第五章 能力提升卷—2020-2021学年【新教材】鲁科版（2019）高中物理必修第二册单元综合复习（Word含答案）

第五章能力提升卷
说明：本试卷满分100分，分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷为第1页至第3页，第Ⅱ卷为第4页至第6页。试题答案请用2B铅笔或0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 （共50分）
一、单选题（本题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意）
1．在人类历史的长河中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。以下关于几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是（　　）
A．伽利略用“月一地检验”证实了万有引力定律的正确性
B．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了牛顿力学
C．牛顿利用扭秤装置，第一次较准确地测出了引力常量G的值
D．开普勒用20年的时间研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律
2．如下图所示，惯性系S中有一边长为l的立方体，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是（　　）
A． B．
C． D．
3．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．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用
C．相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义
D．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
4．相对于地球的速度为v的一飞船，要到离地球为5光年的星球上去。若飞船的宇航员测得该旅程为3光年，则v应为（　　）
A．false B．false C．false D．false
5．像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。下列说法正确的是（ ）
A．量子论和狭义相对论否定了经典力学
B．牛顿的万有引力理论适用于白矮星表面
C．相对论适用于任何情况下的任何物体
D．狭义相对论是时空观发展史上的一次大变革
6．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
7．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
8．下列说法不正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在
B．库仑得出库仑定律并最早提出电场线的概念
C．法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律
D．在一个参考系中同时发生的两件事，在另一参考系中可能不同时发生
9．如图所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是（　　）
A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小
B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电
C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长
D．a光在真空中的速度大于b光在真空中的速度
10．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
二、多选题（本题包括5小题，共4分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
11．物体相对论动能false，false为物体的静止质量，m为物体的运动质量。利用加速器把一个静止质量为false、电荷量为q的粒子，由静止加速到0.6c（c为真空中的光速）时，下列说法正确的是（　　）
A．粒子的质量为1.25false B．粒子的电荷量大于q
C．粒子的动能为0.18false D．需对粒子做的功为0.25false
12．爱因斯坦于1905年在德国《物理年鉴》发表了论文《论动体的电动力学》，论文首先提出狭义相对论。根据狭义相对论，下列说法正确的是（　　）
A．真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B．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．质量的测量结果与物体相对观察者的相对运动状态无关
D．经典物理学可视为相对论在低速运动时的特例
E.接近光速飞行的飞船上的人观测到飞船上铯原子钟比地球上铯原子钟变快
13．以下说法中正确的是（　　）
A．在同一种玻璃中，频率越大的光速度越小
B．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
C．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
D．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的
14．下面说法正确的是( )
A．在以falsec竖直方向升空的火箭上向前发出的光，对地速度一定比c大
B．在以falsec竖直方向升空的火箭上向后发出的光，对地速度一定比c小
C．在以falsec竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光对地速度为c
D．在以falsec竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光对地速度都为c
15．下列说法正确的是（　　）
A．在光导纤维束内传送图像是利用光的折射原理
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C．一束自然光相继通过两个平行偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度不发生变化
D．科学家可以通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度
第Ⅱ卷（非选择题，共50分）
三、实验题（本题包括2小题，共14分）
16．（9分）有不同相对速度的情况下,时钟的频率是不同的,它们之间的关系如图所示．由此可知,当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时,时钟的周期大约为________．在日常生活中,我们无法察觉时钟周期性变化的现象,是因为观察者相对于时钟的运动速度__________________．若在高速运行的飞船上有一只表,从地面上观察,飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变________________(选填“快”或“慢”)了．

17．（5分）宇宙飞船相对于地面以速度v=0.1c匀速直线运动，c为光速。某时刻飞船头部的飞行员向尾部平面镜垂直发出一个光信号，反射后又被头部接收器收到，飞船仪器记录了光从发射到接受经历时间为t0，则地面观察者观测光被平面镜反射前后的速度______（相等、不等），地面观察者观测光从发射到接受过程经历时间t______t0（大于、等于、小于）
四、解答题（本题包括4小题，共36分，要求书写规范，步骤完整）
18．一长直杆在地面上静止不动时，经测量可知长直杆的长度为false、质量为false，经计算可得该长直杆的线密度为false（false）。如果该长直杆沿杆的方向以速度false（false接近光速false）运动时，长直杆的线密度为多大？如果该长直杆沿垂直于杆的方向以速度false运动时，长直杆的线密度为多大？
19．电子是原子的组成部分，当电子的速度为零时，电子的质量为false
(1)求电子的速度为零时所具有的能量；
(2)让该电子由静止开始经加速电压false加速后，该电子的质量和速度的大小分别为多少？（计算结果保留4位有效数字）
20．设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率向东飞行，5.0s后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞。试问：
(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动；
(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星碰撞。
21．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．
参考答案
1．D 2．D 3．D 4．D 5．D 6．D 7．B 8．B 9．C 10．C
11．AD 12．ADE 13．ACD 14．CD 15．BD
16．2.5s 远小于光速c 慢
17．相等 大于
18．false
19．(1)false(2)false
20．(1)0.946c　(2)4.0s
21．（1）-1.125×108 m/s（2）1.125×108 m/s