物理·必修2(粤教版)
专题一 绝对时空观与相对性时空观
1．绝对时空观：经典力学认为，时间和空间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关，是绝对不变的，且彼此独立．
2．相对论时空观：相对论认为，时间和空间与在其中运动的物质存在着密不可分的联系，且彼此紧密相连．当物体运动的速度变大时，时钟变慢，尺子在运动方向变短，物体的质量变大等．
3．两种时空观的关系：当物体运动的速度远小于真空的光速时，时间和空间可看成不随运动状态变化，即用绝对时空观分析问题；当物体运动的速度接近真空的光速时，时间和空间都随物质运动状态的变化而变化，即只能用相对论时空观分析问题．
根据相对论原理，高速运动的粒子质量随速度的进一步增大而明显增大，北京的正负电子对撞机是能产生正负电子束流，并使其相互碰撞的加速器，其最高能量为5.8 GeV，相当于将两束电子在2.9×109 V的电压下加速后再相互碰撞．试解释一下，为什么我们不单独对一束电子直接加速呢？
解析：由相对论的质量与速度关系可知，当电子速度增加到一定程度时，质量增大很明显，进一步加速就很困难了，所以不单独对一束电子进行加速，而是加速两束电子进行相互对撞．
小结：运动物体的质量随速度变化而变化，而不再像经典力学所认为的那样是一个与速度无关的常量，这种质量随速度的增加而增加的属性，只有在速度很高的情况下才能显现出来，在低速情况下，仍然可以认为物体的质量是常量．
?变式训练
1．A、B、C三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在两个火箭上，以速度vB和vC朝同一方向飞行，vBA．时钟C最快，时钟A最慢
B．时钟C最慢，时钟A最快
C．时钟B最快，时钟A最慢
D．三个时钟的读数一样
解析：B和C时钟随高速运动的火箭运动时，根据相对论的结论知，C时钟的运动速度最大，所以C时钟变得最慢，A时钟不变，走得最快，B选项正确．
答案：B
专题二 光子说对光电效应的解释
爱因斯坦为了解释光电效应现象提出了光子说，认为光是一份份的，每一份就是一个光子，光子的能量与光的频率成正比，当光照射到金属表面时，金属的电子吸收一个光子的能量，若电子吸收的这个能量大于金属的逸出功，电子将挣脱原子核的作用而成为光电子，显然，能否产生光电效应由入射光的频率及金属的逸出功共同决定，与光的强度无关．
关于光电效应，下列说法正确的是( )
A．动能最大的光电子的动能与入射光的频率成正比
B．光电子的动能越大，光电子形成的电流就越大
C．光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率
D．用紫光照射某金属发生光电效应，用绿光照射该金属一定不发生光电效应
解析：光电子形成的电流取决于单位时间从金属表面逸出的光电子数目，它与单位时间入射的光子数成正比，而与光电子的动能无关，动能最大的光电子的动能可根据光电效应方程确定，至于能否产生光电效应，要通过比较入射光的频率和极限频率来确定，其正确选项为C.
答案：C
?变式训练
2．(双选)某种单色光照射到金属的表面时，金属表面有电子逸出，如果光的强度减弱，频率不变，则下列说法正确的是( )
A．金属表面仍有电子逸出
B．当光的强度减小到一定值时，金属表面就没有电子逸出
C．当光的强度开始减小时，金属表面就没有电子逸出
D．单位时间内逸出的光电子数减小
解析：光的强度减弱，光的频率不变，说明仍能产生光电效应现象，但光子数减小，金属中的电子能吸收到光子的数量也减小，产生的光电子数也减小，A、D两项正确．
答案：AD
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第五章 经典力学与物理学的革命
1．(双选)下列说法正确的是( )
A．在不同的惯性系中，一切力学规律都是相同的
B．在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的
C．在不同的惯性系中，真空中的光速都是不相同的
D．在不同的惯性系中，真空中的光速都是相同的
解析：狭义相对论的两个基本假设是①在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的．②在不同的惯性系中，真空中的光速都是相同的．BD选项正确．
答案：BD
2．(双选)关于经典力学与相对论的关系，下列说法正确的是( )
A．经典力学普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用
B．经典力学的成立具有一定的局限性
C．经典力学理论认为，物体的质量不随运动状态而改变
D．相对论否定了经典力学
