高中物理 5_1-2經典力學的成就與局限性 經典時空觀與相對論時空觀練習 粵教版必修21

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第一節(jié)　經典力學的成就與局限性 第二節(jié)　經典時空觀與相對論時空觀 一、單項選擇題 1．關于經典力學和相對論，下列說法正確的是(　　) A．經典力學和相對論是各自獨立的學說，互不相容 B．相對論是在否定了經典力學的基礎上建立起來的 C．相對論和經典力學是兩種不同的學說，二者沒有聯(lián)系 D．經典力學包含于相對論之中，經典力學是相對論的特例 【答案】D 2．牛頓定律不適用于下列哪些情況(　　) A．研究原子中電子的運動 B．研究“神舟五號”飛船的高速發(fā)射 C．研究地球繞太陽的運動 D．研究飛機從北京飛往紐約的航線 【答案】A 【解析】B、C、D中各項運動雖然是“高速”，但相對于光速來說，卻是微不足道的，完全可以用牛頓定律研究其規(guī)律．原子、電子等是微觀粒子，它的運動不服從牛頓定律，故牛頓運動定律不適用于A選項中的情況． 3．廣東省虎門大橋全長近15 km，在500 m高空有一架與大橋平行勻速飛行的飛機，機上人員看到大橋的長度將是(　　) A．大于15 km B．等于15 km C．小于15 km D．飛機飛行越快，大橋將變得越長 【答案】C 【解析】由于飛機相對大橋是運動的，因此在飛機上觀察者看來，大橋要縮短，故C正確． 4．下列說法錯誤的是(　　) A．牛頓運動定律只適用于相對靜止的參考系 B．在任何慣性系中，物體的加速度都具有不變性 C．按照經典時空理論，物體的長度、質量和運動時間都與參考系的運動無關 D．伽利略相對性原理表明，在慣性運動的范圍內不存在絕對空間和絕對運動 【答案】A 【解析】牛頓運動定律只適用于慣性系，而相對靜止的參考系不一定是慣性系，伽利略的相對性原理表明，所有的慣性系都是等效的；經典的時間和空間與物體的運動無關． 二、雙項選擇題 5．以下說法正確的是(　　) A．經典力學理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子的運動均適用 B．經典力學理論的成立具有一定的局限性 C．在經典力學中，物體質量不隨運動狀態(tài)而改變 D．相對論與經典力學否定了量子力學 【答案】BC 6．狹義相對論理論是以下列哪些基本假設為前提的(　　) A．愛因斯坦相對性原理 B．經典力學的時空觀 C．光速不變原理 D．同時的絕對性原理 【答案】AC 【解析】狹義相對論的出發(fā)點是以下兩條基本假設：第一是愛因斯坦相對性原理．在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的．第二是光速不變原理．不管在哪個慣性系中，測得的真空中的光速都相同． 7．世界上有各式各樣的鐘(如圖5－1、2－3所示)：沙鐘、電鐘、機械鐘、光鐘和生物鐘．既然運動可以使某一種鐘變慢，它一定會使所有的鐘都一樣變慢，這種說法(　　) 圖5－1、2－3 A．正確 B．錯誤 C．若變慢則變慢的程度相同 D．若變慢則與鐘的種類有關系 【答案】AC 8．關于靜止時質量為m0的物體，當以速度為v運動時物體的質量m，以下說法正確的是(　　) A．在任何情況下，物體的質量都不會改變，即與a和v都無關 B．當物體的運動速度v>0時，物體的質量m>m0，即物體的質量改變了，故經典力學不適用，是不正確的 C．當物體以較小速度運動時，質量變化十分微弱，經典力學理論仍然適用，只有當物體的運動接近光速時，質量變化才明顯，故經典力學適用于低速運動，而不適用于高速運動 D．通常由于物體的運動速度太小，故質量的變化引不起我們的感覺，在分析地球上物體的運動時，不必考慮質量的變化 【答案】CD 【解析】只有速度 v接近光速度，物體增大的質量才比較明顯，一般情況下物體質量的變化十分微小，故經典力學仍然在低速即遠小于光速時適用，故A、B錯，C、D正確． 9．下列說法正確的是(　　) A．以牛頓運動定律為基礎的經典力學因其局限性而沒有存在的價值 B．物理學的發(fā)展，使人們認識到經典力學有它的適用范圍 C．相對論和量子力學的出現(xiàn)，是對經典力學的全盤否定 D．經典力學對處理低速運動的宏觀物體具有相當高的實用價值 【答案】BD 三、非選擇題 10．(1)牛頓運動定律的適用范圍是___________________________________________． (2)從狹義相對論的兩個假設出發(fā)，我們可以推斷出相對論時空觀的主要結論，它們是： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________. 【答案】(1)宏觀物體的低速運動 (2)①“同時”的相對性，在一個參考系中同時發(fā)生的事件，在其他參考系中觀察不一定是同時的 ②時間間隔的相對性——運動的時鐘變慢 ③兩點間長度的相對性——運動的尺子變短 ④物體的質量隨物體運動速度的增大而增大 【解析】牛頓運動定律適用于宏觀物體的低速運動，而不適用于高速的或微觀的運動，這是研究經典力學的基礎，也是提出相對論問題的基礎．