng trong sự phát triển của vật lí học cổ điển và được áp dụng rộng rãi trong khoa học , kĩ thuật. Tuy nhiên trong những trường hợp vật chuyển động với tốc độ xấp xỉ bằng tốc độ ánh sang thì cơ học Niutơn không còn đúng nữa. năm 1905 Anh-xtanh đã xây dựng một lí thuyết tổng quát hơn cơ học Niu-tơn gọi là thuyết tương đối hẹp Anh-xtanh (gọi tắt là thuyết tương đối) 2. Các tiên đề Anh-xtanh a. Tiên đề I ( nguyên lí tương đối): Các định luật vật lí (cơ học, điện từ học….) có cùng một dạng như nhau trong mọi hệ qui chiếu quán tính. Nói cách khác, hiện tượng vật lí diễn ra như nhau trong các hệ qui chiếu quán tính. b. Tiên đề II ( nguyên lí về sự bất biến của tốc độ ánh sang) : Tốc độ ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ qui chiếu quán tính, không phụ thuộc vào phương truyền và vào tốc độ của nguồn sang hay máy thu c = 299.792.458 m/s ≈ 300.000 km/s là giá trị tốc độ lớn nhất của các hạt trong tự nhiên II- Hai hệ quả của thuyết tương đối hẹp 1. Sự co độ dài Xét một thanh nằm yên dọc theo trục tọa độ trong hệ quy chiếu quán tính K, nó có độ dài l0 gọi là độ dài riêng. Khi thanh chuyển động với tốc độ v dọc theo trục tọa độ trong hệ qui chiếu quán tính K thì có độ dài l, phép tính chứng tỏ độ dài của thanh trong hệ K là : 02 2 0 1 lc v ll <−= Như vậy chiều dài của thanh đã bị co lại theo phương chuyển động với tỉ lệ 2 2 1 c v −=γ 2. Sự chậm lại của đồng hồ chuyển động Tại một thời điểm cố định M’ của hệ quán tính K’, chuyển động với tốc độ v đối với hệ quán tính K, có một biến cố xảy ra trong khoảng thời gian 0t∆ (tính theo đồng hồ gắn với hệ K’). Phép tính chứng tỏ, đồng hồ gắn với hệ K đo được khoảng thời gian t∆ khác với 0t∆ . 0 2 2 0 1 t c v t t ∆> − ∆ =∆ nghĩa là tt ∆<∆ 0 Đồng hồ gắn với vật chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắn với quan sát viên đứng yên (đồng hồ gắn với hệ K). Như vậy khái niệm thời gian là tương đối, phụ thuộc vào sự lựa chọn hệ qui chiếu quán tính. III- Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lượng và năng lượng 1. Khối lượng tương đối tính Trong thuyết tương đối, động lượng tương đối tính của một vật chuyển động với vận tốc vr được định nghĩa bằng công thức: v c v m vm rr . 1 2 2 0 − = , trong đó đại lượng 2 2 0 1 c v m m − = gọi là khối lượng tương đối tính của vật, đó là khối lượng của vật khi chuyển động với vận tốc v; m0 là - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 4 khối lượng nghỉ còn gọi là khối lượng tĩnh của vật đố, đó là khối lượng của vật đó khi nó đứng yên v = 0. Khối lượng của vật có tính tương đối, giá trị của nó phụ thuộc hệ qui chiếu. 