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人教版物理必修二 6.6经典力学的局限性期末复习题类型总结
【类型一】经典力学和狭义相对论的物理学史
1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是( )
A. 爱因斯坦创立了“日心说”
B. 哥白尼提出了“地心说”
C. 伽利略发现了行星运动定律
D. 牛顿总结出了万有引力定律
【答案】D
【解析】“日心说”由哥白尼提出,爱因斯坦创立了相对论理论,A、B错.行星运动定律是开普勒发现的,C错.万有引力定律是牛顿总结提出的,D对.
2.继哥白尼提出”太阳中心说”,开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在巨人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律.爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论.这说明( )
A. 世界无限大,人不可能认识世界
B. 人的意识具有能动性,能够随意地对客观世界说三道四
C. 人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
D. 每一个认识都可能被后人推翻,人都不可能获得正确的认识
【答案】C
【解析】人类对客观规律的认识是长期的,曲折的,甚至是错误的.但人的意识具有能动性,通过不断的实践、概括,最终能够正确地反映客观世界.人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化,故A、B、D错误,C正确.
【类型二】经典力学的认识
3.下列关于经典力学的说法不正确的是( )
A. 自由落体运动规律属于经典力学
B. 行星运动定律属于经典力学
C. 牛顿运动定律属于经典力学
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
【答案】D
【解析】经典力学有一定的局限性,适用于宏观、低速运动的物体,不适用于高速、微观的物体.自由落体运动、行星运动定律遵守牛顿运动定律,属于经典力学,A、B正确;牛顿运动定律是经典力学的核心理论,属于经典力学,C正确;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,D错误.
4.经典力学有一定的适用范围和局限性,不适合用经典力学描述的运动是( )
A. 以300 m/s飞行的子弹
B. 以接近光速运动的电子
C. 以300 km/h高速运行的列车
D. 以7.8 km/s绕地球运行的“天宫一号”
【答案】B
【解析】牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域,不适用微观、高速、强相互作用,子弹的飞行、飞船绕地球的运行及列车的运行都属于低速,经典力学能适用.而电子接近光速运动,经典力学不再适用,B正确,A、C、D错误.
5.下列说法中不正确的是( )
A. 牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域
B. 经典力学适用于微观、高速、强引力场等物体的运动
C. 一旦测出了引力常量,就可以算出地球的质量
D. 17世纪,牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来,成功的解释了天体运动的规律
【答案】B
【解析】牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域,不适用微观、高速、强相互作用,A正确,B错误;卡文迪许利用扭秤实验测量出了引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg,由G=mg知C正确;根据牛顿对万有引力的研究史知D正确.
6.下列说法正确的是( )
A. 牛顿运动定律就是经典力学
B. 经典力学的基础是牛顿运动定律
C. 牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D. 经典力学可以解决自然界中所有的问题
【答案】B
【解析】经典力学并不等于牛顿运动定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础;经典力学并非万能的,也有其适用范围,并不能解决自然界中所有的问题,没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题.因此只有B项正确.
7.牛顿运动定律不适用于下列哪些情况( )
A. 研究原子中电子的运动
B. 研究“神舟十号”飞船的高速发射
C. 研究地球绕太阳的运动
D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线
【答案】A
【解析】牛顿力学属于经典力学的研究范畴,适用于宏观、低速运动的物体,要注意到低速和高速的标准是相对于光速而言的,则可判定牛顿运动定律适用于B、C、D中描述的运动,而A不适用.
8.经典力学不能适用于下列哪些运动( )
A. 火箭的发射
B. 宇宙飞船绕地球的运动
C. “勇气号”宇宙探测器的运动
D. 以99%倍光速运行的电子束
【答案】D
【解析】经典力学在低速运动的广阔领域(包括天体力学的研究)中,经受了实践的检验,取得了巨大的成就,但在高速领域不再适用,故选项A、B、C适用.
