2023-2024学年鲁科版必修2第五章《科学进步无止境》单元测试A卷(后附答案）

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2023-2024学年 鲁科版必修2 第五章《科学进步无止境》单元测试A卷
试卷后附解析
考试范围：xxx；考试时间：75分钟；命题人：xxx
题号 一 二 三 四 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）
请添加修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1．如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vb大于vc，则地面上的观察者认为走得最慢的钟为（　　）
A．a B．b C．c D．无法确定
2．下列关于经典力学的说法正确的是（　　）
A．经典力学适用于宏观、低速（远小于光速）运动的物体
B．经典力学适用于微观、高速（接近光速）运动的粒子
C．相对论和量子力学的出现，表明经典力学已被完全否定了
D．经典力学在理论和实践上取得了巨大的成功，从地面到天体的运动都服从经典力学的规律，因此任何情况下都适用
3．下列叙述错误的是（　　）
A．激光是电磁波，在不同的介质中传播时光子的能量不变
B．振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场
C．只有声波才能发生多普勒效应
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的
4．5月6日，我国第二发长征五号运载火箭已安全运抵海南文昌，于6月搭载我国自主研发的实践十八号卫星发射升空，卫星将进行量子通信等试验验证．则（ ）
A．经典力学认为长征五号速度越大，长度越大
B．经典力学认为实践十八号的速度越大，质量越大
C．虽然实践十八号在轨速度高达3. l km/s，但经典力学依然可以精确描述其运动
D．经典力学也适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究
5．站台上相距1m的两机械手同时在速度为0.6c的火车上画出两痕，则车厢内的观测者测得两痕的距离为（　　）
A．0.8m B．1.25m C．0.6m D．0.45m
6．物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，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．开普勒发现了万有引力定律
B．牛顿测出了万有引力常量
C．相对论的创立表明经典力学失去存在价值
D．爱因斯坦创立了狭义相对论，把物理学推进到高速发展领域
7．下列说法正确的是（　　）
A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率
C．高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小
评卷人得分
二、多选题
8．下列说法正确的是_________
A．做简谐运动的物体，当速度为正时，位移一定为负，加速度一定为正
B．当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅最大
C．夜晩，高速公路上的路牌在车灯的照射下特别明亮是利用了光的干涉
D．电磁波的接收是利用了电谐振把有用信号选择出来
E．狭义相对论中假设在不同惯性参考系中，物理规律(包括力学的和电磁的)都是一样的
9．下面的说法正确的是（　　）
A．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关
B．刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高
C．根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
D．利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
10．下列说法中正确的是（　　）
A．光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
B．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水中射向气泡时在气泡表面发生了全反射
C．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
D．2021年12月9日，航天员王亚平老师进行了太空授课，在“水球光学实验”中，透过含有气泡的水球可以看到一正一反的两个人像，都是由光的折射引起的
E．光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影精细图的能力，在透镜和硅片之间填充液体。紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加
11．下列说法中正确的有
A．弹簧振子做简谐运动时，其势能变化的周期等于速度变化的周期
B．无线互联网(Wi-Fi)利用红外线传输信息
C．在单缝衍射实验中,减小缝的宽度，中央条纹变宽变暗
D．沿杆方向相对杆运动的人观察到的杆长总小于与杆相对静止的人观察到的杆长
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、实验题
12．如图所示，在吹一个表面画有许多斑点的气球时会发现，随着气球的鼓起，斑点间的距离在不断变化。从任何一点出发，其他的点都可以以它为中心向四周散开，并且距离越远散开的速度越快。如果我们把这个气球比作宇宙，试回答下列问题
（1）根据多谱勒效应，当星系靠近观察者时，见到的星光光谱线向频率高的蓝光方向移动，反之则向红光方向移动。把气球上的斑点看作一个个星系，并选定一个作为太阳系。当我们把气球逐渐吹起时，以太阳系为观测中心，我们观测到的星系大多在向 光方向移动，也就是说它们都在 （靠近/远离）太阳系，并且距离太阳系越远的星系移动的速度越 （快/慢）。
（2）实验说明大多数星系之间的距离都在 ， 由此推测宇宙正处于 之中。
13．有不同相对速度的情况下,时钟的频率是不同的,它们之间的关系如图所示．由此可知,当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时,时钟的周期大约为 ．在日常生活中,我们无法察觉时钟周期性变化的现象,是因为观察者相对于时钟的运动速度 ．若在高速运行的飞船上有一只表,从地面上观察,飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变 (选填“快”或“慢”)了．

评卷人得分
四、解答题
14．对于微观高速运行的粒子万有引力定律不再适用．( )
15．学了本章后，你能简单谈一下你对时空的认识吗？
16．在S系中沿X轴静止放置的一把尺子，长为l，Sˊ系相对S以的速率运动，在Sˊ系来测量，求此尺子的长度。
(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
解析：根据