2. Hệ thức giữa năng lượng và khối lượng Thuyết tương đối đã thiết lập hệ thức rất quan trọng sau đây giữa năng lượng toàn phần và khối lượng của vật (hoặc hệ vật) : 2 2 2 02 . 1 . c c v m cmE − == Đây là hệ thức Anh- xtanh Khi năng lượng thay đổi một lượng E∆ thì khối lượng cũng thay đổi một lượng tương ứng m∆ và ngược lại và ta có 2.cmE ∆=∆ 3. Các trường hợp riêng - Khi v = 0 thì E = E0 = m.c 2. Trong đó E0 gọi là năng lượng nghỉ ứng với khi vật đứng yên. - Khi v << c ( với các trường hợp về cơ học cổ điển) 1<<⇒ c v thì ta có : 2 2 2 2 2 1 1 1 1 c v c v +≈ − và do đó 20 2 0 .2 1 vmcmE +≈ . Khi vật chuyển động, năng lượng toàn phần của nó bao gồm năng lượng nghỉ và động năng của vật. Theo thuyết tương đối, đối với hệ kín khối lượng nghỉ và năng lượng nghỉ tường ứng nhất thiết không được bảo toàn, nhưng vẫn có định luật bảo toàn của năng lượng toàn phần E. PHẦN 2: PHÂN DẠNG BÀI TẬP. BÀI TOÁN 1: Tính tương đối của thời gian. VÍ DỤ MINH HỌA VD 1: Thời gian sống trung bình của các muyon dừng lại trong khối chì ở phòng thí nghiệm đo được là 2,2µs. Thời gian sống của các muyon tốc độ cao trong một vụ bùng nổ của các tia vũ trụ quan sát tử Trái đất đo được là 16 µs. Xác định vận tốc của các muyon tia vũ trụ ấy đối với Trái đất GIẢI t=t0. 2 2 1 1 v c − . THAY t0=2,2.10 -6s, t=16.10-6s => v=0,99c VD2: Một hạt năng lượng cao dễ phân hủy đi vào một máy phát hiện và để lại một vết dài 1,05mm trước khi bị phân hủy. Vận tốc của hạt đối với máy phát hiện là 0,992c. Hỏi thời gian sống riêng của hạt này (tồn tại được bao lâu trước khi phân hủy khi nó đứng yên đối với máy phát hiện) HD : t=l/v suy ra t0=t 2 2 1 v c − =(l/v) 2 2 1 v c − =0,0057.10-11s VD3. Sau 20 phút tính theo đồng hồ đo, đồng hồ gắn với hệ qui chiếu chuyển động với tốc độ v = 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không) chạy chậm bao lâu so với đồng hồ gắn với hệ qui chiếu đứng yên? 4. Thời gian chậm trong 20 phút (theo đồng hồ đo t0 = 1200 s): - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 5 HD: ∆t = t – t0 = 0 2 21 t v c − - t0 = t0( 2 2 1 1 v c − - 1) = 300 s = 5 phút. BÀI TOÁN 2 : Tính tương đối của độ dài VÍ DỤ MINH HỌA VD1: Một cây sào nằm song song với trục x trong hệ quy chiếu K, chuyển dọc theo trục này với vận tốc là 0,630c. Độ dài tĩnh của sào là 1,70m. Hỏi độ dài của sào đo được trong hệ quy chiếu K HD : l=l0 2 2 1 v c − =1,32m VD 2: Chiều dài của con tàu vũ trụ đo được đúng bằng một nửa độ dài tĩnh của nó. a/ Hỏi vận tốc của tầu vũ trụ đối với hệ quy chiếu của người quan sát? b/ Hỏi đồng hồ của tầu vũ trụ chạy chậm hơn bao nhiêu trong hệ quy chiếu của người quan sát? a/ l=l0/2=l0 2 2 1 v c − suy ra v=0,866c b/ t0=t 2 2 1 v c − =t/2 VD 3: Một electron với v=0,999987c chuyển động dọc theo trục của một ống