人教版高中物理必修二7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性 同步练习基础卷-试卷（Word含解析）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性 同步练习基础卷-试卷（Word含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 206.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 15:05:06 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修二7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性 同步练习基础卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 下列关于牛顿经典力学和爱因斯坦相对论中说法正确的是（ ）
A．不论宏观物体，还是微观粒子，经典力学和相对论都适用
B．爱因斯坦相对论无论是宏观低速还是微观高速运动的物体都适用
C．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论是不一致的
D．随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论
2. 有些情况下，经典力学的结论会与事实有很大的偏差，以至于不再适用。在研究以下问题时，会出现经典力学局限性的是（ ）
A．列车的加速运动 B．铅球的平抛运动
C．苹果的自由落体运动 D．微观粒子的高速运动
3. 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
4. 下列说法中正确的有( )
A．2008年5月12日14时28分，四川汶川县发生8.0级强烈地震，造成重大人员财产损失，地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波
B．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理
C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应
5. 1按照相对论的观点，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动时的质量总是小于其静止时的质量
B．物体运动时的质量总是等于其静止时的质量
C．真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
6. 经典力学不适用下列哪些运动（ ）
A．火箭的发射 B．微观粒子的波动性
C．宇宙飞船绕地球的运动 D．“勇气号宇宙探测器”
7. 下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿借助前人的研究成果总结出了行星运动三大定律
B．卡文迪许通过扭秤实验证明了万有引力的正确性并测出了引力常量的值
C．开普勒借助自己的力学成就并对前人的研究成果分析，总结出了万有引力定律
D．经典力学适用于宏观、高速、强引力的领域
8. 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
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 下列对经典力学的说法中，不正确的是（ ）
A．牛顿建立了经典力学的理论体系
B．用经典力学能够解释高速列车的运动规律
C．用经典力学不能解释微观高速粒子的某些现象
D．相对论和量子理论完全否定了经典力学
10. 甲乙两人分别位于相对地球高速飞行的飞船里和地球上，下列说法正确的有( )．
A．甲观测到地球上的时钟变慢
B．乙观测到地球上的时钟变快
C．乙观测到飞船的长度变短
D．甲观测到飞船的长度变短
11. 按照爱因斯坦的广义相对论，下列说法中正确的是（ ）
A．天体之间的引力作用是时空弯曲的表现
B．光线经过太阳附近时会发生弯曲
C．氢原子发射的光从太阳传播到地球时，它的频率要比地球上氢原子发射的光的频率低
D．光在真空中任何情况下都是沿直线传播的
12. 在相对论效应下，系相对系向右速度，系中杆向上运动，速度为，那么在系看来杆的形态如何（ ）
A．杆倾斜，端偏上，A端偏下 B．杆倾斜，端偏下，A端偏上
C．杆不倾斜 D．杆的整体长度缩短
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 一枚静止时长30m的火箭以3的速度从观察者的身边掠过，观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光速的一半呢？
14. 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。
15. 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。
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 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．
17. 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___________。
18. 如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为f0的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔t___t0(选填“等于”或“不等于”)；地面观测站接收到该电磁波频率f ____f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
19. 如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为f0的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔t___t0(选填“等于”或“不等于”)；地面观测站接收到该电磁波频率f ____f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】B
【详解】
AB．经典力学只适用宏观世界，低速运动。相对论在任何情况都适用，故A错误，B正确；
C．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论是一致的，故C错误；
D．经典力学有其自身的局限性和适用范围，但对于低速宏观物体的运动，经典力学仍然适用，并仍将在它适用范围内大放异彩，故D错误。
故选B。
2. 【答案】D
【详解】
经典力学只适用于宏观低速物体的运动，而不适用于微观高速粒子的运动，则研究微观粒子的高速运动时会出现经典力学局限性。
故选D。
3. 【答案】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。
4. 【答案】AD
【详解】
地震波是一种机械波，地震波中既有横波也有纵波．故A正确．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理，增加透射，减少反射．故B错误．根据相对论得知：真空中的光速在不同惯性参照系中是相同的．故C错误．医院里用于检测的“彩超”是利用多普勒效应测定血液的流速．故D正确．故选AD.
