粤教版高中物理必修二第五章《牛顿力学的局限性与相对论初步》单元检测B卷

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粤教版 高中物理必修二 第五章《牛顿力学的局限性与相对论初步》单元检测
B卷（后附解析）
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．牛顿时代的科学家们围绕天体之间引力的研究，经历了大量曲折而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现及其发展历程中，下列叙述不符合史实的是(　　)
A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律
B．牛顿首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值
C．20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
D．根据天王星的观测资料，天文学家利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
2．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律
B．伽利略通过实验测出了万有引力常量的数值
C．匀速圆周运动中速度和加速度均不变
D．经典力学在所有情况下均能使用
3．下列说法正确的是（　　）
A．橡胶棒和毛皮摩擦后，毛皮带负电荷
B．避雷针是利用尖端放电将云层中积聚的电荷导入大地使建筑物避免雷击
C．牛顿进行了“月地检验”，他比较了月球表面上物体的重力加速度和地球表面物体的重力加速度
D．物体在接近光速运动时，仍然遵从牛顿运动定律
4．下列各种情景下，经典力学不能很好适用的是（　　）
A．质量是的火车出站后做加速运动，速度达到
B．在宇宙中以光速追赶前面的物体
C．由于潮汐作用，地球的自转速度越来越小
D．高速飞行的子弹，射穿一木块
5．下列说法不符合科学的是（　　）
A．伽利略通过理想斜面实验得出：在水平面上运动的物体，若没有摩擦，将一直运动下去
B．牛顿发现了万有引力定律，一百多年后卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量G
C．开普勒在前人关于天体运动的研究基础上，通过自己的观察与研究，提出了行星运动三定律
D．爱因斯坦在20世纪初创立了相对论理论，这表明牛顿的经典力学已不再适用
6．下列物体的运动不能用经典力学描述的是(　　)
A．子弹的飞行 B．人造卫星的运行
C．小汽车的行驶 D．光子的运动
7．一张正方形宣传画，边长为5m，平行贴于铁路旁的广告牌上，如图所示，假设一高速列车以0.6c速度驶过，在司机看来，宣传画是（　　）
A．长4m、高5m的长方形
B．长6.25m、高5m的长方形
C．4m×4m的正方形
D．长5m、高4m的长方形
8．下列物理情景中， 经典的牛顿力学不再适用的是（ ）
A．电子以接近光的速度运动
B．射击场上，从枪膛射出的子弹
C．在武汉大学校园观赏樱花的游客
D．体育课上， 被小明同学抛出的篮球
9．如图所示，宇航员驾驶宇宙飞船在观察者上方高速水平飞过。根据相对论可知，与坐在飞船里的宇航员的观测结果相比，地面上静止的观察者观测到（　　）
A．飞船长度更小 B．飞船高度更小 C．飞船长度更大 D．飞船高度更大
10．经典力学规律有其局限性．物体以下列哪个速度运动时，经典力学规律不适用（　　）
A． B． C． D．
评卷人得分
二、多选题
11．下列说法中正确的是（
A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象
B．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
D．某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为1.5c
E．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
12．下列说法正确的是___
A．一根长为L的长杆相对观察者以速度v运动时，观察者测得的长度为L
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T=2π，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
13．下列关于经典力学的时空观，正确的是(　　)
A．经典力学的时空观中，同时是绝对的，即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件，对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的
B．在经典力学的时空观中，空间间隔是绝对的，即任何事件(或物体的运动)所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系的选取无关
C．在经典力学的时空观中，时间间隔是绝对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点距离是绝对的不变的量值，而与参考系选取无关
D．经典力学的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间、物体的运动无关
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题
14．一电子(m0＝9.1×10－31 kg)以0.99c的速率运动．问：
(1)电子的总能量是多大？
(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？
15．什么是经典力学？其主要内容是什么？
16．一个原来静止的电子，经高压加速后速度为v＝6×106m/s.问电子的质量是增大了还是减小了？改变了百分之几？
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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参考答案：
1．B
解析：A、开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律，故A正确；
B、卡文迪许首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，故B错误；