chân không có dộ dài 3,00m do một người quan sát ở phòng thí nghiệm đo được kki ống nằm yên đối với người quan sát. Một người quan sát K’ chuyển động cùng với electron sẽ thấy ống này chuyển động qua với vận tốc v. Hỏi chiều dài của ống do người quan sát này đo được? HD : l=l0 2 2 1 v c − =0,0153m VD4: Bán kính tĩnh của Trái Đất là 6370km, còn vận tốc trên quỹ đạo mặt trời là 30,0km/s. Hỏi đường kính của Trái Đất ngắn đi bao nhiêu đối với người quan sát đứng tại chỗ để có thể quan sát được Trái Đất đi qua mắt anh ta với vận tốc như trên? HD : l=l0 2 2 1 v c − =0,9999999l0. VD5. Một cái thước khi nằm yên dọc theo một trục tọa độ của hệ quy chiếu quán tính K thì có chiều dài l0 = 1 m. Khi thước chuyển động dọc theo trục tọa độ này với tốc độ v = 0,6c. Tính chiều dài của thước trong hệ K. HD. Ta có: l = l0 2 2 1 v c − = l0 2 2 (0,6 ) 1 c c − = 0,8 m. VD6. Một thanh kim loại mãnh có chiều dài 60 cm chuyển động dọc theo chiều dài của nó với tốc độ v = 0,8c. Tính độ co chiều dài của nó. HD. Ta có: l = l0 2 2 1 v c −
∆l = l0 – l = l0(1 - 2 2 1 v c − ) = 24 cm. - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 6 BÀI TOÁN 3 : Những phép biến đổi vận tốc VÍ DỤ MINH HỌA VD1. Một hạt có động lượng tương đối tính lớn gấp hai lần động lượng cổ điển (tính theo cơ học newton). Cho vận tốc của ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s. Tính tốc độ của hạt đó. HD. Ta có: p = mv = 0 2 21 m v c − v = 2m0v
2 2 1 v c − = 1 2
v = 3 2 c = 2,6.108 m/s. VD2: Vận tốc một hạt có năng lượng toàn phần gấp đôi năng lượng nghỉ của nó là bao nhiêu? HD: W= 2 2 1 1 v c − m0c 2=2m0c 2 suy ra v= 3 2 c VD3: Một electron chuyển động với vận tốc để có thể quay xung quanh trái đất tại xích đạo với thời gian là 1,00s. Chiều dài xích đạo =12800km a/Vận tốc của nó tính theo c là bao nhiêu? b/Động năng của nó là bao nhiêu? c/Tính sai số mắc phải khi dùng công thức cố điển để tính động năng? HD: a/ v=12800π km/s=0,134c b/ Wđ= m0c 2( 2 2 1 1 v c − -1)=0,01m0c 2 c/ Wđ=(1/2)m0v 2=m0c 2.0,009 Sai số mắc phải xấp xỉ 10% VD4: Một con tầu vũ trụ có chiều dài tĩnh là 350m chuyển động với vận tốc 0,82c so với một hệ quy chiếu nào đó. Một vi thiên thạch cũng chuyển động với vận tốc 0,82c trong hệ quy chiếu ấy đi qua cạnh con tầu theo hướng ngược lại. Hỏi vi thiên thạch đi hết con tầu trong thời gian bao lâu? HD : Hệ quy chiếu K’ gắn liền với tầu vũ trụ: v=0,82c, thiên thạch có vận tốc ux=-0,82c trong hệ quy chiếu K và có vận tốc trong hệ quy chiếu K’ là: u’x= 2 ' 1 ' x x u v v u c − − =-0,98c => Trong hệ quy chiếu K’ thiên thạch đi hết quãng đường 350m trong khoảng thời gian: t=s/u’x=1,19.10 -6s VD5: Vận tốc của một hạt có động năng gấp đôi năng