5. 【答案】D
【详解】
AB．由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故AB错误；
CD．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，故C错误，D正确。
故选D。
6. 【答案】B
【详解】
火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动、“勇气号”宇宙探测器的运动都属低速，经典力学能适用．对于微观的情形经典力学不适用，故B正确，ACD错误．
7. 【答案】B
【详解】
A．开普勒发现了行星运动三大定律，A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验证明了万有引力的正确性并测出了引力常量的值，B正确；
C．牛顿助自己的力学成就并对前人的研究成果分析，总结出了万有引力定律，C错误；
D．经典力学适用于宏观，低速，弱引力领域，D错误。
故选B。
8. 【答案】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。
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 【答案】C,D
【解析】【解答】解：A、牛顿运动定律是经典力学的核心理论，建立了经典力学体系； 故A正确，
B、高速列车的运动规律遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学．故B正确．
C、用经典力学不能适用于微观高速粒子的现象，故C不正确；
D、相对论、量子论并没有完全否定经典力学，只是提出经典力学具有局限性，故D不正确．
故AB不符合题意，CD符合题意；
故答案为：CD．
【分析】经典力学不能适用于微观高速粒子的现象，相对论、量子论并没有完全否定经典力学。
10. 【答案】AC
【解析】
【详解】
相对论长度的相对性和时间的相对性都是对于旁观者而言，对于旁观者来说是钟慢尺短．因此选项BD错误，AC正确．
11. 【答案】ABC
【解析】
【详解】
A．根据广义相对论，天体之间的引力作用是时空弯曲的表现，故A正确；
BD．根据广义相对论，物质的引力能够使光线弯曲，故B正确，D错误；
C．根据广义相对论，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别，太阳上氢原子发射的光的频率比地球上氢原子发射的光的频率低，故C正确。
故选ABC。
12. 【答案】BD
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 【答案】30m，30m，26m，30m
【详解】
根据狭义相对论得火箭上的人测得火箭的长度为30m，若v=3km/s c，地面上的观察者测得火箭的长度
所以地面上和火箭上的观察者测得火箭的长度相同，若火箭以0.5c的速度飞行，根据长度的相对性有
地面上的观察者测得火箭的长度为
14. 【答案】(1)5.87×10－8s；(2)15.85m；(3)2.89×10－11J
【解析】
【详解】
(1)粒子运动时，在和粒子相对静止的参考系中，粒子的寿命仍为τ＝2.56×10－8s，而此时实验室中观测到的寿命τ′应比τ大，满足
τ′＝＝s＝5.87×10－8s
(2)平均距离
d＝vτ′＝0.9×3×108×5.87×10－8m＝15.85m
(3)粒子的静止质量
m0＝273×9.1×10－31kg＝2.48×10－28kg
粒子的动能为
Ek＝mc2－m0c2＝（－m0）c2＝3.21×10－28×9×1016J＝2.89×10－11J
15. 【答案】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
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 【答案】 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．
17. 【答案】 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。
18. 【答案】 不等于 大于
【详解】
根据时间相对性原理可得
因为v小于c，故t不等于t0；
根据多普勒原理，可知当一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，即波源靠近地球，故地面观测站接收到该电磁波频率f大于f0。
19. 【答案】 不等于 大于
【解析】
【详解】
根据时间相对性原理可得
因为v小于c，故t不等于t0；
根据多普勒原理，可知当一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，即波源靠近地球，故地面观测站接收到该电磁波频率f大于f0。
2 / 2
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 下列关于牛顿经典力学和爱因斯坦相对论中说法正确的是（ ）
A．不论宏观物体，还是微观粒子，经典力学和相对论都适用
B．爱因斯坦相对论无论是宏观低速还是微观高速运动的物体都适用
C．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论是不一致的
D．随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论
2. 有些情况下，经典力学的结论会与事实有很大的偏差，以至于不再适用。在研究以下问题时，会出现经典力学局限性的是（ ）
A．列车的加速运动 B．铅球的平抛运动
C．苹果的自由落体运动 D．微观粒子的高速运动
3. 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
4. 下列说法中正确的有( )