9.经典力学理论适用于解决( )
A. 宏观高速问题
B. 微观低速问题
C. 宏观低速问题
D. 微观高速问题
【答案】C
【解析】经典力学的局限性是宏观物体及低速运动.当达到高速时,经典力学就不再适用,C正确.
10.下列说法正确的是( )
A. 在从武汉到广州的高速列车中,人的质量变大了,说明了经典力学的局限性
B. 加速上行电梯中的物体对地板压力变大,不能用经典力学观点解释
C. 地球受到太阳引力是强引力
D. 经典力学适用于低速运动、宏观物体
【答案】D
【类型三】经典时空观与相对论时空观的区别
11.以下说法正确的是( )
A. 在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
B. 在经典力学中,物体的质量随物体运动速度增大而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
C. 在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度增大而增大
D. 上述说法都是错误的
【答案】C
【解析】经典力学适用于宏观物体的低速运动,对于微观粒子的高速运动问题,经典力学不再适用,但相对论适用,狭义相对论中物体的质量随物体速度增大而增大,C选项正确.
12.下列关于经典力学和相对论的说法,正确的是( )
A. 经典力学和相对论是各自独立的学说,互不相容
B. 相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C. 相对论和经典力学是两种不同的学说,二者没有联系
D. 经典力学包含于相对论之中,经典力学是相对论的特例
【答案】D
【解析】相对论的建立并没有否定经典力学,而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形.所以A、B、C不对,D正确.
13.关于狭义相对论两个基本假设的说法,正确的是( )
A. 相对性原理只适用于力学规律,其他规律就不成立了
B. 伽利略相对性原理就是狭义相对性原理
C. 光速不变原理只是假设,没有科学实验依据
D. 光速不变原理是对伽利略变换的否定
【答案】D
【解析】狭义相对性原理是“在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的”,所以A选项是错的.伽利略相对性原理是“力学规律在任何惯性参考系中都是相同的”,所以伽利略相对性原理就是狭义相对性原理的说法是错的.光速不变原理已经被迈克尔孙—莫雷实验等验证,是有一定的科学实验依据的,所以C选项错误.光速不变原理是对传统伽利略变换的否定,所以D选项是对的.
14.关于经典力学的局限性,下列说法正确的是( )
A. 经典力学适用于宏观低速运动的物体
B. 经典力学只适用于像地球和太阳这样大的宏观物体
C. 火车提速后,有关速度问题就不能用经典力学来处理
D. 由于经典力学有局限性,所以一切力学问题只能用相对论力学来解决
【答案】A
【解析】经典力学适用于宏观低速运动的物体,宏观物体是相对于微观粒子而言的,所以经典力学不仅仅适用于像地球和太阳这样大的宏观物体还适用于体积较小的一些宏观物体,故A正确,B错误;如果火车火车提速后,速度远远小于光速,有关速度问题就还可以用经典力学来处理,故C错误;经典力学在低速、宏观状态下的仍然可以使用,对于高速、微观的情形经典力学不适用.故D错误.
15.爱尔兰作家萧伯纳曾诙谐的说“科学总是从正确走向错误”,像一切科学一样,经典力学也有其局限性,是“一部未完成的交响曲”,经典力学能适用于下列哪些情况( )
A. 研究原子中电子的运动
B. 研究“嫦娥一号”飞船的高速发射
C. 研究地球绕太阳的运动
D. 研究强引力
【答案】BC
【解析】经典力学适用于低速运动、宏观物体.电子是属于微观粒子,故A不适用;研究“嫦娥一号”飞船的高速发射,是低速运动、宏观物体.故B正确;研究地球绕太阳的运动,是低速运动、宏观物体.故C正确;强引力属于微观粒子之间的相互作用,故D不适用.
16.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. 2.5×10-5m/s
B. 2.5×102m/s
C. 2.5×103m/s
D. 2.5×108m/s
【答案】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.