C、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，故C正确；
D、根据天王星的观测资料，天文学家利用万有引力定律计算出了海王星的轨道，故D正确；
不符合史实的答案：B．
2．A
解析：A．牛顿发现了万有引力定律。故A正确；
B．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值。故B错误；
C．匀速圆周运动中速度和加速度大小不变，方向改变。故C错误；
D．经典力学在宏观、低速情况下能使用。故D错误。
答案：A。
3．B
解析：A．橡胶棒和毛皮摩擦后，橡胶棒带负电荷，毛皮带正电荷，故A错误；
B．避雷针是利用尖端放电放电将云层中积聚的电荷导入大地，故B正确；
C．“月地检验”比较的是月球公转的向心加速度和地球表面上物体的重力加速度，故C错误；
D．牛顿运动定律只适用于宏观低速物体，接近光速时不适用，故D错误。
答案：B。
4．B
解析：经典力学的适用范围是宏观世界，低速运动，“低速”是相对光速而言的
A．质量是的火车出站后做加速运动，速度达到，属于宏观低速运动，故A不符合题意；
B．在宇宙中以光速追赶前面的物体，属于“高速”物体，故B符合题意；
C．由于潮汐作用，地球的自转速度越来越小，属于宏观低速运动，故C不符合题意；
D．高速飞行的子弹，射穿一木块，属于宏观低速运动，故D不符合题意。
答案：B。
5．D
解析：A．伽利略通过理想斜面实验得出：物体的运动不需要力来维持，在水平面上运动的物体，若没有摩擦，将一直运动下去。故A正确
B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤测定了万有引力常量G。故B正确
C．开普勒在前人关于天体运动的研究基础上，通过自己的观察与研究，提出了行星运动三定律。故C正确；
D．牛顿的经典力学是爱因斯坦相对论理论在低速条件下的近似，所以相对论的创立并不表明牛顿的经典力学已不再适用。故D错误。
答案：D。
点拨：本题应根据牛顿、卡文迪许、伽利略、开普勒等等科学的发现或研究成果进行解答。
6．D
解析：经典力学适用于低速宏观的物体，光子的运动不属于这个范畴。
答案：D。
7．A
解析：一张正方形宣传画，边长为5m，平行地贴于铁路旁边的墙上，一超高速列车以0.6c的速度接近此宣传画，根据相对论效应
司机测量时宣传画的长度变成4m，高5m的长方形，故A正确，BCD错误。
答案：A。
8．A
解析：经典的牛顿力学适用于宏观、低速（远小于光速）运动的物体，可知经典的牛顿力学不再适用的是：电子以接近光的速度运动。经典的牛顿力学适用的是：射击场上，从枪膛射出的子弹；在武汉大学校园观赏樱花的游客；体育课上， 被小明同学抛出的篮球。
答案：A。
9．A
解析：根据尺缩效应可知动长变短，可知地面上静止的观察者观测到的飞船长度更小，高度不变。
答案：A。
10．D
解析：当速度接近光速时，由相对论规律可知，物体的质量将随速度的变化而变化，经典力学不再适用；故D不适用经典力学； 答案：D．
点拨：经典力学的局限性是宏观物体及低速运动．当达到高速时，经典力学就不在适用．
11．ACE
解析：A．光的偏振现象能说明光是横波，则光具有波动性，但纵波并不能发生偏振现象，A正确；
B．当均匀变化的电场则产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，同理，后者也是这样的结论，B错误；
C．光的双缝干涉实验中，若将入射光由红光改为绿光，由于波长变短，则干涉条纹间距变窄，C正确；
D．在速度为0.5c的飞船上打开一光源，根据光速不变原理，则这束光相对于地面的速度应为c，D错误；
E．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，E正确。
答案：ACE。
12．DF
解析：A．只有当沿着长杆方向，相对观察者以速度v运动时，观察者测得的长度为L，故A错误；
B．光的偏振现象说了光是横波，故B错误；
C．无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，故C错误；
D．单摆的周期公式T=2π，其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，故D正确；
E．根据单摆的周期公式T=2π，在地面附近，如果L→∞，则不满足单摆的条件，周期公式不成立，故E错误；
F．因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，故F正确．
答案：DF．
13．ABCD
解析：经典的时空观认为，时间、空间均是绝对的，与物体的运动状态无关，同时也是绝对的，即在一个参考系中同时发生的两个事件，在不同参考系中观察也是同时发生的。
答案：ABCD。
14．(1)5.8×10－13 J；　(2)0.08
解析：(1)电子的总能量为：
E＝mc2＝·c2＝×(3×108)2 J≈5.8×10－13 J
(2)电子的经典力学动能为
Ek＝m0v2＝m0(0.99c)2
相对论的动能为
Ek′＝E－E0＝mc2－m0c2
＝＝≈0.08.
15．见解析
解析：经典力学是力学的一个分支。经典力学是以牛顿运动定律为基础，在宏观世界和低速状态下，研究物体运动的基要学术。在物理学里，经典力学是最早被接受为力学的一个基本纲领。经典力学又分为静力学（描述静止物体）、运动学（描述物体运动）和动力学（描述物体受力作用下的运动）。经典力学的主要内容是牛顿三定律和万有引力定律。
（1）牛顿三定律：
①牛顿第一定律：一个物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
②牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。
③牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。
（2）万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
16．增大了，0.02%
解析：试题分析：应用相对论有关相对论质量公进行分析求解．
根据爱因斯坦的狭义相对论得，运动后的质量增大了，且，所以改变的百分比为×100%＝0.02%．
点睛：本题主要考查了相对论中同时的相对性和时空相对性的含义，理解由相对论得出的相对论质量表达式的含义．
答案第1页，共2页
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