lượng nghỉ của nó là bao nhiêu? HD : Wđ=m0c 2( 2 2 1 1 v c − -1)=2m0c 2 từ đó v= 3 8 c - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 7 VD6: Một hạt chuyển động dọc theo trục x’ của hệ quy chiếu K’ với tốc độ 0,40c. Hệ quy chiếu K’ chuyển động với tốc độ 0,60c so với hệ quy chiếu K. Hỏi vận tốc của hạt đó đo được trong hệ quy chiếu K? HD : ux= 2 ' 1 ' x x u v v u c + + trong đó u’x=0,40c, v=0,60c ta tính được ux=0,8c. BÀI TOÁN 4 : Hệ thức Einstein giữa khối lượng và năng lượng VÍ DỤ MINH HỌA VD1. Một vật có khối lượng nghỉ 60 kg chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tốc độ ánh sáng trong chân không). Tính khối lượng tương đối tính của nó. HD : Ta có: m = 0 2 21 m v c − = 0 2 2 (0,6 ) 1 m c c − = 75 kg. VD2 : Tính khối lượng tương đối tính của phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng λ = 0,50 µm. Cho c = 3.108 m/s; h = 6,625.10-34 Js. HD. Ta có: mph = h cλ = 4,4.10-36 kg. VD3: Tính công cần thiết để tăng tốc một electron từ trạng thái nghỉ đến vận tốc 0,50c và 0,990c? HD : A=Wđ=m0c 2( 2 2 1 1 v c − -1) Suy ra A1=1,3m0c và A2=6,07m0c. VD4: Một hạt có vận tốc 0,990c trong hệ quy chiếu phòng thí nghiệm. Động năng, năng lượng toàn phần , động lượng của hạt ấy nếu hạt ấy là (a) proton hoặc (b)notron HD: Với v=0,990c ta có: Động năng: Wđ= m0c 2( 2 2 1 1 v c − -1) Năng lượng toàn phần: W=m0c 2 2 2 1 1 v c − Động lượng p=mv=m0v 2 2 1 1 v c − VD5: Hỏi hiệu điện thế cần để gia tốc một electron đến vận tốc ánh sáng tính theo vật lý cổ điển? Với hiệu điện thế ấy thì tốc độ của electron thực sự đạt đến bao nhiêu? HD: eU=Wcd=m0c 2/2 Với hiệu điện thế này: eU=Wcd=m0c 2/2 = m0c 2( 2 2 1 1 v c − -1) => v= 5 3 c - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 8 VD6. Tính vận tốc của một hạt có động năng gấp đôi năng lượng nghĩ của nó theo vận tốc ánh sáng trong chân không. Cho vận tốc của ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s. HD. Ta có: Wđ = mc 2 – m0c 2 = m0c 2 2 2 1 1 1 v c      −   −    = 2m0c 2
2 2 1 1 v c − - 1 = 2
v = 8 3 c = 2,83.108 m/s. VD7. Tính động lượng tương đối tính của phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng 0,60 µm. Cho h = 6,625.10-34 Js. HD. Ta có: pph = mphc = h λ = 11.10-28 kgm/s. VD8. Tính tốc độ của một vật có năng lượng toàn phần lớn gấp 2 lần năng lượng nghĩ của nó. Cho c = 3.108 m/s. HD. Ta có: mc2 = 0 2 21 m v c − c2 = 2m0c 2
