7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性 综合练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性 综合练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 78.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-08 23:27:06 | ||
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文档简介
7.5、相对论时空观与牛顿力学的局限性
一、选择题（共16题）
1．下列运动不能用经典力学解释的是（ ）
A．火箭携带卫星飞向太空
B．电子以接近光速的速度运动
C．战斗机从辽宁号航母上起飞
D．高铁列车从盐城向北京飞驰
2．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，以下对几位物理学家所做科学贡献的叙述正确的是（ ）
A．牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”
B．安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律
C．爱因斯坦创立相对论，提出了一种崭新的时空观
D．法拉第在对理论和实验资料进行严格分析后，总结出了法拉第电磁感应定律
3．下列说法不正确的是（ ）
A．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的
B．相对论时空观认为物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同
C．经典力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动的问题
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论仍有很大的区别
4．经典力学的基础是牛顿运动定律，但它也有自己的局限性，以下说法正确的是（ ）
A．经典力学适用于研究接近光速运行的物体的规律
B．经典力学一般不适用于微观粒子
C．经典力学和相对论是完全对立的
D．研究在高速公路上行驶的汽车的运动规律不适用牛顿运动定律
5．下列说法错误的是（ ）
A．经典力学适用于低速运动、宏观物体
B．汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于受到离心力而产生的
C．开普勒继承了第谷对太阳系行星运动的观测数据，总结出开普勒三大定律
D．卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值
6．以下说法正确的是（ ）
A．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
B．卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律
C．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
D．洲际导弹的速度有时可达到6000m/s，此速度在相对论中属于高速，导弹的质量会明显增大
7．以下有关物理史实的说法，正确的是（ ）
A．开普勒总结了万有引力定律 B．日心说是伽利略首先提出来的
C．万有引力常量G是牛顿最先测出的 D．狭义相对论理论是爱因斯坦建立的
8．下列关于经典力学的说法不正确的是（ ）
A．自由落体运动规律属于经典力学
B．行星运动定律属于经典力学
C．牛顿运动定律属于经典力学
D．经典力学没有局限性，适用于所有领域
9．A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面某处，vA＞vB，在A火箭上的人观察结果正确的是( )
A．火箭A上的时钟走得最快 B．地面上的时钟走得最快
C．火箭B上的时钟走得最快 D．火箭B上的时钟走得最慢
10．下列说法中正确的是（ ）
A．一个物体既是施力物体又是受力物体
B．在经典力学中，位移和时间的测量都与参考系选择有关
C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出地球和太阳之间万有引力的大小
D．惯性定律在任何参考系中都成立
11．在人类历史的长河中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。以下关于几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是（ ）
A．伽利略用“月一地检验”证实了万有引力定律的正确性
B．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了牛顿力学
C．牛顿利用扭秤装置，第一次较准确地测出了引力常量G的值
D．开普勒用20年的时间研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律
12．下列说法中错误的是（ ）
A．雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置
B．调制是电磁波发射的过程，调谐是电磁波接收的过程
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短
13．用相对论的观点判断，下列说法错误的是( )
A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变
B．在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的
C．在地面上的人看来，以10km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些
D．当物体运动的速度v c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计
14．经典力学规律适用于下列运动的是（ ）
A．子弹的飞行 B．飞船绕地球的运行
C．列车的运行 D．粒子接近光速的运动
15．接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（ ）
A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快
B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
C．地球上的人观测到地球上的钟较快
D．地球上的人观测到地球上的钟较慢
16．下列说法正确的是（ ）
A．一根长为L的长杆相对观察者沿杆方向以速度v运动时，观察者测得的长度为
B．光的偏振现象说了光是一种电磁波.
C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱.
D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大.
E．根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞.
F．利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物.
