高中物理5.1-2经典力学的成就与局限性经典时空观与相对论时空观练习粤教版必修2

第一节经典力学的成就与局限性第二节经典时空观与相对论时空观一、单项选择题1关于经典力学和相对论，下列说法正确的是()A经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容B相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的C相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系D经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例【答案】D2牛顿定律不适用于下列哪些情况()A研究原子中电子的运动B研究“神舟五号”飞船的高速发射C研究地球绕太阳的运动D研究飞机从北京飞往纽约的航线【答案】A【解析】B、C、D中各项运动虽然是“高速”，但相对于光速来说，却是微不足道的，完全可以用牛顿定律研究其规律原子、电子等是微观粒子，它的运动不服从牛顿定律，故牛顿运动定律不适用于A选项中的情况3广东省虎门大桥全长近15 km，在500 m高空有一架与大桥平行匀速飞行的飞机，机上人员看到大桥的长度将是()A大于15 kmB等于15 kmC小于15 kmD飞机飞行越快，大桥将变得越长【答案】C【解析】由于飞机相对大桥是运动的，因此在飞机上观察者看来，大桥要缩短，故C正确4下列说法错误的是()A牛顿运动定律只适用于相对静止的参考系B在任何惯性系中，物体的加速度都具有不变性C按照经典时空理论，物体的长度、质量和运动时间都与参考系的运动无关D伽利略相对性原理表明，在惯性运动的范围内不存在绝对空间和绝对运动【答案】A【解析】牛顿运动定律只适用于惯性系，而相对静止的参考系不一定是惯性系，伽利略的相对性原理表明，所有的惯性系都是等效的；经典的时间和空间与物体的运动无关二、双项选择题5以下说法正确的是()A经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子的运动均适用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，物体质量不随运动状态而改变D相对论与经典力学否定了量子力学【答案】BC6狭义相对论理论是以下列哪些基本假设为前提的()A爱因斯坦相对性原理 B经典力学的时空观C光速不变原理 D同时的绝对性原理【答案】AC【解析】狭义相对论的出发点是以下两条基本假设：第一是爱因斯坦相对性原理在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的第二是光速不变原理不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同7世界上有各式各样的钟(如图51、23所示)：沙钟、电钟、机械钟、光钟和生物钟既然运动可以使某一种钟变慢，它一定会使所有的钟都一样变慢，这种说法()图51、23A正确B错误C若变慢则变慢的程度相同D若变慢则与钟的种类有关系【答案】AC8关于静止时质量为m0的物体，当以速度为v运动时物体的质量m，以下说法正确的是()A在任何情况下，物体的质量都不会改变，即与a和v都无关B当物体的运动速度v0时，物体的质量mm0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的C当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体的运动接近光速时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化【答案】CD【解析】只有速度 v接近光速度，物体增大的质量才比较明显，一般情况下物体质量的变化十分微小，故经典力学仍然在低速即远小于光速时适用，故A、B错，C、D正确9下列说法正确的是()A以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值B物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围C相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定D经典力学对处理低速运动的宏观物体具有相当高的实用价值【答案】BD三、非选择题10(1)牛顿运动定律的适用范围是_(2)从狭义相对论的两个假设出发，我们可以推断出相对论时空观的主要结论，它们是：_；_；_；_.【答案】(1)宏观物体的低速运动(2)“同时”的相对性，在一个参考系中同时发生的事件，在其他参考系中观察不一定是同时的时间间隔的相对性运动的时钟变慢两点间长度的相对性运动的尺子变短物体的质量随物体运动速度的增大而增大【解析】牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动，而不适用于高速的或微观的运动，这是研究经典力学的基础，也是提出相对论问题的基础3