解析：经典力学只适用于低速、宏观物体的运动，A选项错误，B选项正确；经典力学认为时间、空间及物质的质量都与物体的运动状态无关，且互相之间没有联系，C选项正确；相对论比经典力学的适用更广泛，对高速、微观粒子的运动也适用，经典力学可看作相对论在低速时的一个特例，D错误．
答案：BC
3．下列说法正确的是( )
A．经典力学是以牛顿的三大定律和万有引力为基础建立的理论
B．经典力学在任何情况下都适用
C．相对论建立后，经典力学已失去意义
D．经典力学和相对论均认为时间及空间都是绝对的，与运动状态无关
答案：A
4．高速运动的物体，其质量随速度的增大而( )
A．增大 B．减小
C．不变 D．无法确定
答案：A
5．有一对孪生兄弟小明和小东，当他们长大后，由于航天事业的需要，小明要乘坐航天飞船去太空进行科学实验，在太空上经过30年后小明才返回地球，则下列判断正确的是( )
A．小东显得更年轻
B．小明显得更年轻
C．他们一样年轻
D．不能确定他们谁更年轻
解析：根据相对论的时空观，高速运动的时钟变慢，当小明乘坐飞船去太空运动30年后再返回地面时，在地面的观察者看来飞船的时钟变慢了，所以小明显得更年轻，B选项正确．
答案：B
6．一列火车以接近光速从我们身边飞驰而过，我们会感到车厢、车窗变窄了，而车厢、车窗的高度没有变化，那么车厢内的人看路旁的电线杆间距将会( )
A．变窄 B．变宽
C．不变 D．都有可能
解析：火车相对地面向前飞驰，如果以火车为参照系，地面向后飞驰，地面上的两电线杆的距离变小，A对．
答案：A
7．在下列观点中不符合爱因斯坦相对论的是( )
A．任何事件所经历的时间在不同参考系中都是相同的
B．物体质量随速度的增大而增大
C．运动的尺子沿运动方向缩短了
D．运动的时钟要比静止的时钟走得慢
答案：A
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第五章 经典力学与物理学的革命
第三节 量子化现象
第四节 物理学——人类文明进步的阶梯
1．首先提出量子化理论的科学家是( )
A．普朗克 B．爱因斯坦
C．牛顿 D．法拉第
答案：A
2．关于量子论建立的重要意义，下列说法不正确的是( )
A．开辟了众多的高新技术领域，成为当今高科技的理论基础
B．改变了人们的思维方式，对人类认识微观世界有重要的贡献
C．使人们对物质的认识由微观世界进入到宏观世界
D．对21世纪的科学进步产生了深远的影响
答案：C
3．(双选)关于量子论的含义的理解，以下说法正确的是( )
A．微观领域中能量的变化是不连续的
B．能量子的能量与频率成反比
C．能量子的能量与频率成正比
D．物质吸收能量时，只能是一份一份的
解析：在微观领域中，能量的变化是不连续的，A对；根据普朗克的能量子表达式ε＝hν知，它的能量与频率成正比，B错，C对；微观粒子在吸收或发射能量时，发射或吸收的能量是一份一份的，但不是所有物质吸收能量时都是一份一份的，D错．
答案：AC
4．在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针会张开一个角度．如下图所示，这时( )
A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电
解析：弧光灯照射锌板，有带负电的电子从板上飞出，所以锌板带正电．因为验电器和锌板有导线相连，故验电器和锌板都带正电．
答案：B
5．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是( )
A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
B．量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．上述说法都是错误的
解析：经典力学适用于宏观物体的低速运动，量子力学适用于微观粒子的高速运动，故选项C正确．
答案：C
6．关于爱因斯坦的光子说，下列说法正确的是( )
A．光只是在传播时才是一份一份的
B．光既然是一个一个的光子，它不可能具有波动性
C．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与频率有关
D．空间传播的光是一个一个的光子流，光子的能量与光的传播速度有关
解析：运用光子说的定义进行分析判断．由爱因斯坦的观点可知，光在发射、吸收、传播的各个过程中，都是由一个个能量子组成，故A错误；光的波粒二象性说明微观粒子具有波动性，为概率波，光子同样具有波动性，B错误；由爱因斯坦的光子说可知光子能量与频率有关，而与传播速度无关，C正确，D错误．
答案：C
7．红、黄、绿、蓝四种单色光中，光子的能量最大的是( )
A．红光 B．黄光
C．绿光 D．蓝光
解析：蓝光的频率最大，根据光子能量的表达式ε＝hν知蓝光的能量最大．
答案：D