17.下列哪些运动不服从经典力学的规律( )
A. 发射同步人造卫星
B. 电子绕原子核的运动
C. 云层在天空的运动
D. 子弹射出枪口的速度
【答案】B
【解析】发射同步人造卫星、云层在天空的运动、子弹射出枪口的速度的运动都属低速,经典力学能适用.电子绕原子核的运动属于微观粒子运动,对于微观的情形经典力学不适用.
18.经典力学只适用于“宏观世界”,这里的“宏观世界”是指( )
A. 行星、恒星、星系等巨大的物质领域
B. 地球表面上的物质世界
C. 人眼能看到的物质世界
D. 不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
【答案】D
【解析】前三个选项说的当然都属于“宏观世界”,但都很片面,没有全面描述,本题应选D.
【类型四】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识
19.下列说法正确的是( )
A. 以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
B. 物理学的发展,使人们认识到经典力学有它的适用范围
C. 相对论和量子力学的出现,是对经典力学的全盘否定
D. 经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
【答案】B
【解析】牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题,在生产、生活及科技方面起着重要作用;解决问题时虽然有一定误差,但误差极其微小,可以忽略不计;故经典力学仍可在一定范围内适用.虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律,它是科学的进步,但并不表示对经典力学的否定,故选项B正确.A、C错误;经典力学不能用于处理高速运行的物体;故D错误.
20.下列说法中正确的是( )
A. 经典力学适用于任何情况下的任何物体
B. 狭义相对论否定了经典力学
C. 量子力学能够描述微观粒子运动的规律性
D. 万有引力定律也适用于强相互作用力
【答案】C
【解析】经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况,故A项是错误的;狭义相对论没有否定经典力学,在宏观低速情况下,相对论的结论与经典力学没有区别,故B项是错误的;量子力学正确描述了微观粒子运动的规律性,故C项是正确的;万有引力定律只适用于弱相互作用力,而对于强相互作用力是不适用的,故D项是错误的.
21.经典力学的基础是牛顿运动定律,万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬.20世纪以来,人们发现了一些新的事实,用经典力学无法解释.下列说法正确的是( )
A. 由于经典力学有局限性,所以它是错误的
B. 当物体的速度接近光速时,经典力学仍成立
C. 狭义相对论能描述微观粒子运动的规律
D. 量子力学能描述微观粒子运动的规律
【答案】D
【解析】相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形.故A错误;当物体的速度接近光速时,经典力学不成立,故B错误;量子力学能够描述微观粒子运动的规律.故C错误,D正确.
【类型五】速度对质量的影响
22.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
【答案】C
【解析】经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况;狭义相对论没有否定经典力学,在宏观低速情况下,相对论的结论与经典力学没有区别;量子力学正确描述了微观粒子运动的规律性,故C项正确.
23.某物体在低速(接近0)情况下质量为m0,在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m,则由狭义相对论,物体速度v为( )
A.·c
B.·c
C. (1-)·c
D.·c
【答案】B
【解析】根据m=可得v=·c;B项正确.
24.在日常生活中,我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化,其原因是( )
A. 运动中的物体,其质量无法测量
B. 物体的速度远小于光速,质量变化极小
C. 物体的质量太大
D. 物体质量并不随速度变化而变化
【答案】B
【解析】根据狭义相对论m=可知,在宏观物体的运动中,v?c,所以m变化不大,而不是因为质量太大或无法测量.
25.通过一个加速装置对电子加一很大的恒力,使电子从静止开始加速,则对这个加速过程,下列描述正确的是( )
A. 根据牛顿第二定律,电子将不断做匀加速直线运动
B. 电子先做匀加速直线运动,后以光速做匀速直线运动
C. 电子开始近似于匀加速直线运动,后来质量增大,牛顿运动定律不再适用
D. 电子是微观粒子,整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释
【答案】C
【解析】电子在加速装置中由静止开始加速,开始阶段速度较低,远低于光速,此时牛顿运动定律基本适用,可以认为在它被加速的最初阶段,它做匀加速直线运动.随着电子的速度越来越大,接近光速时,相对论效应越来越大,质量加大,它不再做匀加速直线运动,牛顿运动定律不再适用.
