7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性（基础）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（基础）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 | 99.5KB | ||
| 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 05:55:04 | ||
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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基础练习
一、单选题
1．美国科学家于2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”。相对论在一定范围内弥补了牛顿力学的局限性。关于牛顿力学，下列说法正确的是 （ ）
A．牛顿力学完全适用于宏观低速运动
B．牛顿力学取得了巨大成就，是普遍适用的
C．随着物理学的发展，牛顿力学将逐渐成为过时的理论
D．由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值
2．下列运动中，牛顿力学的规律不适用的是 （ ）
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
3．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
4．能用来计时的钟表有多种，如图所示，从左到右依次为沙漏计时仪器、电子表、机械闹表、生物钟。由相对论的知识可知，物体的运动可以使得某一种计时仪器变慢，则也一定能使所有的计时仪器变得一样慢。则对上述表述理解正确的是( )
A．正确，对各式计时仪器的影响一定相同
B．错误，对各式计时仪器的影响不一定相同
C．AB两个选项分别说明了两种不同情况下的影响
D．以上答案均错误
5．关于爱因斯坦的狭义相对论，下列说法正确的是( )
A．狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理
B．有些运动物体相对于观察者的速度可以大于真空中的光速
C．在地面参考系中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京—上海方向高速飞行的飞船上观测，他们也是同时诞生的
D．对于不同的惯性系，物理规律(包括力学和电磁学的)都是不同的
6．下列说法正确的是（ ）
A．经典力学能够说明微观粒子的规律性
B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体
C．相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义
D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用
7．牛顿力学的适用范围是（ ）
A．适用于宏观物体的低速运动（与光速相比） B．适用于微观粒子的运动
C．适用于宏观物体的高速（与光速相比）运动 D．适用于受到很强引力作用的物体
8．伟大的科学家爱因斯坦，在物理学方面取得了巨大的成就。下列属于爱因斯坦主要贡献的是（ ）
A．建立了相对论 B．提出了焦耳定律
C．发现了万有引力定律 D．总结得出了牛顿第一定律
9．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B．伽利略正确认识运动和力的关系，同时建立惯性定律
C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿三定律对于微观、高速的运动情景也适用
D．牛顿发现了万有引力定律，并给出了引力常量的数值
10．关于经典力学，下列说法正确的是( )
A．仅适用于微观粒子的运动
B．适用于宏观物体的低速运动
C．经典力学中，物体的质量与其运动速度有关
D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关
11．关于经典力学的成就与局限性的有关说法不正确的是（ ）
A．经典力学又称牛顿力学
B．与经典力学体系相适应，牛顿建立了绝对时空观
C．经典力学能解释微观世界丰富多彩的现象
D．经典力学只适用于宏观（
）、低速（）、弱引力场（例如地球附近）
12．下列说法正确的是（ ）
A．太阳对地球的引力大于地球对太阳的引力
B．第一宇宙速度大于第二宇宙速度
C．经典力学适用于宏观、低速运动的物体
D．在空间站中，宇航员不再受到地球引力作用
13．下列说法符合史实的是（ ）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律
B．牛顿建立的经典力学可以解决自然界中所有的问题
C．伽利略发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
14．以下哪项属于爱因斯坦对相对论提出的基本假设（ ）
A．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
B．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
C．真空中的光速在不同的惯性参考系都是不相同的
D．相对论认为时间和空间与物体的运动状态有关
二、解答题
15．什么是经典力学？其主要内容是什么？
16．一电子(m0＝9.1×10－31 kg)以0.99c的速率运动．问：
(1)电子的总能量是多大？
(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？
17．根据爱因斯坦的狭义相对论,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即.请讨论:
(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗?为什么?
(2)光有静止质量吗?如果有,情况将会怎样?
18．实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进．经典力学的解释令人满意吗?用什么理论来圆满地进行了解释?
参考答案
1．A 2．D 3．C 4．A 5．A 6．B 7．A 8．A 9．A 10．B 11．C 12．C 13．D 14．B
15．见解析
16．(1)5.8×10－13J (2)0.08
17．(1)由 知:当v=c时,m应是无穷大.随着质量的不断增大,产生加速度的力会随着不断增大.使加速越来越困难.因此一个物体不管怎样加速,它的速度不会等于甚至超过光速.
(2)光没有静止质量.若光有静止质量.当光传播时速度为c,由,它传播时的质量会无穷大,光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上.后果不堪设想.