二、填空题
17．来自太阳和宇宙深处的高能粒子流，与高层大气作用产生一种叫作μ子的次级宇宙射线，μ子低速运动时的寿命只有3.0 μs，按常理，μ子不可能穿过高度大于100 km的大气层到达地面，但实际上在地面上可以观测到许多μ子。则根据相对论可以确定：在地球上测量向地球高速飞行的该粒子的平均寿命___________（选填“大于”“等于”或“小于”）3.0 μs。如果观察者和μ子一起以接近光速的速度飞向地面，观察者认为大气层厚度___________（选填“大于”“等于”或“小于”） 100 km；如果观察者和μ子一起以0.99c的速度飞向地面，观察者观察同方向向地球照射的太阳光的光速___________（选填“大于”“等于”或“小于”）c。
18．新华网北京月日电当前，俄罗斯在叙利亚针对“伊斯兰国”（）的空袭仍在持续．而物理学中（）则表示_________．牛顿力学具有一定的局限性，牛顿力学只能适用_________、宏观领域中的力学现象．
19．质量m = 1.67 × 10 - 27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能Ek = 1.60 × 10 - 10J。某同学根据推算出该质子速度大小v = 4.38 × 108m/s（计算无误），计算的结果是____________（选填“合理”“不合理”），理由___________。
三、选择题
20．利用互联网收集经典力学在科学技术方面的典型应用事例。
21．以8 km/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花了多少时间？
22．假设有一对孪生兄弟A和B,其中B乘坐速度为v=0.9c的火箭飞往大角星(牧夫座a)又飞回地球,据A在地球上的观测大角星离地球有40光年．这次B往返飞行经历的时间为80.8年(如果B离开地球时,他们的年龄为20岁),试问当B回到地球时,他们的年龄各有多大
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
经典力学适用范围时宏观、低速、弱引力，故ACD可以用经典力学解释，ACD错误；
B中电子速度接近光速，属于高速运动，不能用经典力学解释，B正确；
故选B。
2．C
【详解】
A、伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”,故A错误;
B、库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律,故B错误;
C、爱因斯坦创立相对论,提出了一种崭新的时空观,所以C选项是正确的;
D、法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系;是韦德与库柏在对理论和实验资料进行严格分析后,总结出了法拉第电磁感应定律,故D错误;
综上所述本题答案是：C
3．D
【详解】
A．经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故A项正确，不符合题意；
B．相对论时空观认为物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同，故B项正确，不符合题意；
C．经典力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动（相对于光速）的问题，故C项正确，不符合题意；
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论相差不大，经典力学是适用的，故D项不正确，符合题意。
4．B
【详解】
A．经典力学适用于研究宏观低速物体的运动，而不适用研究接近光速运行的物体的规律，选项A错误；
B．经典力学适用于研究宏观低速物体的运动，一般不适用于微观粒子，选项B正确；
C．相对论是在经典力学的基础的基础上发展起来的，不是对经典力学的全面否定，排除，选项C错误；
D．研究在高速公路上行驶的汽车的运动规律适用牛顿运动定律，选项D错误。
故选B。
5．B
【详解】
A．经典力学适用于低速运动、宏观物体，选项A正确，不符合题意；
B．汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于汽车所受地面的摩擦力小于所需的向心力而产生的，选项B错误，符合题意；
C．开普勒继承了第谷对太阳系行星运动的观测数据，总结出开普勒三大定律，选项C正确，不符合题意；
D．卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值，选项D正确，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】
A．日心说是尼古拉·哥白尼提出的，开普勒是根据实验数据总结出行星三大运动定律，故选项A错误；
B．卡文迪许测量出了万有引力常量，但提出万有引力定律的是牛顿，选项B错误；
C．牛顿万有引力定律的提出，经历了：提出猜想 理论推导 实验验证等阶段，其中实验验证，牛顿就证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，故选项C正确；
D．在爱因斯坦的狭义相对论中，只有能跟光速相比拟的速度才能称为高速，真空中的光速为，而导弹的速度远小于光速，所以没有明显的相对论效应，选项D错误；
故选C。
7．D
【详解】
A．开普勒总结了开普勒三定律。A错误；
B．日心说是哥白尼首先提出来的。B错误；
C．万有引力常量G是卡文迪许最先测出的。C错误；
D．狭义相对论理论是爱因斯坦建立的。D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．自由落体运动遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故A正确；
B．行星运动定律遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故B正确；
C．牛顿运动定律是经典力学的核心理论，属于经典力学，故C正确；
D．经典力学有一定的局限性，适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故D错误．
9．A
【详解】
因为当一个惯性系的速度比较大时，符合
速度越大，越大．因为vA＞vB，所以ΔtA′＞ΔtB′.故选A.