v = 3 2 c = 2,6.108 m/s. PHẦN III: ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP. C©u 1: Mét c¸i th−íc cã chiÒu dµi riªng lµ 50cm chuyÓn ®éng víi tèc ®é v = 0,8c(c lµ tèc ®é ¸nh s¸ng). §é co chiÒu dµi cña th−íc däc theo chiÒu dµi cña nã b»ng A. 30cm. B. 40cm. C. 20cm. D. 10cm. C©u 2: Mét vËt khi ®øng yªn cã khèi l−îng 1kg. Khi vËt chuyÓn ®éng víi tèc ®é v = 0,6c th× cã ®éng n¨ng b»ng A. 1,125.1017J. B. 9.1016J. C. 22,5.1016J. D. 2,25.1016J. C©u 3: Mét ®ång hå chuyÓn ®éng víi tèc ®é v = 0,6c ®èi víi hÖ K. Sau 1 giê(tÝnh theo ®ång hå g¾n víi hÖ K) ®ång hå ®ã ch¹y chËm bao nhiªu so víi ®ång hå g¾n víi hÖ K ? A. 720s. B. 3600s. C. 2880s. D. 7200s. C©u 4: Tèc ®é cña mét h¹t cã ®éng l−îng t−¬ng ®èi tÝnh gÊp 2 lÇn ®éng l−îng tÝnh theo c¬ häc Newton b»ng A. 2,6.107m/s. B. 2,8.106m/s. C. 2,6.108m/s. D. 2,1.108m/s. C©u 5: Khi nguån s¸ng chuyÓn ®éng, tèc ®é truyÒn ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng do nguån ph¸t ra cã gi¸ trÞ A. nhá h¬n c. B. lín h¬n c. C. lu«n b»ng c. D. cã thÓ lín h¬n hoÆc nhá h¬n c. C©u 6: Mét vËt ®øng yªn cã khèi l−îng m0. Khi vËt chuyÓn ®éng khèi l−îng cña nã cã gi¸ trÞ A. vÉn b»ng m0. B. nhá h¬n m0. C. lín h¬n m0. D. cã thÓ lín h¬n hoÆc nhá h¬n m0, tuú vµo v. S¬ l−îc vÒ thuyÕt t−¬ng ®èi hÑp 36 - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 9 C©u 7: Mét ®Ìn chíp ®iÖn tö ë c¸ch quan s¸t viªn 30km, ®Ìn ph¸t ra mét chíp s¸ng vµ ®−îc quan s¸t viªn nh×n thÊy lóc 9 giê. LÊy c = 3.108m/s. Thêi ®iÓm thùc mµ ®Ìn ph¸t ra chíp s¸ng ®ã lµ A. 9h10-4s. B. 9hkÐm10-4s. C. 9h. D. 9hkÐm4s. C©u 8: Mét m¸y bay chuyÓn ®éng víi tèc ®é 600m/s ®èi víi mÆt ®Êt. BiÕt ®é dµi riªng cña m¸y bay lµ 60m. §é co chiÒu dµi cña m¸y bay khi chuyÓn ®éng b»ng A. 1,2.10-9m. B. 1,2.10-10m. C. 1,2.10-11m. D. 1,2.10-12m. C©u 9: Mét vËt ®øng yªn tù vì lµm hai m¶nh chuyÓn ®éng theo hai h−íng ng−îc nhau. Khèi l−îng nghØ cña hai m¶nh lÇn l−ît lµ 3kg vµ 5,33kg; tèc ®é lÇn l−ît lµ 0,8c vµ 0,6c. Khèi l−îng cña vËt ban ®Çu b»ng A. 10,663kg. B. 11,663g. C. 1,1663kg. D. 11,663kg. C©u10: Mét electron ®øng yªn ®−îc gia tèc ®Õn tèc ®é 0,5c. LÊy m0 = 9,1.10 -31kg, c = 3.108m/s. §é biÕn thiªn n¨ng l−îng cña electron b»ng A. 0,079eV. B. 0,079MeV. C. 0,79MeV. D. 0,097MeV. C©u11: Mét electron cã ®éng n¨ng lµ 1MeV th× cã ®éng l−îng b»ng A. 1,82MeV/c. B. 14,2MeV/c. C. 1,42MeV/c. D. 142MeV/c. C©u12: §Ó tªn löa cã ®é dµi b»ng 99% ®é dµi riªng th× tèc ®é cña nã ph¶i b»ng A. 0,432.108m/s. B. 4,32.108m/s. C. 0,342.108m/s. D. 0,432.107m/s. C©u13: Theo thuyÕt t−¬ng ®èi, ®éng n¨ng cña mét vËt ®−îc tÝnh theo c«ng thøc nµo sau ®©y? A. 20vm2 1 . B. 2mv 2 1 . C. (m-m0)c 2. D. (m+m0)c 2. C©u14: Mét vËt ph¼ng h×nh vu«ng cã diÖn tÝch riªng lµ 100cm2. DiÖn tÝch cña vËt ®èi víi quan mét s¸t viªn chuyÓn ®éng so víi vËt víi tèc ®é 0,6c theo h−íng song song víi mét trong c¸c c¹nh cña vËt b»ng A. 64cm2. B. 100cm2. C. 80m2. D. 80cm2. C©u15: Mét h¹t electron cã ®éng l−îng 2MeV/c th× cã ®éng n¨ng b»ng A. 15,5MeV. B. 1,55MeV. C. 1,55eV. D. 