7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性（培优）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册
文档属性
| 名称 | 7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性（培优）练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 66.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-16 05:49:34 | ||
图片预览
文档简介
2020-2021学年第二学期高一物理人教版（2019）必修第二册7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性培优练习
一、单选题
1．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．经典力学没有局限性，适用于所有领域
2．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是（ ）
A．经典力学适用于微观高速运动的物体
B．尽管经典力学有局限性，可是生活中一般力学问题都用经典力学来解决
C．天宫二号速度很大，有关速度问题不能用经典力学来处理
D．经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体
3．关于经典力学、相对论和量子力学，下面说法中正确的是（ ）
A．量子力学和相对论的出现彻底否认了经典力学，是互不相容的几种理论
B．狭义相对论只适用于高速运动的物体，不适用于低速运动的物体
C．经典力学适用于高速运动物体，也适用于低速微观粒子
D．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
4．如图所示，李明和张华在小区电梯内看到一则小广告：“铁笼飞车燃情登场，挣脱地心引力，给你一场极限视觉享受”。关于广告内容，二人发生了争技，以下是二人的说法，你认为正确的是（ ）
A．飞车不可能挣脱地心引力，除非飞车速度达到7.9km/s
B．飞车不可能挣脱地心引力，除非飞车速度能够超过11.2km/s
C．若飞车速度足够大，最终可以成为一颗绕地球运动且速度大于7.9km/s的卫星
D．由牛顿运动定律可知，只要飞车一直加速，速度最终就可以超过光速
5．下列说法正确的是（ ）
A．医疗上的内窥镜利用了光的全反射原理
B．验钞机是利用红外线的特性工作的
C．相对论指出：在不同的惯性参考系中光速是不相同的
D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
6．在1905年爱因斯坦提出了《狭义相对论理论》，但此理论建立的前提有两个假设条件以及在相对论理论下的观察到的不同现象，如果有接近光速运动下的物体时间和空间都会发生相应的变化，下列说法中正确的是（ ）
A．在不同的惯性参考系中，一切物体的规律是不同的
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C．物体在接近光速运动时，它的质量会变小
D．物体在接近光速运动时，它沿运动方向上的长度会变大
7．经典力学规律不适用于下列运动的是（ ）
A．子弹的飞行 B．飞船绕地球的运行
C．列车的运行 D．粒子接近光速的运动
8．中国探月工程，又称“嫦娥工程”。工程分为“绕”，“落”，“回”3个阶段。玉兔二号，嫦娥四号任务月球车，于2019年1月3日22时22分完成与嫦娥四号着陆器的分离，驶抵月球背面。首次实现月球背面着陆，成为中国航天事业发展的又一座里程碑。在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合历史事实的是 （ ）
A．伽利略发现了行星的运动规律
B．牛顿发现了万有引力定律并测出引力常量
C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
D．以牛顿运动学为基础的经典力学是普遍适用的
9．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合物理学史实的是（ ）
A．牛顿总结出了行星运动的三大规律
B．开普勒测出了万有引力常量
C．爱因斯坦发现了万有引力定律
D．以牛顿运动定律为基础的经典力学只适用于宏观物体的低速运动问题
10．下列说法错误的是（ ）
A．考虑相对论效应，长度、时间的测量结果都随物体与观察者相对运动状态而改变
B．一切物理规律在不同的惯性系中是平权的