10．A
【详解】
A．力的作用是相互的，因此一个物体既是施力物体又是受力物体，故A正确；
B．位移只和物体的始末位置有关，与选取的参考系无关，故B错误；
C．牛顿发现了万有引力定律，但是没有测量出地球和太阳之间的引力，因为万有引力常量不是他测出来的，故C错误；
D．惯性定律是牛顿第一定律，只有在惯性系中才成立，故D错误。
故选A。
11．D
【详解】
A．牛顿用“月一地检验”证实了万有引力定律的正确性，选项A错误；
B．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学并不否定牛顿力学，选项B错误；
C．卡文迪许利用扭秤装置，第一次较准确地测出了引力常量G的值，选项C错误；
D．开普勒用20年的时间研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律，选项D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，故A正确；
B．调谐是电磁波接受的过程，调制是电磁波发射的过程，故B正确；
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，根据
由于波长变大，故条纹间距变大，故C错误；
D．以地面为参考系，考虑相对论效应，根据长度与速度关系
沿自身长度方向高速运动的杆长比静止时的杆长短，故D正确。
由于本题选择错误的，故选C。
13．A
【详解】
A．由相对论的观点，时间和空间都是相对的，故A错误，符合题意；
B．根据时间间隔的相对性：可知，时间延缓效应，因此地面上的人看飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的，故B正确，不符合题意；
C．根据长度的相对性：，可知，在运动方向上长度缩短，所以在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的航天员却感到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些，故C正确，不符合题意；
D．当低速宏观物体时，v＜＜c时，△t≈△t′，l≈l0，可知“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故D正确，不符合题意；
故选A。
A时间和空间都是相对的,如果物体的速度接近光速,有公式可得则一个事件的发生时间和物体的长度会发生变化,A错误,
思路分析：本题根据相对论分析,当物体的速度接近光速时,事件发生的时间和物体的长度都会发生变化
14．ABC
【详解】
经典力学的适用范围是宏观、低速情形，子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运动，经典力学能适用．对于微观的情形经典力学不适用。
故选ABC。
15．AC
【详解】
飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确；B、D错误．
16．ADF
【详解】
一根长为L的长杆相对观察者沿杆的方向以速度v运动时，观察者测得的长度为，A正确；光的偏振现象说了光是一种横波，B错误；无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强，C错误；一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，由单摆的周期公式，g变小，其振动周期一定变大，D正确；根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，不满足单摆的理想条件，周期公式不成立，E错误；利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物发生衍射，F正确．故选ADF.
17． 大于 小于 等于
【详解】
μ子低速运动时的寿命只有3.0 μs，根据时间延缓效应知，在地球上测量向地球高速飞行的该粒子的平均寿命大于3.0 μs。
根据长度收缩效应得，如果观察者和μ子一起以接近光速的速度飞向地面，观察者认为大气层厚度小于100 km。
根据光速不变原理得，如果观察者和μ子一起以0.99c的速度飞向地面，观察者观察同方向向地球照射的太阳光的光速等于c。
18． 国际单位制 低速
【详解】
物理学中（SI）表示国际单位制．牛顿力学具有一定的局限性，牛顿力学只能适用低速、宏观领域中的力学现象．
19． 不合理 见解析
【详解】
根据相对论运动物体的质量
m =
其中m0是物体的静止质量，动能的计算公式仅适用于低速物体，对于高速运动物体已经不再适用，由该同学的计算可知，求出的质子速度大于光速，动能的计算公式已经不再适用，因此该同学得出的数值不合理。
20．例如利用经典力学规律，人类在航空航天技术中设计制造了人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等。
【详解】
人造卫星绕地球作匀速圆周运动时，符合牛顿第二运动定律，利用万有引力等于向心力，可计算出人造卫星的线速度、角速度、运动周期等一系列物理量。这是经典力学在科学技术方面最典型的应用
21．Δt＝(1＋3.6×10－10) min
【详解】
根据相对论公式可知
min＝(1＋3.6×10－10) min
22．A为100.8岁,B为55.2岁
【详解】
试题分析：根据爱因斯坦的狭义相对论，空间距离是相对的，根据时间的相对性公式 列式求解即可．
设B在飞船惯性系中经历的时间为t′，根据相对论效应得：即有，解得：t′=35.2（年）
所以B回到地球时的年龄为20+35.2=55.2岁．
A的年龄为20+80.8=100.8岁．
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．下列运动不能用经典力学解释的是（ ）
A．火箭携带卫星飞向太空
B．电子以接近光速的速度运动
C．战斗机从辽宁号航母上起飞
D．高铁列车从盐城向北京飞驰
2．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，以下对几位物理学家所做科学贡献的叙述正确的是（ ）
