高中物理教科版必修二检测：第5章 经典力学的成就与局限性 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 高中物理教科版必修二检测：第5章 经典力学的成就与局限性 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 47.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-09-04 10:01:15 | ||
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文档简介
1.经典力学的成就与局限性
2.了解相对论(选学)
3.初识量子论(选学)
课时过关·能力提升
一、基础巩固
1.经典力学只适用于低速运动,不适用于高速运动,这里的“高速”是指( )
A.声音在空气中的传播速度
B.第一宇宙速度
C.高铁列车允许行驶的最大速度
D.接近真空中光的传播速度
解析:“高速”是指接近真空中光的传播速度.
答案:D
2.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
解析:经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况,选项A错误;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,选项B错误;量子力学正确地描述了微观粒子运动的规律性,选项C正确;万有引力定律只适用于弱引力相互作用,而对于强引力相互作用是不适用的,选项D错误.
答案:C
3.下列说法正确的是( )
A.力学规律在任何参考系中都是相同的
B.在所有惯性系中物理规律都是相同的
C.在高速运动情况下,惯性系中的物理规律也不一定相同
D.牛顿运动定律在非惯性系中不变
解析:由爱因斯坦的狭义相对性原理可知选项B正确.
答案:B
4.如图所示,一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况( )
A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它
B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来
C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖
D.所有这些都与观察者的运动情况有关
解析:如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖,那么梭镖看起来就比管子短,在某些位置梭镖会完全处在管子内部;然而当你和梭镖一起运动时,你看到的管子就缩短了,所以在某些位置,你可以看到梭镖两端都伸出管子;又如你在梭镖和管子之间运动,运动的速度是在梭镖运动的方向上,而大小是其一半,那么梭镖和管子都相对于你运动,且速度的大小一样,你看到这两样东西都缩短了,且缩短的量相同.所以你看到的一切都是相对的——依赖于参考系.故选项D正确.
答案:D
5.相对论告诉我们,物体运动时的质量与其静止时的质量相比( )
A.运动时的质量比静止时的质量大
B.运动时的质量比静止时的质量小
C.运动时的质量与静止时的质量相等
D.是两个不同的概念,无法比较
解析:由公式m=m01-vc2可知,物体运动时的质量比静止时的质量大.选项A正确.
答案:A
6.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.运动中物体无法称量其质量
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.物体的质量不随速度的变化而变化
解析:根据狭义相对论可知,在宏观物体的运动中,v?c,所以质量变化不大,而不是因为物体的质量太大或无法测量,也不是因为质量不随速度的变化而变化,选项B正确.
答案:B
7.如图所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为( )
A.0.4c B.0.5c
C.0.9c D.1.0c
解析:根据爱因斯坦两条基本假设中的光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,可知壮壮观测到该光束的传播速度为1.0c.选项D正确.
答案:D
二、能力提升
1.(多选)以下说法正确的是( )
A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用
B.经典力学理论的成立具有一定的局限性
C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态的改变而改变
D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
解析:经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体,具有一定的局限性,选项A错误,选项B正确;在经典力学中,物体的速度v?c,所以物体的质量不随运动状态的改变而改变,但相对论和量子力学并不否定经典力学,认为它是在一定条件下的特殊情形,选项C正确,选项D错误.
答案:BC
2.设某人在以速度为0.5c的飞船上打开一个光源,则下列说法正确的是( )
A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c
B.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c
C.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是2c
D.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c
解析:根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的可知,选项D正确.
答案:D
3.如果你是宇航员,驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行,你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )
A.你的质量在减少
B.你的心脏跳动在慢下来
C.你永远不能由自身的变化知道你是否在运动
D.你在变大
解析:宇航员以飞船为惯性系,其相对于惯性系的速度始终为零,因此他不可能发现自身的变化,所以选项A、B、D错误,选项C正确.
答案:C
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.经典力学是以牛顿的三大运动定律为基础的
B.经典力学在任何情况下都适用
C.当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了
D.相对论和量子力学的出现,使经典力学失去了意义
解析:牛顿运动定律是经典力学的基础,选项A正确;经典力学只适用于低速宏观的物体,选项B错误,C正确;相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,只是说经典力学有一定的适用范围,选项D错误.
答案:AC
5.原长为15 m的飞船以v=9×103 m/s的速率相对地面匀速飞行时,从地面上测量,它的长度是多少?假设飞船的速率v=0.95c,从地面上测量,它的长度又是多少?
解析:当飞船的速度为v=9×103 m/s时,l=l01-vc2=15×1-9×1033×1082 m=14.999 999 98 m,当飞船的速率v=0.95c时,l'=l01-vc2=15×1-0.952 m=4.68 m.
答案:14.999 999 98 m 4.68 m
6.设想人类在将来实现了恒星际航行,即将火箭发射到邻近的恒星上去,火箭相对于日心—恒星坐标系的速率为v=0.8c,火箭中静止放置长度为1.0 m的杆,杆与火箭方向平行,求在日心—恒星坐标系中测得的杆长.