18．按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符．经典力学也能作出一些解释，但是，水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多．经典力学的解释不能令人满意．
爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值，同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时，如经过太阳附近时会发生偏转现象．并且都被观测证实
一、单选题
1．美国科学家于2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”。相对论在一定范围内弥补了牛顿力学的局限性。关于牛顿力学，下列说法正确的是 （ ）
A．牛顿力学完全适用于宏观低速运动
B．牛顿力学取得了巨大成就，是普遍适用的
C．随着物理学的发展，牛顿力学将逐渐成为过时的理论
D．由于相对论的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值
2．下列运动中，牛顿力学的规律不适用的是 （ ）
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
3．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
4．能用来计时的钟表有多种，如图所示，从左到右依次为沙漏计时仪器、电子表、机械闹表、生物钟。由相对论的知识可知，物体的运动可以使得某一种计时仪器变慢，则也一定能使所有的计时仪器变得一样慢。则对上述表述理解正确的是( )
A．正确，对各式计时仪器的影响一定相同
B．错误，对各式计时仪器的影响不一定相同
C．AB两个选项分别说明了两种不同情况下的影响
D．以上答案均错误
5．关于爱因斯坦的狭义相对论，下列说法正确的是( )
A．狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理
B．有些运动物体相对于观察者的速度可以大于真空中的光速
C．在地面参考系中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京—上海方向高速飞行的飞船上观测，他们也是同时诞生的
D．对于不同的惯性系，物理规律(包括力学和电磁学的)都是不同的
6．下列说法正确的是（ ）
A．经典力学能够说明微观粒子的规律性
B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体
C．相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义
D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用
7．牛顿力学的适用范围是（ ）
A．适用于宏观物体的低速运动（与光速相比） B．适用于微观粒子的运动
C．适用于宏观物体的高速（与光速相比）运动 D．适用于受到很强引力作用的物体
8．伟大的科学家爱因斯坦，在物理学方面取得了巨大的成就。下列属于爱因斯坦主要贡献的是（ ）
A．建立了相对论 B．提出了焦耳定律
C．发现了万有引力定律 D．总结得出了牛顿第一定律
9．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（ ）
A．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B．伽利略正确认识运动和力的关系，同时建立惯性定律
C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿三定律对于微观、高速的运动情景也适用
D．牛顿发现了万有引力定律，并给出了引力常量的数值
10．关于经典力学，下列说法正确的是( )
A．仅适用于微观粒子的运动
B．适用于宏观物体的低速运动
C．经典力学中，物体的质量与其运动速度有关
D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关
11．关于经典力学的成就与局限性的有关说法不正确的是（ ）
A．经典力学又称牛顿力学
B．与经典力学体系相适应，牛顿建立了绝对时空观
C．经典力学能解释微观世界丰富多彩的现象
D．经典力学只适用于宏观（
）、低速（）、弱引力场（例如地球附近）
12．下列说法正确的是（ ）
A．太阳对地球的引力大于地球对太阳的引力
B．第一宇宙速度大于第二宇宙速度
C．经典力学适用于宏观、低速运动的物体
D．在空间站中，宇航员不再受到地球引力作用
13．下列说法符合史实的是（ ）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律
B．牛顿建立的经典力学可以解决自然界中所有的问题
C．伽利略发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
14．以下哪项属于爱因斯坦对相对论提出的基本假设（ ）
A．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
B．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
C．真空中的光速在不同的惯性参考系都是不相同的
D．相对论认为时间和空间与物体的运动状态有关
二、解答题
15．什么是经典力学？其主要内容是什么？
16．一电子(m0＝9.1×10－31 kg)以0.99c的速率运动．问：
(1)电子的总能量是多大？
(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？
17．根据爱因斯坦的狭义相对论,质量要随着物体运动速度的增大而增大,即.请讨论:
(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗?为什么?
(2)光有静止质量吗?如果有,情况将会怎样?
18．实际的天文观测，行星的运行轨道并不是严格闭合的，它们的近日点在不断地旋进．经典力学的解释令人满意吗?用什么理论来圆满地进行了解释?
参考答案
1．A 2．D 3．C 4．A 5．A 6．B 7．A 8．A 9．A 10．B 11．C 12．C 13．D 14．B
15．见解析
16．(1)5.8×10－13J (2)0.08
17．(1)由 知:当v=c时,m应是无穷大.随着质量的不断增大,产生加速度的力会随着不断增大.使加速越来越困难.因此一个物体不管怎样加速,它的速度不会等于甚至超过光速.
(2)光没有静止质量.若光有静止质量.当光传播时速度为c,由,它传播时的质量会无穷大,光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上.后果不堪设想.
18．按牛顿的万有引力定律推算，行星的运动应该是一些椭圆或圆，行星沿着这些椭圆或圆做周期性运动，与实际观测结果不符．经典力学也能作出一些解释，但是，水星旋进的实际观测值比经典力学的预言值多．经典力学的解释不能令人满意．
爱因斯坦根据广义相对论计算出水星近日点的旋进还应有43’的附加值，同时还预言了光线在经过大质量的星体附近时，如经过太阳附近时会发生偏转现象．并且都被观测证实