5,15MeV. C©u16: Theo c¬ häc cæ ®iÓn, ®¹i l−îng nµo cña vËt cã thÓ thay ®æi trong c¸c hÖ quay chiÕu kh¸c nhau ? A. Thêi gian x¶y ra hiÖn t−îng. B. Khèi l−îng cña vËt. C. KÝch th−íc cña vËt. D. VËn tèc cña vËt. C©u17: Theo nguyªn lÝ t−¬ng ®èi cña Anhxtanh th× A. HiÖn t−îng vËt lÝ diÔn ra nh− nhau trong c¸c hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh. B. Trong c¸c hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh, vËn tèc cña vËt lµ ®¹i l−îng bÊt biÕn. C. Trong mét hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh, kÝch th−íc cña mét vËt cã thÓ thay ®æi. D. Trong c¸c hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh kh¸c nhau, thêi gian x¶y ra mét hiÖn t−îng cã thÓ cã gi¸ trÞ rÊt kh¸c nhau. C©u18: Theo nguyªn lÝ bÊt biÕn cña tèc ®é ¸nh s¸ng cña Anhxtanh th× tèc ®é cña ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng lu«n A. phô thuéc vµo vËn tèc nguån s¸ng hay m¸y thu. B. phô thuéc vµo ph−¬ng truyÒn ¸nh s¸ng. C. cã cïng ®é lín b»ng c trong mäi hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh. D. cã ®é lín kh¸c nhau trong c¸c hÖ quy chiÕu kh¸c nhau. C©u19: Trong c¸c c©u sau ®©y, c©u nµo sai? A. Theo nguyªn lÝ t−¬ng ®èi cña Anhxtanh th× hiÖn t−îng vËt lÝ diÔn ra nh− nhau trong c¸c hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh. - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 10 B. Theo nguyªn lÝ vÒ sù bÊt biÕn cña vËn tèc ¸nh s¸ng cña Anhxtanh th× vËn tèc ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng cã cïng ®é lín b»ng c trong mäi hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh, kh«ng phô thuéc vµo ph−¬ng truyÒn vµ vµo vËn tèc cña nguån s¸ng hay m¸y thu. C. Theo c¬ häc cæ ®iÓn th× thêi gian x¶y ra mét hiÖn t−îng, kÝch th−íc vµ khèi l−îng cña mét vËt ®Òu cã trÞ sè nh− nhau trong mäi hÖ quy chiÕu. D. Gi¸ trÞ vËn tèc cña c¸c h¹t vËt chÊt trong tù nhiªn lu«n b»ng vËn tèc cña ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng. C©u20: Th«ng tin nµo sau ®©y thÓ hiÖn tÝnh t−¬ng ®èi cña kh«ng gian theo quan ®iÓm cña Anhxtanh ? A. §é dµi mét thanh bÞ co l¹i däc theo ph−¬ng chuyÓn ®éng cña nã. B. Khi nhiÖt ®é gi¶m, kÝch th−íc cña mét vËt sÏ bÞ co l¹i. C. Mäi vËt ®Òu cã xu h−íng co l¹i. D. Trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng, kÝch th−íc cña vËt lu«n thay ®æi. C©u21: Theo thuyÕt t−¬ng ®èi cña Anhxtanh th× thêi gian cã tÝnh t−¬ng ®èi. Cô thÓ lµ A. trong c¸c hÖ quy chiÕu kh¸c nhau th× mäi ®ång hå ®Òu ch¹y nh− nhau. B. ®ång hå g¾n víi quan s¸t viªn chuyÓn ®éng, ch¹y nhanh h¬n ®ång hå g¾n víi quan s¸t viªn ®øng yªn. C. mäi ®ång hå ®o thêi gian ®Òu cã thÓ ch¹y nhanh hay chËm kh¸c nhau. D. ®ång hå g¾n víi quan s¸t viªn chuyÓn ®éng, ch¹y chËm h¬n ®ång hå g¾n víi quan s¸t viªn ®øng yªn. C©u22: Gäi c lµ tèc ®é ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng. Gi¸ trÞ vËn tèc lín nhÊt cña c¸c h¹t vËt chÊt lµ A. c. B. 2c. C. c/2. D. c . C©u23: Theo thuyÕt t−¬ng ®èi cña Anhxtanh th× ®¹i l−îng nµo sau ®©y lµ bÊt biÕn ? A. Tèc ®é ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng. B. Tèc ®é chuyÓn ®éng cña mét vËt. C. Khèi l−îng cña vËt chuyÓn ®éng. D. Kh«ng gian vµ thêi gian. C©u24: Mét thanh dµi chuyÓn ®éng víi tèc ®é v däc theo trôc to¹ ®é cña mét hÖ quy chiÕu K. Trong hÖ quy chiÕu nµy, ®é dµi cña thanh sÏ bÞ co l¹i theo tØ lÖ lµ A. c v 1− . B. 2 2 c v 1+ . C. 2 2 c v 1− . D. 1 v c 2 2 − . C©u25: Mét thanh dµi chuyÓn ®éng víi tèc ®é v = c/2 däc theo trôc to¹ ®é cña hÖ quy chiÕu K. Trong hÖ quy chiÕu nµy, so víi ®é dµi ban ®Çu th× ®é dµi cña thanh sÏ bÞ co l¹i A. 4 1 lÇn. B. 2 3 lÇn. C. 2 1 lÇn. D. 3 2 lÇn. C©u26: Theo thuyÕt t−¬ng ®èi, khèi l−îng t−¬ng ®èi tÝnh vµ khèi l−îng nghØ cña vËt chØ b»ng nhau khi vËn tèc cña vËt A. cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi theo thêi gian. B. cã ph−¬ng kh«ng ®æi. C. b»ng kh«ng. D. b»ng vËn tèc ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng. C©u27: Trong thuyÕt t−¬ng ®èi, khèi l−îng t−¬ng ®èi vanh m cña vËt chuyÓn ®éng víi tèc ®é v, nhá h¬n khèi l−îng nghØ m0 cña nã A. vc c 1 − lÇn. B. 22 2 vc c 1 − lÇn. C. 22 vc c 1 − lÇn. D. 22 vc 1 − lÇn. C©u28: Theo thuyÕt t−¬ng ®èi, khi vËt chuyÓn ®éng th× n¨ng l−îng toµn phÇn cña nã bao gåm A. ®éng n¨ng cña c¸c ph©n tö cÊu t¹o nªn vËt. B. ®éng n¨ng vµ thÕ n¨ng cña vËt. - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 11 C. n¨ng l−îng nghØ vµ ®éng n¨ng cña vËt. D. ®éng n¨ng vµ n¨ng l−îng nhiÖt cña vËt. C©u29: Mét tµu ho¶ dµi 100m chuyÓn ®éng víi tèc ®é 72km/h th× ®é co chiÒu dµi cña tµu ho¶ b»ng A. 0,12.10-12m. B. 0,22.10-12m. C. 0,52.10-12m. D. 0,22.10-10m. C©u30: §Ó ®éng n¨ng cña mét h¹t b»ng 2 lÇn n¨ng l−îng nghØ cña nã th× tèc ®é cña h¹t ph¶i b»ng A. 2,6.108m/s. B. 2,735.108m/s. C. 2,825.108m/s. D. 2,845.108m/s. C©u31: Thêi gian sèng trung b×nh cña h¹t nh©n mªz«n lµ 6.10-6s khi tèc ®é cña nã lµ 0,95c. Thêi gian sèng trung b×nh cña h¹t nh©n mªz«n ®øng yªn trong mét hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh lµ A. 1,87.10-6s. B. 18,7.10-6s. C. 1,87.10-4s. D. 1,78.10-6s. C©u32: Trong c¸c c©u sau ®©y, c©u nµo sai ? Theo thuyÕt t−¬ng ®èi cña Anhxtanh th× A. kh«ng cã vËt nµo cã thÓ chuyÓn ®éng víi tèc ®é b»ng tèc ®é ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng. B. gi¸ trÞ khèi l−îng cña mét vËt kh«ng phô thuéc vµo c¸ch chän hÖ quy chiÕu. C. khi vËt cã khèi l−îng m th× nã cã n¨ng l−îng E vµ ng−îc