A．牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”
B．安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律
C．爱因斯坦创立相对论，提出了一种崭新的时空观
D．法拉第在对理论和实验资料进行严格分析后，总结出了法拉第电磁感应定律
3．下列说法不正确的是（ ）
A．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的
B．相对论时空观认为物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同
C．经典力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动的问题
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论仍有很大的区别
4．经典力学的基础是牛顿运动定律，但它也有自己的局限性，以下说法正确的是（ ）
A．经典力学适用于研究接近光速运行的物体的规律
B．经典力学一般不适用于微观粒子
C．经典力学和相对论是完全对立的
D．研究在高速公路上行驶的汽车的运动规律不适用牛顿运动定律
5．下列说法错误的是（ ）
A．经典力学适用于低速运动、宏观物体
B．汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于受到离心力而产生的
C．开普勒继承了第谷对太阳系行星运动的观测数据，总结出开普勒三大定律
D．卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值
6．以下说法正确的是（ ）
A．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
B．卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律
C．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
D．洲际导弹的速度有时可达到6000m/s，此速度在相对论中属于高速，导弹的质量会明显增大
7．以下有关物理史实的说法，正确的是（ ）
A．开普勒总结了万有引力定律 B．日心说是伽利略首先提出来的
C．万有引力常量G是牛顿最先测出的 D．狭义相对论理论是爱因斯坦建立的
8．下列关于经典力学的说法不正确的是（ ）
A．自由落体运动规律属于经典力学
B．行星运动定律属于经典力学
C．牛顿运动定律属于经典力学
D．经典力学没有局限性，适用于所有领域
9．A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面某处，vA＞vB，在A火箭上的人观察结果正确的是( )
A．火箭A上的时钟走得最快 B．地面上的时钟走得最快
C．火箭B上的时钟走得最快 D．火箭B上的时钟走得最慢
10．下列说法中正确的是（ ）
A．一个物体既是施力物体又是受力物体
B．在经典力学中，位移和时间的测量都与参考系选择有关
C．牛顿发现了万有引力定律，并计算出地球和太阳之间万有引力的大小
D．惯性定律在任何参考系中都成立
11．在人类历史的长河中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。以下关于几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是（ ）
A．伽利略用“月一地检验”证实了万有引力定律的正确性
B．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了牛顿力学
C．牛顿利用扭秤装置，第一次较准确地测出了引力常量G的值
D．开普勒用20年的时间研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律
12．下列说法中错误的是（ ）
A．雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置
B．调制是电磁波发射的过程，调谐是电磁波接收的过程
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短
13．用相对论的观点判断，下列说法错误的是( )
A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变
B．在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的
C．在地面上的人看来，以10km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些
D．当物体运动的速度v c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计
14．经典力学规律适用于下列运动的是（ ）
A．子弹的飞行 B．飞船绕地球的运行
C．列车的运行 D．粒子接近光速的运动
15．接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（ ）
A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快
B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
C．地球上的人观测到地球上的钟较快
D．地球上的人观测到地球上的钟较慢
16．下列说法正确的是（ ）
A．一根长为L的长杆相对观察者沿杆方向以速度v运动时，观察者测得的长度为
B．光的偏振现象说了光是一种电磁波.
C．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱.
D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大.
E．根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，则其周期T→∞.
F．利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物.