【类型六】弱引力与强引力
26.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
【答案】C
【解析】牛顿建立的经典力学只适用于弱引力,遵从万有引力的为弱引力,遵从爱因斯坦引力理论的引力为强引力,故A、B错误;密度越大的天体表面引力越强,中子星密度非常大,其表面的引力比常见的引力强得多,为强引力,牛顿的引力理论已经不能正确解决了,故C正确,D错误.
27.以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是( )
A. 低速宏观弱引力下的运动问题
B. 高速微观弱引力下的运动问题
C. 低速微观强引力下的运动问题
D. 高速宏观强引力下的运动问题
【答案】A
【解析】经典力学是狭义相对论在低速(v?c)条件下的近似,牛顿经典力学只考虑了空间,而狭义相对论既考虑了空间,也考虑了时间,牛顿经典力学只适用于宏观低速物体,而微观、高速物体适用于狭义相对论.经典力学的基础是牛顿运动定律,经典力学只适用于宏观世界、低速运动和弱引力下.
绝密★启用前
人教版物理必修二 6.6经典力学的局限性期末复习题类型总结
【类型一】经典力学和狭义相对论的物理学史
1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是( )
A. 爱因斯坦创立了“日心说”
B. 哥白尼提出了“地心说”
C. 伽利略发现了行星运动定律
D. 牛顿总结出了万有引力定律
2.继哥白尼提出”太阳中心说”,开普勒提出行星运动三定律后,牛顿站在巨人的肩膀上,创立了经典力学,揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律.爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足,又进一步发展了牛顿的经典力学,创立了相对论.这说明( )
A. 世界无限大,人不可能认识世界
B. 人的意识具有能动性,能够随意地对客观世界说三道四
C. 人对世界的每一个正确认识都有局限性,需要发展和深化
D. 每一个认识都可能被后人推翻,人都不可能获得正确的认识
【类型二】经典力学的认识
3.下列关于经典力学的说法不正确的是( )
A. 自由落体运动规律属于经典力学
B. 行星运动定律属于经典力学
C. 牛顿运动定律属于经典力学
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
4.经典力学有一定的适用范围和局限性,不适合用经典力学描述的运动是( )
A. 以300 m/s飞行的子弹
B. 以接近光速运动的电子
C. 以300 km/h高速运行的列车
D. 以7.8 km/s绕地球运行的“天宫一号”
5.下列说法中不正确的是( )
A. 牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域
B. 经典力学适用于微观、高速、强引力场等物体的运动
C. 一旦测出了引力常量,就可以算出地球的质量
D. 17世纪,牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来,成功的解释了天体运动的规律
6.下列说法正确的是( )
A. 牛顿运动定律就是经典力学
B. 经典力学的基础是牛顿运动定律
C. 牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题
D. 经典力学可以解决自然界中所有的问题
7.牛顿运动定律不适用于下列哪些情况( )
A. 研究原子中电子的运动
B. 研究“神舟十号”飞船的高速发射
C. 研究地球绕太阳的运动
D. 研究飞机从北京飞往纽约的航线
8.经典力学不能适用于下列哪些运动( )
A. 火箭的发射
B. 宇宙飞船绕地球的运动
C. “勇气号”宇宙探测器的运动
D. 以99%倍光速运行的电子束
9.经典力学理论适用于解决( )
A. 宏观高速问题
B. 微观低速问题
C. 宏观低速问题
D. 微观高速问题
10.下列说法正确的是( )
A. 在从武汉到广州的高速列车中,人的质量变大了,说明了经典力学的局限性
B. 加速上行电梯中的物体对地板压力变大,不能用经典力学观点解释
C. 地球受到太阳引力是强引力
D. 经典力学适用于低速运动、宏观物体
【类型三】经典时空观与相对论时空观的区别
11.以下说法正确的是( )
A. 在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变
B. 在经典力学中,物体的质量随物体运动速度增大而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大
C. 在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度增大而增大
D. 上述说法都是错误的