l¹i khi vËt cã n¨ng l−îng E th× cã khèi l−îng m. D. c¶ kh«ng gian vµ thêi gian ®Òu cã tÝnh t−¬ng ®èi. C©u33: Mét nguyªn tö bÞ ph©n r· sau thêi gian 2 sµ . BiÕt tèc ®é cña nguyªn tö so víi phßng thÝ nghiÖm lµ 0,8c. Thêi gian sèng cña nguyªn tö ®o bëi quan s¸t viªn ®øng yªn trong phßng thÝ nghiÖm lµ A. 3,33 sµ . B. 3,33 ms . C. 3,33 s . D. 3,13 sµ . C©u34: Chän c©u ®óng. HÖ thøc Anhxtanh gi÷a khèi l−îng vµ n¨ng l−îng lµ A. 2c m E = . B. E = mc. C. c m E = . D. E = mc2. C©u35: Mét vËt cã khèi l−îng nghØ m0 chuyÓn ®éng víi tèc ®é v th× n¨ng l−îng toµn phÇn cña vËt lµ A. 2 2 2 0 c c v 1 m E − = . B. E = m0c 2. C. 20vm2 1 E = . D. 2 2 2 0 c v 1cmE −= . C©u36: Mét vËt cã khèi l−îng nghØ m0 chuyÓn ®éng víi tèc ®é v << c. BiÓu thøc nµo sau ®©y lµ ®óng ? A. 20 2 0 vm2 1 cm 2 1 E +≈ . B. 20 )vc(m2 1 E +≈ . C. 20 )vc(m2 1 E −≈ . D. 20 2 0 vm2 1 cmE +≈ . C©u37: Trong c¸c c©u sau ®©y, c©u nµo sai ? A. Theo thuyÕt t−¬ng ®èi th× khèi l−îng nghØ vµ n¨ng l−îng nghØ t−¬ng øng kh«ng nhÊt thiÕt b¶o toµn, chØ cã n¨ng l−îng toµn phÇn míi b¶o toµn. B. Theo vËt lÝ häc cæ ®iÓn th× khèi l−îng vµ n¨ng l−îng(th«ng th−êng) cña mäi vËt ®Òu b¶o toµn. C. Trong c¬ häc cæ ®iÓn, khèi l−îng dïng trong c¸c ph−¬ng tr×nh c¬ häc cã trÞ sè gÇn ®óng b»ng khèi l−îng nghØ. D. Kh«ng cã vËt nµo cã thÓ chuyÓn ®éng víi tèc ®é b»ng tèc ®é ¸nh s¸ng trong ch©n kh«ng. - ĐT: 01689.996.187 - vuhoangbg@gmail.com BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ 8: THUYẾT TƯƠNG ĐỐI HẸP 12 C©u38: Mét biÕn cè x¶y ra t¹i mét ®iÓm cè ®Þnh M trong thêi gian 0t∆ cña hÖ qu¸n tÝnh K, chuyÓn ®éng víi tèc ®é v ®èi víi hÖ qu¸n tÝnh K’. Gäi t∆ lµ thêi gian x¶y ra biÕn cè tÝnh víi ®ång hå trong hÖ K’ th× biÓu thøc nµo sau ®©y lµ ®óng: A. 2 2 0 c v 1tt −∆=∆ . B. 22 2 0 cv c tt + ∆=∆ . C. 2 22 0 c vc tt + ∆=∆ . D. 2 2 0 c v 1tt +∆=∆ . C©u39: Mét c¸i th−íc chuyÓn ®éng däc theo ph−¬ng chiÒu dµi cña nã, ®é dµi cña c¸i th−íc: A. co l¹i, tØ lÖ nghÞch víi tèc ®é cña th−íc. B. d·n ra, phô thuéc vµo tèc ®é cña th−íc. C. co l¹i theo tØ lÖ 2 2 c v 1− . D. kh«ng thay ®æi. C©u40: Sau 20 phót, ®ång hå chuyÓn ®éng víi tèc ®é v = 0,6c ch¹y chËm h¬n ®ång hå g¾n víi quan s¸t viªn ®øng yªn bao nhiªu gi©y? A. 200s. B. 250s. C. 300s. D. 400s. C©u 41: Chän c©u ®óng. Theo thuyÕt t−¬ng ®èi, khèi l−îng t−¬ng ®èi tÝnh cña mét vËt cã khèi l−îng nghØ m0 chuyÓn ®éng víi tèc ®é v lµ A. 1 2 2 0 )c v 1(mm −−= . B. 2 1 2 2 0 )c v 1(mm − −= . C. 2 1 2 2 0 )c v 1(mm −= . D. ) c v 1(mm 2 2 0 −= . C©u 42: §¹i l−îng nµo sau ®©y kh«ng phô thuéc vµo hÖ quy chiÕu qu¸n tÝnh A. Khèi l−îng. B. ChiÒu dµi. C. Tèc ®é truyÒn ¸nh s¸ng. D. Thêi gian. C©u 43: Mét c¸i th−íc cã chiÒu dµi riªng 60cm. §Ó ®é co chiÒu dµi cña th−íc