解析:根据公式l=l01-vc2可得l=1.0×1-0.8cc2 m=0.6 m.
答案:0.6 m
2.了解相对论(选学)
3.初识量子论(选学)
课时过关·能力提升
一、基础巩固
1.经典力学只适用于低速运动,不适用于高速运动,这里的“高速”是指( )
A.声音在空气中的传播速度
B.第一宇宙速度
C.高铁列车允许行驶的最大速度
D.接近真空中光的传播速度
解析:“高速”是指接近真空中光的传播速度.
答案:D
2.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
解析:经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况,选项A错误;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,选项B错误;量子力学正确地描述了微观粒子运动的规律性,选项C正确;万有引力定律只适用于弱引力相互作用,而对于强引力相互作用是不适用的,选项D错误.
答案:C
3.下列说法正确的是( )
A.力学规律在任何参考系中都是相同的
B.在所有惯性系中物理规律都是相同的
C.在高速运动情况下,惯性系中的物理规律也不一定相同
D.牛顿运动定律在非惯性系中不变
解析:由爱因斯坦的狭义相对性原理可知选项B正确.
答案:B
4.如图所示,一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况( )
A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它
B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来
C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖
D.所有这些都与观察者的运动情况有关
解析:如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖,那么梭镖看起来就比管子短,在某些位置梭镖会完全处在管子内部;然而当你和梭镖一起运动时,你看到的管子就缩短了,所以在某些位置,你可以看到梭镖两端都伸出管子;又如你在梭镖和管子之间运动,运动的速度是在梭镖运动的方向上,而大小是其一半,那么梭镖和管子都相对于你运动,且速度的大小一样,你看到这两样东西都缩短了,且缩短的量相同.所以你看到的一切都是相对的——依赖于参考系.故选项D正确.
答案:D
5.相对论告诉我们,物体运动时的质量与其静止时的质量相比( )
A.运动时的质量比静止时的质量大
B.运动时的质量比静止时的质量小
C.运动时的质量与静止时的质量相等
D.是两个不同的概念,无法比较
解析:由公式m=m01-vc2可知,物体运动时的质量比静止时的质量大.选项A正确.
答案:A
6.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.运动中物体无法称量其质量
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.物体的质量不随速度的变化而变化
解析:根据狭义相对论可知,在宏观物体的运动中,v?c,所以质量变化不大,而不是因为物体的质量太大或无法测量,也不是因为质量不随速度的变化而变化,选项B正确.
答案:B
7.如图所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为( )
A.0.4c B.0.5c
C.0.9c D.1.0c
解析:根据爱因斯坦两条基本假设中的光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,可知壮壮观测到该光束的传播速度为1.0c.选项D正确.
答案:D
二、能力提升
1.(多选)以下说法正确的是( )
A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用
B.经典力学理论的成立具有一定的局限性
C.在经典力学中,物体的质量不随运动状态的改变而改变
D.相对论与量子力学否定了经典力学理论
解析:经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体,具有一定的局限性,选项A错误,选项B正确;在经典力学中,物体的速度v?c,所以物体的质量不随运动状态的改变而改变,但相对论和量子力学并不否定经典力学,认为它是在一定条件下的特殊情形,选项C正确,选项D错误.
答案:BC
2.设某人在以速度为0.5c的飞船上打开一个光源,则下列说法正确的是( )
A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c
B.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c
C.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是2c
D.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c
解析:根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的可知,选项D正确.
答案:D
3.如果你是宇航员,驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行,你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )
A.你的质量在减少
B.你的心脏跳动在慢下来
C.你永远不能由自身的变化知道你是否在运动
D.你在变大
解析:宇航员以飞船为惯性系,其相对于惯性系的速度始终为零,因此他不可能发现自身的变化,所以选项A、B、D错误,选项C正确.
答案:C
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.经典力学是以牛顿的三大运动定律为基础的
B.经典力学在任何情况下都适用
C.当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了
D.相对论和量子力学的出现,使经典力学失去了意义
解析:牛顿运动定律是经典力学的基础,选项A正确;经典力学只适用于低速宏观的物体,选项B错误,C正确;相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,只是说经典力学有一定的适用范围,选项D错误.
答案:AC
5.原长为15 m的飞船以v=9×103 m/s的速率相对地面匀速飞行时,从地面上测量,它的长度是多少?假设飞船的速率v=0.95c,从地面上测量,它的长度又是多少?
解析:当飞船的速度为v=9×103 m/s时,l=l01-vc2=15×1-9×1033×1082 m=14.999 999 98 m,当飞船的速率v=0.95c时,l'=l01-vc2=15×1-0.952 m=4.68 m.
答案:14.999 999 98 m 4.68 m
6.设想人类在将来实现了恒星际航行,即将火箭发射到邻近的恒星上去,火箭相对于日心—恒星坐标系的速率为v=0.8c,火箭中静止放置长度为1.0 m的杆,杆与火箭方向平行,求在日心—恒星坐标系中测得的杆长.
解析:根据公式l=l01-vc2可得l=1.0×1-0.8cc2 m=0.6 m.
答案:0.6 m