二、填空题
17．来自太阳和宇宙深处的高能粒子流，与高层大气作用产生一种叫作μ子的次级宇宙射线，μ子低速运动时的寿命只有3.0 μs，按常理，μ子不可能穿过高度大于100 km的大气层到达地面，但实际上在地面上可以观测到许多μ子。则根据相对论可以确定：在地球上测量向地球高速飞行的该粒子的平均寿命___________（选填“大于”“等于”或“小于”）3.0 μs。如果观察者和μ子一起以接近光速的速度飞向地面，观察者认为大气层厚度___________（选填“大于”“等于”或“小于”） 100 km；如果观察者和μ子一起以0.99c的速度飞向地面，观察者观察同方向向地球照射的太阳光的光速___________（选填“大于”“等于”或“小于”）c。
18．新华网北京月日电当前，俄罗斯在叙利亚针对“伊斯兰国”（）的空袭仍在持续．而物理学中（）则表示_________．牛顿力学具有一定的局限性，牛顿力学只能适用_________、宏观领域中的力学现象．
19．质量m = 1.67 × 10 - 27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能Ek = 1.60 × 10 - 10J。某同学根据推算出该质子速度大小v = 4.38 × 108m/s（计算无误），计算的结果是____________（选填“合理”“不合理”），理由___________。
三、选择题
20．利用互联网收集经典力学在科学技术方面的典型应用事例。
21．以8 km/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花了多少时间？
22．假设有一对孪生兄弟A和B,其中B乘坐速度为v=0.9c的火箭飞往大角星(牧夫座a)又飞回地球,据A在地球上的观测大角星离地球有40光年．这次B往返飞行经历的时间为80.8年(如果B离开地球时,他们的年龄为20岁),试问当B回到地球时,他们的年龄各有多大
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
经典力学适用范围时宏观、低速、弱引力，故ACD可以用经典力学解释，ACD错误；
B中电子速度接近光速，属于高速运动，不能用经典力学解释，B正确；
故选B。
2．C
【详解】
A、伽利略运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”,故A错误;
B、库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律,故B错误;
C、爱因斯坦创立相对论,提出了一种崭新的时空观,所以C选项是正确的;
D、法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系;是韦德与库柏在对理论和实验资料进行严格分析后,总结出了法拉第电磁感应定律,故D错误;
综上所述本题答案是：C
3．D
【详解】
A．经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故A项正确，不符合题意；
B．相对论时空观认为物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同，故B项正确，不符合题意；
C．经典力学只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动（相对于光速）的问题，故C项正确，不符合题意；
D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论相差不大，经典力学是适用的，故D项不正确，符合题意。
4．B
【详解】
A．经典力学适用于研究宏观低速物体的运动，而不适用研究接近光速运行的物体的规律，选项A错误；
B．经典力学适用于研究宏观低速物体的运动，一般不适用于微观粒子，选项B正确；
C．相对论是在经典力学的基础的基础上发展起来的，不是对经典力学的全面否定，排除，选项C错误；
D．研究在高速公路上行驶的汽车的运动规律适用牛顿运动定律，选项D错误。
故选B。
5．B
【详解】
A．经典力学适用于低速运动、宏观物体，选项A正确，不符合题意；
B．汽车在通过弯道时，如果速度过大，往往出现“甩尾”现象，这是一种离心现象，这是由于汽车所受地面的摩擦力小于所需的向心力而产生的，选项B错误，符合题意；
C．开普勒继承了第谷对太阳系行星运动的观测数据，总结出开普勒三大定律，选项C正确，不符合题意；
D．卡文迪什在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值，选项D正确，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】
A．日心说是尼古拉·哥白尼提出的，开普勒是根据实验数据总结出行星三大运动定律，故选项A错误；
B．卡文迪许测量出了万有引力常量，但提出万有引力定律的是牛顿，选项B错误；
C．牛顿万有引力定律的提出，经历了：提出猜想 理论推导 实验验证等阶段，其中实验验证，牛顿就证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，故选项C正确；
D．在爱因斯坦的狭义相对论中，只有能跟光速相比拟的速度才能称为高速，真空中的光速为，而导弹的速度远小于光速，所以没有明显的相对论效应，选项D错误；
故选C。
7．D
【详解】
A．开普勒总结了开普勒三定律。A错误；
B．日心说是哥白尼首先提出来的。B错误；
C．万有引力常量G是卡文迪许最先测出的。C错误；
D．狭义相对论理论是爱因斯坦建立的。D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．自由落体运动遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故A正确；
B．行星运动定律遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故B正确；
C．牛顿运动定律是经典力学的核心理论，属于经典力学，故C正确；
D．经典力学有一定的局限性，适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故D错误．
9．A
【详解】
因为当一个惯性系的速度比较大时，符合
速度越大，越大．因为vA＞vB，所以ΔtA′＞ΔtB′.故选A.
