2019_2020学年高中物理第5章1经典力学的成就与局限性2了解相对论（选学）3初识量子论（选学）练习教科版.docx

1.经典力学的成就与局限性2.了解相对论(选学)3.初识量子论(选学)课时过关能力提升一、基础巩固1.经典力学只适用于低速运动,不适用于高速运动,这里的“高速”是指()A.声音在空气中的传播速度B.第一宇宙速度C.高铁列车允许行驶的最大速度D.接近真空中光的传播速度解析:“高速”是指接近真空中光的传播速度.答案:D2.下列说法中正确的是()A.经典力学适用于任何情况下的任何物体B.狭义相对论否定了经典力学C.量子力学能够描述微观粒子运动的规律性D.万有引力定律也适用于强相互作用力解析:经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况,选项A错误;狭义相对论没有否定经典力学,在宏观低速情况下,相对论的结论与经典力学没有区别,选项B错误;量子力学正确地描述了微观粒子运动的规律性,选项C正确;万有引力定律只适用于弱引力相互作用,而对于强引力相互作用是不适用的,选项D错误.答案:C3.下列说法正确的是()A.力学规律在任何参考系中都是相同的B.在所有惯性系中物理规律都是相同的C.在高速运动情况下,惯性系中的物理规律也不一定相同D.牛顿运动定律在非惯性系中不变解析:由爱因斯坦的狭义相对性原理可知选项B正确.答案:B4.如图所示,一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖D.所有这些都与观察者的运动情况有关解析:如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖,那么梭镖看起来就比管子短,在某些位置梭镖会完全处在管子内部;然而当你和梭镖一起运动时,你看到的管子就缩短了,所以在某些位置,你可以看到梭镖两端都伸出管子;又如你在梭镖和管子之间运动,运动的速度是在梭镖运动的方向上,而大小是其一半,那么梭镖和管子都相对于你运动,且速度的大小一样,你看到这两样东西都缩短了,且缩短的量相同.所以你看到的一切都是相对的依赖于参考系.故选项D正确.答案:D5.相对论告诉我们,物体运动时的质量与其静止时的质量相比()A.运动时的质量比静止时的质量大B.运动时的质量比静止时的质量小C.运动时的质量与静止时的质量相等D.是两个不同的概念,无法比较解析:由公式m=m01-vc2可知,物体运动时的质量比静止时的质量大.选项A正确.答案:A6.日常生活中,我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化,其原因是()A.运动中物体无法称量其质量B.物体的速度远小于光速,质量变化极小C.物体的质量太大D.物体的质量不随速度的变化而变化解析:根据狭义相对论可知,在宏观物体的运动中,vc,所以质量变化不大,而不是因为物体的质量太大或无法测量,也不是因为质量不随速度的变化而变化,选项B正确.答案:B7.如图所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为()A.0.4cB.0.5cC.0.9cD.1.0c解析:根据爱因斯坦两条基本假设中的光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,可知壮壮观测到该光束的传播速度为1.0c.选项D正确.答案:D二、能力提升1.(多选)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,物体的质量不随运动状态的改变而改变D.相对论与量子力学否定了经典力学理论解析:经典力学理论只适用于宏观、低速运动的物体,具有一定的局限性,选项A错误,选项B正确;在经典力学中,物体的速度vc,所以物体的质量不随运动状态的改变而改变,但相对论和量子力学并不否定经典力学,认为它是在一定条件下的特殊情形,选项C正确,选项D错误.答案:BC2.设某人在以速度为0.5c的飞船上打开一个光源,则下列说法正确的是()A.飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5cB.飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5cC.在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是2cD.在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c解析:根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的可知,选项D正确.答案:D3.如果你是宇航员,驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行,你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动()A.你的质量在减少B.你的心脏跳动在慢下来C.你永远不能由自身的变化知道你是否在运动D.你在变大解析:宇航员以飞船为惯性系,其相对于惯性系的速度始终为零,因此他不可能发现自身的变化,所以选项A、B、D错误,选项C正确.答案:C4.(多选)下列说法正确的是()A.经典力学是以牛顿的三大运动定律为基础的B.经典力学在任何情况下都适用C.当物体的速度接近光速时,经典力学就不适用了D.相对论和量子力学的出现,使经典力学失去了意义解析:牛顿运动定律是经典力学的基础,选项A正确;经典力学只适用于低速宏观的物体,选项B错误,C正确;相对论和量子力学的出现,并没有否定经典力学,只是说经典力学有一定的适用范围,选项D错误.答案:AC5.原长为15 m的飞船以v=9103 m/s的速率相对地面匀速飞行时,从地面上测量,它的长度是多少?假设飞船的速率v=0.95c,从地面上测量,它的长度又是多少?解析:当飞船的速度为v=9103m/s时,l=l01-vc2=151-910331082m=14.99999998m,当飞船的速率v=0.95c时,l=l01-vc2=151-0.952m=4.68m.答案:14.999 999 98 m4.68 m6.设想人类在将来实现了恒星际航行,