2012高中物理 6.2狭义相对论的基本原理同步练习 沪科版必修2

用心 爱心 专心1 6 26 2 狭义相对论的基本原理狭义相对论的基本原理 同步练习 沪科版必修同步练习 沪科版必修 2 2 1 下列说法中正确的是 A 在经典力学中 物体的质量是不随物体运动状态而改变的 B 以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性 它只适用于低速运动 不适用于高 速运动 只适用于宏观世界 不适用于微观世界 C 相对论与量子力学的出现否定了经典力学理论 D 伽利略的 自然数学化 的方法和牛顿的 归纳演绎法 是经典力学方法的典型 答案 ABD 2 下列说法中正确的是 A 自然界中的一切现象都能够用经典力学来描述 B 研究分子 原子的运动规律时 经典力学就不适用了 C 没有经典力学就没有今天的空间科学 D 无论物体以多大的速度运动 其加速度都和受到的合外力成正比 解析 选 BC 经典力学的成就是辉煌的 作为现代航空航天理论基础的天体力学就是经典 力学跟天文学相结合的产物 C 正确 以牛顿运动定律为代表的经典力学体系 也有其自 身的局限性和适用范围 A 错误 一般来讲 经典力学不适用于描述微观粒子的运动 也 不适用于描述接近光速的高速运动 B 正确 D 错误 3 关于经典力学和狭义相对论 下列说法中正确的是 A 经典力学只适用于低速运动 不适用于高速运动 速度接近于真空中的光速 B 狭义相对论只适用于高速运动 速度接近于真空中的光速 不适用于低速运动 C 经典力学既适用于低速运动 也适用于高速运动 速度接近于真空中的光速 D 狭义相对论既适用于高速运动 速度接近于真空中的光速 也适用于低速运动 答案 AD 4 19 世纪和 20 世纪之交 经典物理已达到了完整 成熟的阶段 但 在物理学晴朗天空 的远处还有两朵小小的 令人不安的乌云 人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事 实 两朵乌云 是指 A 宏观问题 B 高速问题 C 微观问题 D 低速问题 解析 选 BC 由伽利略和牛顿创立的经典力学及物理学的各个分支 在 19 世纪相继进入鼎 盛时期 它的完美和威力使物理学家深信 天地四方 古往今来的一切现象都能够用经典 力学来描述 但是当人们用来解释原子内部结构和接近光速的高速运动的物体时 发现与 实际情况有很大的出入 这令许多物理学家感到困惑 成为 令人不安的乌云 5 假设火箭以 0 25c的速度离开地球 从火箭上向地球发射一个光信号 在火箭上测得光 离开的速度是c 根据经典力学的绝对时空观 光达到地球时地球上测得的光信号的速度 是多少 根据狭义相对性原理地球上测得的光信号的速度又是多少 解析 1 根据经典力学的速度合成法则 光信号相对火箭的速度是c 方向指向地球 而 火箭相对地球的速度是 0 25c 方向背离地球 二者方向相反 所以光信号相对地球的速 度是v c 0 25c 0 75c 方向指向地球 所以地球上测得的光信号速度是 0 75c 2 根据狭义相对性原理 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 所以地球上测 得的光信号速度仍是c 答案 0 75c c 一 选择题 1 继哥白尼提出 日心说 开普勒提出行星运动三定律后 牛顿站在前人的肩膀上 创 立了经典力学 揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律 爱因斯坦既批判了经典力学 的不足 又进一步发展了经典力学 创立了相对论 这说明 A 世界无限广大 人不可能认识世界 只能认识世界的一部分 用心 爱心 专心2 B 人的意识具有能动性 能够正确地反映客观世界 C 人对世界的认识具有局限性 需要发展和深化 D 每一个认识都可能被后人推翻 人不可能获得正确的认识 解析 选 BC 发现总是来自于认识过程 观点总是为解释发现而提出的 主动认识世界 积极思考问题 解决 解释 问题 这是科学研究的基本轨迹 任何一个人对客观世界的认 识都要受到当时的客观条件和科学水平的制约 所形成的 正确理论 都有一定的局限性 爱因斯坦的相对论是对经典力学理论的发展和深化 但也有人正在向爱因斯坦的理论挑 战 因此 本题中 B C 选项正确 2 爱因斯坦相对论的提出 是物理学思想的一场重大革命 他 A 否定了牛顿的力学原理 B 提出了时间 空间并非绝对不变的属性 C 