A．2008年5月12日14时28分，四川汶川县发生8.0级强烈地震，造成重大人员财产损失，地震波是机械波，地震波中既有横波也有纵波
B．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理
C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．这一技术应用了多普勒效应
5. 1按照相对论的观点，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动时的质量总是小于其静止时的质量
B．物体运动时的质量总是等于其静止时的质量
C．真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的
D．真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
6. 经典力学不适用下列哪些运动（ ）
A．火箭的发射 B．微观粒子的波动性
C．宇宙飞船绕地球的运动 D．“勇气号宇宙探测器”
7. 下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿借助前人的研究成果总结出了行星运动三大定律
B．卡文迪许通过扭秤实验证明了万有引力的正确性并测出了引力常量的值
C．开普勒借助自己的力学成就并对前人的研究成果分析，总结出了万有引力定律
D．经典力学适用于宏观、高速、强引力的领域
8. 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
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 下列对经典力学的说法中，不正确的是（ ）
A．牛顿建立了经典力学的理论体系
B．用经典力学能够解释高速列车的运动规律
C．用经典力学不能解释微观高速粒子的某些现象
D．相对论和量子理论完全否定了经典力学
10. 甲乙两人分别位于相对地球高速飞行的飞船里和地球上，下列说法正确的有( )．
A．甲观测到地球上的时钟变慢
B．乙观测到地球上的时钟变快
C．乙观测到飞船的长度变短
D．甲观测到飞船的长度变短
11. 按照爱因斯坦的广义相对论，下列说法中正确的是（ ）
A．天体之间的引力作用是时空弯曲的表现
B．光线经过太阳附近时会发生弯曲
C．氢原子发射的光从太阳传播到地球时，它的频率要比地球上氢原子发射的光的频率低
D．光在真空中任何情况下都是沿直线传播的
12. 在相对论效应下，系相对系向右速度，系中杆向上运动，速度为，那么在系看来杆的形态如何（ ）
A．杆倾斜，端偏上，A端偏下 B．杆倾斜，端偏下，A端偏上
C．杆不倾斜 D．杆的整体长度缩短
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 一枚静止时长30m的火箭以3的速度从观察者的身边掠过，观察者测得火箭的长度应为多少？火箭上的人测得火箭的长度应为多少？如果火箭的速度为光速的一半呢？
14. 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。
15. 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。
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 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．
17. 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___________。
18. 如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为f0的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔t___t0(选填“等于”或“不等于”)；地面观测站接收到该电磁波频率f ____f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
19. 如图所示，一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，并保持与地球上观测站R的正常联系，设宇航员每隔t0时间与地球联系一次，发送频率为f0的电磁波，在地球上观测者看来，宇航员连续两次发送联系信号的时间间隔t___t0(选填“等于”或“不等于”)；地面观测站接收到该电磁波频率f ____f0（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】B
【详解】
AB．经典力学只适用宏观世界，低速运动。相对论在任何情况都适用，故A错误，B正确；
C．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和牛顿力学的结论是一致的，故C错误；
D．经典力学有其自身的局限性和适用范围，但对于低速宏观物体的运动，经典力学仍然适用，并仍将在它适用范围内大放异彩，故D错误。
故选B。
2. 【答案】D
【详解】
经典力学只适用于宏观低速物体的运动，而不适用于微观高速粒子的运动，则研究微观粒子的高速运动时会出现经典力学局限性。
故选D。
3. 【答案】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。
4. 【答案】AD
【详解】
地震波是一种机械波，地震波中既有横波也有纵波．故A正确．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理，增加透射，减少反射．故B错误．根据相对论得知：真空中的光速在不同惯性参照系中是相同的．故C错误．医院里用于检测的“彩超”是利用多普勒效应测定血液的流速．故D正确．故选AD.