10．A
【详解】
A．力的作用是相互的，因此一个物体既是施力物体又是受力物体，故A正确；
B．位移只和物体的始末位置有关，与选取的参考系无关，故B错误；
C．牛顿发现了万有引力定律，但是没有测量出地球和太阳之间的引力，因为万有引力常量不是他测出来的，故C错误；
D．惯性定律是牛顿第一定律，只有在惯性系中才成立，故D错误。
故选A。
11．D
【详解】
A．牛顿用“月一地检验”证实了万有引力定律的正确性，选项A错误；
B．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学并不否定牛顿力学，选项B错误；
C．卡文迪许利用扭秤装置，第一次较准确地测出了引力常量G的值，选项C错误；
D．开普勒用20年的时间研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律，选项D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，故A正确；
B．调谐是电磁波接受的过程，调制是电磁波发射的过程，故B正确；
C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，根据
由于波长变大，故条纹间距变大，故C错误；
D．以地面为参考系，考虑相对论效应，根据长度与速度关系
沿自身长度方向高速运动的杆长比静止时的杆长短，故D正确。
由于本题选择错误的，故选C。
13．A
【详解】
A．由相对论的观点，时间和空间都是相对的，故A错误，符合题意；
B．根据时间间隔的相对性：可知，时间延缓效应，因此地面上的人看飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的，故B正确，不符合题意；
C．根据长度的相对性：，可知，在运动方向上长度缩短，所以在地面上的人看来，以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的航天员却感到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些，故C正确，不符合题意；
D．当低速宏观物体时，v＜＜c时，△t≈△t′，l≈l0，可知“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故D正确，不符合题意；
故选A。
A时间和空间都是相对的,如果物体的速度接近光速,有公式可得则一个事件的发生时间和物体的长度会发生变化,A错误,
思路分析：本题根据相对论分析,当物体的速度接近光速时,事件发生的时间和物体的长度都会发生变化
14．ABC
【详解】
经典力学的适用范围是宏观、低速情形，子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运动，经典力学能适用．对于微观的情形经典力学不适用。
故选ABC。
15．AC
【详解】
飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确；B、D错误．
16．ADF
【详解】
一根长为L的长杆相对观察者沿杆的方向以速度v运动时，观察者测得的长度为，A正确；光的偏振现象说了光是一种横波，B错误；无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强，C错误；一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，由单摆的周期公式，g变小，其振动周期一定变大，D正确；根据单摆的周期公式，在地面附近，如果L→∞，不满足单摆的理想条件，周期公式不成立，E错误；利用红外摄影可以不受天气（阴雨，大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物发生衍射，F正确．故选ADF.
17． 大于 小于 等于
【详解】
μ子低速运动时的寿命只有3.0 μs，根据时间延缓效应知，在地球上测量向地球高速飞行的该粒子的平均寿命大于3.0 μs。
根据长度收缩效应得，如果观察者和μ子一起以接近光速的速度飞向地面，观察者认为大气层厚度小于100 km。
根据光速不变原理得，如果观察者和μ子一起以0.99c的速度飞向地面，观察者观察同方向向地球照射的太阳光的光速等于c。
18． 国际单位制 低速
【详解】
物理学中（SI）表示国际单位制．牛顿力学具有一定的局限性，牛顿力学只能适用低速、宏观领域中的力学现象．
19． 不合理 见解析
【详解】
根据相对论运动物体的质量
m =
其中m0是物体的静止质量，动能的计算公式仅适用于低速物体，对于高速运动物体已经不再适用，由该同学的计算可知，求出的质子速度大于光速，动能的计算公式已经不再适用，因此该同学得出的数值不合理。
20．例如利用经典力学规律，人类在航空航天技术中设计制造了人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等。
【详解】
人造卫星绕地球作匀速圆周运动时，符合牛顿第二运动定律，利用万有引力等于向心力，可计算出人造卫星的线速度、角速度、运动周期等一系列物理量。这是经典力学在科学技术方面最典型的应用
21．Δt＝(1＋3.6×10－10) min
【详解】
根据相对论公式可知
min＝(1＋3.6×10－10) min
22．A为100.8岁,B为55.2岁
【详解】
试题分析：根据爱因斯坦的狭义相对论，空间距离是相对的，根据时间的相对性公式 列式求解即可．
设B在飞船惯性系中经历的时间为t′，根据相对论效应得：即有，解得：t′=35.2（年）
所以B回到地球时的年龄为20+35.2=55.2岁．
A的年龄为20+80.8=100.8岁．
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