C．圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光波叠加造成的
D．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比
11．下列说法正确的是（ ）
A．伽利略发现了万有引力定律
B．经典力学不适用于宏观低速运动
C．牛顿通过实验测出了万有引力常量
D．开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律
12．爱因斯坦是近代最著名的物理学家之一，曾提出许多重要理论，为物理学的发展做出过卓越贡献，下列选项中不是他提出的理论是（ ）
A．物质波理论 B．相对性原理 C．光速不变原理 D．质能关系式
13．一张长方形宣传画长5m、高3m，平行地贴于铁路旁边的墙上，一超高速列车以0.8c的速度接近此宣传画，这张画由司机测量的图形是（ ）
A．边长为3m的正方形
B．长为3m、高为1.8m的长方形
C．长为5m、高为1.8m的长方形
D．长轴为3m、短轴为1.8m的椭圆形
14．在一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为(? )
A．洞口为椭圆形，长度变短 B．洞口为圆形、长度不变
C．洞口为椭圆形、长度不变 D．洞口为圆形，长度变短
二、解答题
15．研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的基本粒子，称为介子，质量约为电子质量的273倍，它带有一个电子电荷量的正电荷或负电荷，称为π＋或π－，若参考系中π±介子处于静止，它们的平均寿命为τ＝2.56×10－8s，设π±介子以0.9c的速率运动，求：
(1)在实验室参考系中观测到的该粒子的平均寿命；
(2)在实验室参考系中观测到该粒子运动的平均距离；
(3)该粒子运动时的动能。
16．生活中，我们常能看到物体的能量发生了变化，为什么觉察不到物体质量发生的变化？
17．地球上一观察者看见一飞船A以速度2.5×108 m/s从他身边飞过,另一飞船B以速度2.0×108 m/s 跟随A飞行．求:
（1）A上的乘客看到B的相对速度;
（2）B上的乘客看到A的相对速度．
18．某物体静止时的质量为1Kg,若该物体分别以100m/s和0.9倍光速运动，试按照狭义相对论的观点分别计算出物体在两种情况下的质量，此结果说明了什么？
参考答案
1．D 2．B 3．D 4．B 5．A 6．B 7．D 8．C 9．D 10．D 11．D 12．A 13．A 14．D
15．(1)5.87×10－8s；(2)15.85m；(3)2.89×10－11J
16．见解析
17．（1）-1.125×108 m/s（2）1.125×108 m/s
18．在物体的速度为100m/s和0.9倍光速时，根据
分别算出两种情况下的质量为
由此可见：一般物体的运动，不考虑其质量的变化．当其速度接近光速时，质量变化明显．
一、单选题
1．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．经典力学没有局限性，适用于所有领域
2．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是（ ）
A．经典力学适用于微观高速运动的物体
B．尽管经典力学有局限性，可是生活中一般力学问题都用经典力学来解决
C．天宫二号速度很大，有关速度问题不能用经典力学来处理
D．经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体
3．关于经典力学、相对论和量子力学，下面说法中正确的是（ ）
A．量子力学和相对论的出现彻底否认了经典力学，是互不相容的几种理论
B．狭义相对论只适用于高速运动的物体，不适用于低速运动的物体
C．经典力学适用于高速运动物体，也适用于低速微观粒子
D．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
4．如图所示，李明和张华在小区电梯内看到一则小广告：“铁笼飞车燃情登场，挣脱地心引力，给你一场极限视觉享受”。关于广告内容，二人发生了争技，以下是二人的说法，你认为正确的是（ ）
A．飞车不可能挣脱地心引力，除非飞车速度达到7.9km/s
B．飞车不可能挣脱地心引力，除非飞车速度能够超过11.2km/s
C．若飞车速度足够大，最终可以成为一颗绕地球运动且速度大于7.9km/s的卫星
D．由牛顿运动定律可知，只要飞车一直加速，速度最终就可以超过光速
5．下列说法正确的是（ ）
A．医疗上的内窥镜利用了光的全反射原理
B．验钞机是利用红外线的特性工作的
C．相对论指出：在不同的惯性参考系中光速是不相同的
D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