可知，相对观察者的速度越大，其上的时间越慢，a放在水平地面上，在地面上的人看来，a钟没有变化，b、c均变慢，且vb大于vc，b钟比c钟更慢，则地面上的观察者认为走得最慢的钟为b，B正确。
答案：B。
2．A
解析：AB．经典力学是狭义相对论在低速（）条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A正确，B错误；
C．相对论与量子力学并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围。故C错误；
D．经典力学仅是它在低速、宏观、弱引力时的适用，故D错误。
答案：A。
3．C
解析：A．激光是电磁波，在不同的介质中传播时其频率不变，而根据光子能量
可知，光子的能量不变，故A正确；
B．根据电磁场理论，振荡的磁场一定会产生同频率的振荡的电场，故B正确；
C．多普勒效应不仅适用于声波，它也适用于其他所有类型的波，故C错误；
D．根据爱因斯坦狭义相对论中光速不变原理，可知真空中额光速在不同惯性参考系中都是相同的，故D正确。
本题选择不正确选项，答案：C。
4．C
解析：AB．经典力学认为，物体的长度和质量与物体的速度无关，AB错误；
C．经典力学适应于宏观低速物体，虽然实践十八号在轨速度高达3.1km/s，但经典力学依然可以精确描述其运动，C正确；
D．经典力学适应于宏观低速物体，不适应微观的高速粒子，则经典力学不适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究，D错误。
答案：C。
5．B
解析：由相对论公式
其中，，代入公式得车厢内的观测者测得两痕的距离为。
答案：B。
6．D
解析：A．牛顿发现了万有引力定律，A错误；
B．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，B错误；
C．相对论的创立并不表明经典力学已不再适用，实际上在宏观、低速的情况下经典力学仍能适用，C错误；
D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，D正确。
答案：D。
7．C
解析：A．全息照相利用了光的干涉原理，与光的衍射无关，A错误；
B．受迫振动的频率总等于驱动力的频率，与是否发生共振无关，B错误；
C．根据时间延缓效应可知，在宇宙中高速飞行的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢，C正确；
D．根据多普勒效应可知，鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，D错误。
答案：C。
8．BDE
解析：A.做简谐运动的物体，当速度为正时，位移可能为正，也可能为负，加速度可能为正，也可能为负，故A错误；
B.当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅最大，出现共振现象，故B正确；
C.夜晩，高速公路上的路牌在车灯的照射下特别明亮是全反射现象，故C错误；
D.电磁波的接收是利用了电谐振把有用信号选择出来，故D正确；
E.狭义相对论中假设在不同惯性参考系中，物理规律(包括力学的和电磁的)都是一样的，故E正确；
答案：BDE。
9．BCD
解析：A．声波的传播速度在介质中是由介质决定的，与频率无关；而电磁波的传播速度，而n与光的频率有关；故电磁波在介质中的速度与频率有关；故A错误；
B．刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高，故B正确；
C．根据相对论的基本原理得知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C正确；
D．利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，故D正确；
答案：BCD.
点拨：声波的传播速度在介质中是由介质决定的，电磁波在介质中的速度与频率有关；波长比可见光短的称为紫外线，它有显著的化学效应和荧光效应，能用了杀菌消毒；狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同；利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离.
10．ABD
解析：A．由全反射条件知光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，A正确；
B．光束从水中射向气泡，当入射角等于或大于临界角时，出现全反射现象，则水中的气泡看起来特别明亮，B正确；
C．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，C错误；
D．水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，当物体在两倍焦距以外时成倒立，缩小的像。中间的气泡和周围的水，组成了一个凹透镜，凹透镜成正立缩小的虚像，所以两种情况都是光的折射现象，D正确；
E．紫外线在传播过程中无论进入何种介质，其频率v不变，根据
可知，光子能量不变，E错误。
答案：ABD。
11．CD
解析：A．弹簧振子做简谐运动时，速度变化的周期等于其势能变化的周期的二倍，A错误；
B．无线互联网(Wi-Fi)利用无线电波传输信息，B错误；
C．在单缝衍射实验中,减小缝的宽度，衍射现象更明显，中央条纹变宽变暗，C正确；
D．根据狭义相对论，观测者沿杆方向相对杆运动，观察到的杆长小于与杆相对静止的人观察到的杆长，D正确．
答案：CD．
12． 红 远离 快 变大 膨胀
解析：（1）[1][2][3]把气球上的斑点看作一个个星系，并选定一个作为太阳系。当我们把气球逐渐吹起时，气球上的斑点远离太阳系。以太阳系为观测中心，星光光谱线向频率低的红光方向移动。发光星体接近观测者时，星光光谱线向频率高的蓝光方向移动；当离开观测者时，星光光谱线向频率低的红光方向移动。科学家发现，我们所观测到的星系的星光光谱线大多向频率低的红光方向移动。即星系都在远离我们而去；星系离我们越远，运动的速度越快；星系间的距离也在不断的扩大；
（2）[4][5]实验说明大多数星系之间的距离都在变大，由此推测宇宙正处于膨胀之中。
13． 2.5s 远小于光速c 慢
解析：根据题图中数据可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c时，对应时钟的频率为0.4 Hz，则周期为2.5 s．日常生活中，我们无法察觉时钟周期性变化现象是因为运动速度远小于光速c．在高速运行状态下，时钟变慢．
14．√
解析：万有引力定律适用于宏观低速物体，对于微观高速运行的粒子万有引力定律不再适用，此说法正确．
15．见解析
解析：牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间，时间是独立于空间的单独一维(因而也是绝对的)。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况.狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
16．
解析：在Sˊ系来测量，此尺子的长度
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