第五章《牛顿力学的局限性与相对论初步》训练（Word版含答案）

第五章《牛顿力学的局限性与相对论初步》训练2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（　　）
A．开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
B．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”
C．牛顿的经典力学能够解决分子的运动问题
D．卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，被称为“第一个称出地球质量的人”
2．如图所示，一同学在教室上课，教室的长度为9m，教室中间位置有一光源。有一飞行器从前向后高速通过教室外侧，已知光速为c、飞行器中的飞行员认为（　　）
A．教室中的时钟变快
B．教室的长度大于9m
C．从光源发出的光先到达教室后壁
D．光源发出的光，向后的速度小于c
3．下列说法正确的是（　　）
A．牛顿（N）是国际单位制的基本单位之一
B．牛顿运动定律适用于一切参考系
C．亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
D．探究加速度与力和质量关系的实验中应用了控制变量法
4．以下哪项属于爱因斯坦对相对论提出的基本假设（　　）
A．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
B．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
C．真空中的光速在不同的惯性参考系都是不相同的
D．相对论认为时间和空间与物体的运动状态有关
5．下列运动中，牛顿力学规律适用的是（　　）
A．研究原子中电子的运动
B．高能粒子（速度较大）进一步加速
C．粒子接近光速的运动
D．嫦娥一号探月卫星的运动
6．下列关于宇宙的叙述正确的是（　　）
A．太阳的半径，质量，密度，体积都比地球大得多
B．宇宙中恒星是有寿命的，恒星质量越大，寿命越短
C．宇宙中恒星都是不动的星球，行星都是绕着恒星运动的
D．银河系是一种旋涡状星系，太阳系就位于旋涡的中心
7．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是（　　）
A．德国天文学家开普勒对他的导师一第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律
B．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G，并说明了天上和地下的物体间引力作用都遵从万有引力定律
C．爱因斯坦建立了相对论，当相对论与量子力学的出现，使人们认识到经典力学只适用于低速运动与宏观世界
D．德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星”
8．在物理学理论研究中，“高速”一般指接近光速，“低速”一般指远小于光速，下列所述情境中适合应用牛顿定律的是（　　）
A．宏观且低速 B．宏观且高速 C．微观且低速 D．微观且高速
9．下列有关物理知识和史实的说法，正确的是（　　）
A．做圆周运动的物体，其所受合力的方向必定指向圆心
B．牛顿发现了万有引力定律，被称为“测出地球质量第一人”
C．电场强度E=，电阻R=，电流强度I=都应用了比值定义法，定义的物理量不随定义所用的物理量大小而改变
D．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了牛顿力学
10．下列关于弱引力与强引力的论述中，正确的是（　　）
A．遵从万有引力定律的引力常称为强引力
B．遵从爱因斯坦引力理论的引力常称为弱引力
C．中子星表面的引力比常见的引力强得多，牛顿的引力理论已经不使用了
D．密度越大的天体表面的引力越弱
11．下列说法符合物理学史的是（　　）
A．牛顿对引力常量进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
B．法国科学家库仑发现了电荷之间的相互作用规律，从而得出库仑定律
C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论适用于宏观高速弱引力的情况
D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的，并在此之后发现了万有引力定律
12．下列说法中正确的是（　　）
A．伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量
B．当r趋近于零时，两个物体间的万有引力趋近于无穷大
C．处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度不为零
D．相对论时空观认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律相同
二、填空题
13．相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填相等、不等）．并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填前、后）壁．
14．牛顿运动定律适用于范围是______，爱因斯坦的相对论适用于范围是______。
15．设想飞船在甲、乙两个相距8亿千米的星球间飞行，甲、乙两星球及飞船上各有一个巨大的钟，现飞船相对星球以0.75c（c是真空中光速）的速度离开甲星球飞向乙星球，飞船经过甲星球时，三个钟均调整指到3：00整。则当飞船飞过乙星球的瞬间，飞船内的人看到乙星球上的钟指向的时间为______，看到飞船上的钟指向的时间为______。
16．—列火车的长度与某直线隧道长度相同，若火车接近光速穿过隧道，地面观察者甲看 到车头刚与隧道出口平齐时，车尾____________（选填在隧道外，与进口平齐，隧道内）；列车内观察者乙看到车头刚与隧道出口平齐时，车尾____________（选填在隧道外，与进口平齐，隧道内）；
17．如果一观察者测得运动着的米尺长0.5m（米尺的静止长度为1m），则此尺相对于观察者的速度为______。
三、解答题
18．一列火车以速度v匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时刻路基上的人看见两灯同时亮了，那么车厢顶上的人看见的情况是什么呢？
19．研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的基本粒子，称为介子，质量约为电子质量的273倍，它带有一个电子电荷量的正电荷或负电荷，称为π＋或π－，若参考系中π±介子处于静止，它们的平均寿命为τ＝2.56×10－8s，设π±介子以0.9c的速率运动，求：
(1)在实验室参考系中观测到的该粒子的平均寿命；
(2)在实验室参考系中观测到该粒子运动的平均距离；
(3)该粒子运动时的动能。
20．如果观察者测出一个高速运动的电子质量为2m0，问电子速度为多大？(m0为电子的静止质量)
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．B
5．D
6．B
7．B
8．A
9．C
10．C
11．B
12．D
13． 相等 后
14． 宏观低速运动 高速运动
15． 4：00 3：40
16． 隧道内 隧道外
17．2.60×108m/s
18．车头的灯先亮　
19．(1)5.87×10－8s；(2)15.85m；(3)2.89×10－11J
20．0.866c
答案第1页，共2页
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