12.下列关于经典力学和相对论的说法,正确的是( )
A. 经典力学和相对论是各自独立的学说,互不相容
B. 相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的
C. 相对论和经典力学是两种不同的学说,二者没有联系
D. 经典力学包含于相对论之中,经典力学是相对论的特例
13.关于狭义相对论两个基本假设的说法,正确的是( )
A. 相对性原理只适用于力学规律,其他规律就不成立了
B. 伽利略相对性原理就是狭义相对性原理
C. 光速不变原理只是假设,没有科学实验依据
D. 光速不变原理是对伽利略变换的否定
14.关于经典力学的局限性,下列说法正确的是( )
A. 经典力学适用于宏观低速运动的物体
B. 经典力学只适用于像地球和太阳这样大的宏观物体
C. 火车提速后,有关速度问题就不能用经典力学来处理
D. 由于经典力学有局限性,所以一切力学问题只能用相对论力学来解决
15.爱尔兰作家萧伯纳曾诙谐的说“科学总是从正确走向错误”,像一切科学一样,经典力学也有其局限性,是“一部未完成的交响曲”,经典力学能适用于下列哪些情况( )
A. 研究原子中电子的运动
B. 研究“嫦娥一号”飞船的高速发射
C. 研究地球绕太阳的运动
D. 研究强引力
16.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. 2.5×10-5m/s
B. 2.5×102m/s
C. 2.5×103m/s
D. 2.5×108m/s
17.下列哪些运动不服从经典力学的规律( )
A. 发射同步人造卫星
B. 电子绕原子核的运动
C. 云层在天空的运动
D. 子弹射出枪口的速度
18.经典力学只适用于“宏观世界”,这里的“宏观世界”是指( )
A. 行星、恒星、星系等巨大的物质领域
B. 地球表面上的物质世界
C. 人眼能看到的物质世界
D. 不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
【类型四】经典力学、狭义相对论和量子力学的认识
19.下列说法正确的是( )
A. 以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
B. 物理学的发展,使人们认识到经典力学有它的适用范围
C. 相对论和量子力学的出现,是对经典力学的全盘否定
D. 经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
20.下列说法中正确的是( )
A. 经典力学适用于任何情况下的任何物体
B. 狭义相对论否定了经典力学
C. 量子力学能够描述微观粒子运动的规律性
D. 万有引力定律也适用于强相互作用力
21.经典力学的基础是牛顿运动定律,万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬.20世纪以来,人们发现了一些新的事实,用经典力学无法解释.下列说法正确的是( )
A. 由于经典力学有局限性,所以它是错误的
B. 当物体的速度接近光速时,经典力学仍成立
C. 狭义相对论能描述微观粒子运动的规律
D. 量子力学能描述微观粒子运动的规律
【类型五】速度对质量的影响
22.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
23.某物体在低速(接近0)情况下质量为m0,在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m,则由狭义相对论,物体速度v为( )
A.·c
B.·c
C. (1-)·c
D.·c
24.在日常生活中,我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化,其原因是( )
A. 运动中的物体,其质量无法测量
B. 物体的速度远小于光速,质量变化极小
C. 物体的质量太大
D. 物体质量并不随速度变化而变化
25.通过一个加速装置对电子加一很大的恒力,使电子从静止开始加速,则对这个加速过程,下列描述正确的是( )
A. 根据牛顿第二定律,电子将不断做匀加速直线运动
B. 电子先做匀加速直线运动,后以光速做匀速直线运动
C. 电子开始近似于匀加速直线运动,后来质量增大,牛顿运动定律不再适用
D. 电子是微观粒子,整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释
【类型六】弱引力与强引力
26.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
27.以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是( )
A. 低速宏观弱引力下的运动问题
B. 高速微观弱引力下的运动问题
C. 低速微观强引力下的运动问题
D. 高速宏观强引力下的运动问题