认为时间和空间是绝对不变的 D 承认了 以太 是参与电磁波传播的重要介质 答案 B 3 牛顿运动定律能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 五号飞船的高速飞行 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 解析 选 BCD 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 完全可以用牛顿运动定律研究其规律 原子 电子等是微观粒子 它们的运动不服从牛顿 运动定律 故牛顿运动定律不适用于 A 选项中的情况 4 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 选 C 经典力学只适用于宏观 低速 弱引力的情况下 A 是错误的 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 B 错误 量子 力学正确地描述了微观粒子运动的规律性 C 是正确的 万有引力定律只适用于弱相互作 用力 而对于强相互作用力是不适用的 D 是错误的 5 20 世纪以来 人们发现了一些新的事实 而经典力学却无法解释 经典力学只适用于 解决物体的低速运动问题 不能用来处理高速运动问题 只适用于宏观物体 一般不适用 于微观粒子 这说明 A 随着认识的发展 经典力学已成了过时的理论 B 人们对客观事物的具体认识 在广度上是有局限性的 C 不同领域的事物各有其本质与规律 D 人们应当不断地扩展认识 在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 解析 选 BCD 人们对客观世界的认识 要受到他所处的时代的客观条件和科学水平的制约 所以形成的看法也都具有一定的局限性 人们只有不断地扩展自己的认识 才能掌握更广 阔领域内的不同事物的本质与规律 新的科学的诞生 并不意味着对原来科学的全盘否定 只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形 所以 A 错 B C D 对 6 在高速世界里 时间和空间都是相对的 都会随惯性参照系的选择不同而不同 爱因斯 坦根据基于相对性原理和光速不变原理 建立了狭义相对论 下面正确的是 A 相对性原理是指 物理规律在一切参照系中都具有相同的形式 B 光速不变原理是指 在一切参照系中 测量到的真空中的光速c都一样 C 光速不变原理是指 在一切惯性参照系中 测量到的真空中的光速c都一样 D 上面所述均不正确 答案 C 7 日常生活中我们并没有发现物体的质量随着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质量 用心 爱心 专心3 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 选 B 我们日常生活中物体的速度远小于光速 物体的质量随着速度的变化量极小 可以认为物体的质量没有变化 此时经典力学仍然成立 8 假设有一列很长的火车沿平直轨道飞快匀速前进 车厢中央有一个光源发出了一个闪光 闪光照到了车厢的前后壁 根据狭义相对论原理 下列说法中正确的是 A 地面上的人认为闪光是同时到达两壁的 B 车厢里的人认为闪光是同时到达两壁的 C 地面上的人认为闪光先到达前壁 D 车厢里的人认为闪光先到达前壁 答案 B 9 如图 6 1 2 所示 强强乘电梯速度为 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 图 6 1 2 A 0 4c B 0 5c C 0 9c D 1 0c 解析 选 D 根据光速不变原理 观测到的光速应为c 选项 D 正确 10 下列说法中正确的是 A 相对性原理能简单而自然的解释电磁学的问题 B 在真空中 若物体以速度v背离光源运动 则光相对物体的速度为c v C 在真空中 若光源向着观察者以速度v运动 则光相对于观察者的速度为c v D 迈克耳逊 莫雷实验得出的结果是 不论光源与观察者做怎样的相对运动 光速都是一 样的 答案 A 二 非选择题 11 牛顿在伽利略 笛卡儿 开普勒 惠更斯等人研究的基础上 采用 的 方法 总结出一套普遍适用的力学规律 牛顿运动定律和万有引力定律 建立了完整的 经典力学体系 答案 归纳与演绎 综合与分析 12 考虑几个问题 图 6 1 3 1 如