上海市大境中学2019-2020学年高中物理沪科版选修3-4：新时空观的确立 章末综合复习测评（含解析）

新时空观的确立
1．下列相关说法中，正确的是（　　）
A．只要是波，都能发生衍射、干涉和偏振现象
B．火车过桥要慢开，目的是使驱动力的频率远大于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
C．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化电场周围一定可以产生电磁波
D．由爱因斯坦的狭义相对论可知，质量、长度和时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的
2．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
3．在物理学发展过程中，许多科学家作出了卓越的贡献，下列说法与事实相符合的是（ ）
A．爱因斯坦提出了相对论
B．第谷通过对前人积累的观测资料的仔细分析研究，总结出行星运动规律
C．牛顿建立了万有引力定律，并利用扭秤装置测定了万有引力常量
D．伽利略通过多年的潜心研究，提出了“日心说”的观点
4．下列说法正确的是
A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关
B．自然光在玻璃表面的反射光是偏振光
C．根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
D．验钞机是利用红外线使钞票上的荧光物质发光效应进行防伪的
5．下列说法正确的是（　　）
A．可以利用紫外线的热效应对物体进行烘干
B．根据麦克斯韦的电磁理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波
C．光的偏振现象证明了光是一种纵波
D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了
6．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是(　　)
A．狭义相对论和经典力学是相互对立、互不相容的两种理论
B．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例
C．经典力学只适用于宏观物体的运动，量子力学只适用于微观粒子的运动
D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
7．下列说法正确的是______________
A．只有机械波能产生多普勒效应，电磁波不会产生多普勒效应
B．由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢
C．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波
D．红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距大
E.用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时
8．在狭义相对论中，下列说法正确的有（ ）
A．在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的
B．质量、长度的测量结果与物体相对观察者的相对运动状态无关
C．物体的质量永远不变
D．物体的能量与质量成正比
E.真空中光速在不同的惯性系中都是相同的
9．下列说法正确的是（　　）
A．从地面上观察，飞船上的时间进程比地面上慢
B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射
C．用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度，这是利用多普勒效应
D．做受迫振动的物体，其稳定时的振动频率不一定等于驱动力的频率
E.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
10．下列说法中正确的是_________
A．同种介质中，光的波长越短，传播速度越快
B．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说
C．某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，其他操作正确，则测出的周期偏小
D．静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向接近光速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短
11．以下说法正确的是（ ）
A．无论是什么波，只要振幅足够大，就可以产生明显的衍射现象
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化
D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化
E.全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的相干性
12．下列说法正确的是________．
A．受迫振动的频率总等于驱动力的频率
B．一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率不变
D．红外线是一种光波
E.狭义相对论认为,物体的质量随着物体速度的增大而减小
13．关于牛顿物理学与狭义相对论，下列说法正确的是(　　)
A．狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
B．狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
C．牛顿物理学研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
D．牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
14．(多选)下面说法中正确的是(　　)
A．当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
B．当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
C．当普朗克常量h()可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
D．当普朗克常量h()不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
15．经典力学认为时间是________，质量是_________，空间是________．经典力学深入到高速领域将被______所代替，深入到微观领域将被________所代替．
参考答案
1．D
【解析】
A、只要是波，都能发生衍射、干涉现象，而只有横波才能产生偏振现象．故A错误； B、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．故B错误；C、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；均匀变化的电场不能产生电磁波．故C错误；D、由爱因斯坦的狭义相对论可知，质量、长度和时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的．故D正确．故选D。
【点睛】只有横波才能产生偏振现象；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场；当驱动力频率等于固有频率时达到共振，最易损坏桥梁．知道爱因斯坦的相对论的基本内容，从而即可求解．
2．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．故选D．
点睛：该题考查经典力学的使用范围，记住：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体．
3．A
【解析】
A、爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，故A正确．B、开普勒发现了行星运动的规律，故B错误．C、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故C错误；D、波兰天文学家哥白尼，经过长期天文观察，利用工作余暇写成以“日心说”为主要论点的《天体运行论》一书，故D错误；故选A．
【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
4．B
【解析】
【详解】
相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故A错误；偏振是横波特有的现象，自然光在玻璃表面的反射光是偏振光，故B正确；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，恒定的电场不会产生磁场，故C错误；验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光效应进行防伪的，故D错误。所以B正确，ACD错误。
5．D
【解析】
【详解】
红外线的热效应显著，可以利用红外线的热效应对物体进行烘干，故A错误；根据麦克斯韦的电磁理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但如果是均匀变化的电场会产生恒定的磁场，不会形成电磁波，故B错误；光的偏振现象证明了光是一种横波，即电磁振动矢量与传播方向垂直，故C错误；火车以接近光速行驶时，根据爱因斯坦相对论的尺缩效应，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了，故D正确；故选D。
【点睛】
本题考查了麦克斯韦的电磁理论、光的本性、红外线的热效应、爱因斯坦狭义相对论效应等，知识点多，难度小，关键是记住基础知识．
6．B
【解析】
相对论没有否定经典力学，经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形，选项A错误、B正确．经典力学适用于宏观、低速、弱引力的领域，量子力学适用于任何大小的物体系统，选项C、D错误．选B.