6．在1905年爱因斯坦提出了《狭义相对论理论》，但此理论建立的前提有两个假设条件以及在相对论理论下的观察到的不同现象，如果有接近光速运动下的物体时间和空间都会发生相应的变化，下列说法中正确的是（ ）
A．在不同的惯性参考系中，一切物体的规律是不同的
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C．物体在接近光速运动时，它的质量会变小
D．物体在接近光速运动时，它沿运动方向上的长度会变大
7．经典力学规律不适用于下列运动的是（ ）
A．子弹的飞行 B．飞船绕地球的运行
C．列车的运行 D．粒子接近光速的运动
8．中国探月工程，又称“嫦娥工程”。工程分为“绕”，“落”，“回”3个阶段。玉兔二号，嫦娥四号任务月球车，于2019年1月3日22时22分完成与嫦娥四号着陆器的分离，驶抵月球背面。首次实现月球背面着陆，成为中国航天事业发展的又一座里程碑。在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合历史事实的是 （ ）
A．伽利略发现了行星的运动规律
B．牛顿发现了万有引力定律并测出引力常量
C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
D．以牛顿运动学为基础的经典力学是普遍适用的
9．在科学的发展历程中，许多科学家做出了杰出的贡献。下列叙述符合物理学史实的是（ ）
A．牛顿总结出了行星运动的三大规律
B．开普勒测出了万有引力常量
C．爱因斯坦发现了万有引力定律
D．以牛顿运动定律为基础的经典力学只适用于宏观物体的低速运动问题
10．下列说法错误的是（ ）
A．考虑相对论效应，长度、时间的测量结果都随物体与观察者相对运动状态而改变
B．一切物理规律在不同的惯性系中是平权的
C．圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光波叠加造成的
D．在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比
11．下列说法正确的是（ ）
A．伽利略发现了万有引力定律
B．经典力学不适用于宏观低速运动
C．牛顿通过实验测出了万有引力常量
D．开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律
12．爱因斯坦是近代最著名的物理学家之一，曾提出许多重要理论，为物理学的发展做出过卓越贡献，下列选项中不是他提出的理论是（ ）
A．物质波理论 B．相对性原理 C．光速不变原理 D．质能关系式
13．一张长方形宣传画长5m、高3m，平行地贴于铁路旁边的墙上，一超高速列车以0.8c的速度接近此宣传画，这张画由司机测量的图形是（ ）
A．边长为3m的正方形
B．长为3m、高为1.8m的长方形
C．长为5m、高为1.8m的长方形
D．长轴为3m、短轴为1.8m的椭圆形
14．在一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为(? )
A．洞口为椭圆形，长度变短 B．洞口为圆形、长度不变
C．洞口为椭圆形、长度不变 D．洞口为圆形，长度变短
二、解答题
15．研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的基本粒子，称为介子，质量约为电子质量的273倍，它带有一个电子电荷量的正电荷或负电荷，称为π＋或π－，若参考系中π±介子处于静止，它们的平均寿命为τ＝2.56×10－8s，设π±介子以0.9c的速率运动，求：
(1)在实验室参考系中观测到的该粒子的平均寿命；
(2)在实验室参考系中观测到该粒子运动的平均距离；
(3)该粒子运动时的动能。
16．生活中，我们常能看到物体的能量发生了变化，为什么觉察不到物体质量发生的变化？
17．地球上一观察者看见一飞船A以速度2.5×108 m/s从他身边飞过,另一飞船B以速度2.0×108 m/s 跟随A飞行．求:
（1）A上的乘客看到B的相对速度;
（2）B上的乘客看到A的相对速度．
18．某物体静止时的质量为1Kg,若该物体分别以100m/s和0.9倍光速运动，试按照狭义相对论的观点分别计算出物体在两种情况下的质量，此结果说明了什么？
参考答案
1．D 2．B 3．D 4．B 5．A 6．B 7．D 8．C 9．D 10．D 11．D 12．A 13．A 14．D
15．(1)5.87×10－8s；(2)15.85m；(3)2.89×10－11J
16．见解析
17．（1）-1.125×108 m/s（2）1.125×108 m/s
18．在物体的速度为100m/s和0.9倍光速时，根据
分别算出两种情况下的质量为
由此可见：一般物体的运动，不考虑其质量的变化．当其速度接近光速时，质量变化明显．