5. 【答案】D
【详解】
AB．由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故AB错误；
CD．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，故C错误，D正确。
故选D。
6. 【答案】B
【详解】
火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动、“勇气号”宇宙探测器的运动都属低速，经典力学能适用．对于微观的情形经典力学不适用，故B正确，ACD错误．
7. 【答案】B
【详解】
A．开普勒发现了行星运动三大定律，A错误；
B．卡文迪许通过扭秤实验证明了万有引力的正确性并测出了引力常量的值，B正确；
C．牛顿助自己的力学成就并对前人的研究成果分析，总结出了万有引力定律，C错误；
D．经典力学适用于宏观，低速，弱引力领域，D错误。
故选B。
8. 【答案】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。
二、多选题（本大题共4道小题）
9. 【答案】C,D
【解析】【解答】解：A、牛顿运动定律是经典力学的核心理论，建立了经典力学体系； 故A正确，
B、高速列车的运动规律遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学．故B正确．
C、用经典力学不能适用于微观高速粒子的现象，故C不正确；
D、相对论、量子论并没有完全否定经典力学，只是提出经典力学具有局限性，故D不正确．
故AB不符合题意，CD符合题意；
故答案为：CD．
【分析】经典力学不能适用于微观高速粒子的现象，相对论、量子论并没有完全否定经典力学。
10. 【答案】AC
【解析】
【详解】
相对论长度的相对性和时间的相对性都是对于旁观者而言，对于旁观者来说是钟慢尺短．因此选项BD错误，AC正确．
11. 【答案】ABC
【解析】
【详解】
A．根据广义相对论，天体之间的引力作用是时空弯曲的表现，故A正确；
BD．根据广义相对论，物质的引力能够使光线弯曲，故B正确，D错误；
C．根据广义相对论，引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别，太阳上氢原子发射的光的频率比地球上氢原子发射的光的频率低，故C正确。
故选ABC。
12. 【答案】BD
三、解答题（本大题共3道小题）
13. 【答案】30m，30m，26m，30m
【详解】
根据狭义相对论得火箭上的人测得火箭的长度为30m，若v=3km/s c，地面上的观察者测得火箭的长度
所以地面上和火箭上的观察者测得火箭的长度相同，若火箭以0.5c的速度飞行，根据长度的相对性有
地面上的观察者测得火箭的长度为
14. 【答案】(1)5.87×10－8s；(2)15.85m；(3)2.89×10－11J
【解析】
【详解】
(1)粒子运动时，在和粒子相对静止的参考系中，粒子的寿命仍为τ＝2.56×10－8s，而此时实验室中观测到的寿命τ′应比τ大，满足
τ′＝＝s＝5.87×10－8s
(2)平均距离
d＝vτ′＝0.9×3×108×5.87×10－8m＝15.85m
(3)粒子的静止质量
m0＝273×9.1×10－31kg＝2.48×10－28kg
粒子的动能为
Ek＝mc2－m0c2＝（－m0）c2＝3.21×10－28×9×1016J＝2.89×10－11J
15. 【答案】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
四、填空题（本大题共4道小题）
16. 【答案】 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．
17. 【答案】 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。
18. 【答案】 不等于 大于
【详解】
根据时间相对性原理可得
因为v小于c，故t不等于t0；
根据多普勒原理，可知当一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，即波源靠近地球，故地面观测站接收到该电磁波频率f大于f0。
19. 【答案】 不等于 大于
【解析】
【详解】
根据时间相对性原理可得
因为v小于c，故t不等于t0；
根据多普勒原理，可知当一架宇航飞机在太空中高速飞行返回地球，即波源靠近地球，故地面观测站接收到该电磁波频率f大于f0。
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