7．BCE
【解析】
机械波和电磁波都能产生多普勒效应，选项A错误；由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢，选项B正确；电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，选项C正确；根据 ，因红光的波长大于绿光，则红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距小，选项D错误；用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时，选项E正确；
故选BCE.
8．ADE
【解析】
【详解】
A．狭义相对论的两个基本假设是：光速不变原理和相对性原理；即在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故A正确；
B．根据狭义相对论，质量和长度会随着速度的改变而改变，故B错误；
C．根据狭义相对论的基本结论可知，质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对状态而改变，故C错误；
D．根据E=mc2知，爱因斯坦质能方程给出了物体的能量与它的质量成正比关系，故D正确；
E．在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值c，这叫光速不变原理，故E正确。
故选ADE。
9．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据狭义相对论的时空观可知，由
从地面上观察，飞船上的时间进程比地面上慢，故A正确；
B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时，声波比可见光容易发生衍射，因为声波的波长比可见光长，故B正确；
C．利用多普勒效应，当间距变化时，接收的频率与发出频率不相同，则可测量血流速度，故C正确；
D．受迫振动的物体，其稳定时的振动频率一定等于驱动力的频率，但不一定等于固有频率，故D错误；
E．检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象，利用两平面所夹空气薄层的反射，获得频率相同的光波，从而进行相互叠加，故E错误。
故选ABC。
10．CD
【解析】
【详解】
A、同种介质中，光的波长越短，频率越高，传播速度越慢；故A错误．
B、泊松亮斑是由于光的衍射产生的，所以泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说；故B错误．
C、某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次，由得到，测出的周期偏小；故C正确．
D、根据爱因斯坦相对论得知，静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短；故D正确．
故选CD．
【点睛】
考查波动学和光学的基本概念：机械波的速度由介质和光的频率决定；泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说；单摆周期公式误差分析；根据相对论效应分析观察到的杆的长度变化．
11．CDE
【解析】
【分析】
【详解】
A．能否产生产生明显的衍射现象看障碍物与波长的尺寸关系，与振幅无关，当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时能产生明显的衍射现象；故A错误；
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定能产生电磁波，只有周期性变化的电场周围才一定可以产生电磁波，故B错误；
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应，观察者接收到的波的频率都会增大或减小，故C正确；
D．火车以接近光速行驶时，根据相对论，沿着物体的运动方向，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化，故D正确；
E．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性，故E正确；
故选CDE。
12．ABD
【解析】
【分析】
简谐运动的受迫振动的频率总等于驱动力的策动频率；
干涉与衍射是波特有的现象；
根据多普勒效应可以解释接受频率的变化；
红外线是一种光波，且任何物质都发射红外线；
【详解】
A．简谐运动的受迫振动的频率总等于驱动力的策动频率，故A正确；
B．一切波都能发生干涉和衍射，干涉与衍射是波特有的现象，故B正确；
C．根据多普勒效应，波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化，故C错误；
D．红外线是一种光波，生物体和非生物体都可以辐射红外线，因此红外遥感技术应用十分广泛，在军事、医疗、勘测，甚至日常生活中都有广泛的应用，故D正确；
E．狭义相对论认为：物体运动时的质量会随着物体运动速度的增大而增加，故E错误．
故选ABD。
13．BC
【解析】
爱因斯坦创立狭义相对论为的是研究物体在高速运动时所遵循的规律．牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律．故BC正确，选BC.
14．AC
【解析】
经典力学可以认为是相对论物理学在低速、宏观状态下的特例，因此正确的选项为A、C.选AC.
15．绝对的 不变的 三维的 相对论 量子力学
【解析】
【分析】
【详解】
经典力学认为时间是绝对的，质量是不变的，空间是三维的，经典力学深入到高速领域将被相对论所代替，深入到微观领域将被量子力学所代替．