经典力学的局限性含答案-课时同步检测人教版必修2

QQ:2932310079第六章曲线运动第6节经典力学的局限性(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题4分，共80分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是（）A．经典力学没有局限性B．经典力学的应用受到物体运动速度的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了C．经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象D．经典力学认为时间和空间是分离的，没有关系2．下列说法正确的是A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B．当物体运动速度很大(接近光速)时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而减小D．牛顿的引力理论不能用于中子星表面3．20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．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律4．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是()A．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的5．爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为()A．否定了经典力学的绝对时空观B．揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C．打破了经典力学体系的局限性D．使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界6．下列现象中能用牛顿的经典力学解释的是()A．高速公路上行驶的汽车B．空气中下落的雨滴C．原子核外电子绕核的转动D．空气中漂浮的肥皂泡7．关于质量和长度下列说法中正确的是()A．物体的质量与位置、运动状态无任何关系，是物质本身的属性B．物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计C．物体的长度与运动状态无关，是物质本身的属性D．物体的长度与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计8．下列情境中，经典力学不适用的是A．小朋友坐滑梯下滑B．轮船在大海上航行C．宇宙粒子接近光速运动D．子弹在空中飞行9．经典力学不能适用下列哪些运动()A．火箭的发射B．微观粒子的波动性C．“勇气号”宇宙探测器在太空的运动D．宇宙飞船绕地球的运动10．美国科学家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经典力学的局限性。关于经典力学，下列说法正确的是（）A．经典力学完全适用于宏观低速运动B．经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的C．随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论D．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值11．经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指()A．行星、恒星、星系等巨大的物质领域B．地球表面上的物质世界C．人眼能看到的物质世界D．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界12．关于经典力学、相对论、量子力学，下列说法正确的是（）A．不论是对宏观物体，还是对微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B．经典力学适用于低速运动的物体，相对论适用于高速运动的物体C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．相对论与量子力学否定了经典力学理论13．下列说法正确的是（）A．牛顿运动定律就是经典力学B．经典力学的基础是牛顿运动定律C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D．经典力学可以解决自然界中所有的问题14．火箭发射升空，并成功将卫星送入预定轨道。则（）A．经典力学认为火箭的速度越大，长度越大B．经典力学认为火箭的速度越大，质量越大C．虽然卫星在轨速度高达3.1km/s，但经典力学依然可以精确描述其运动D．经典力学也适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究15．关于经典力学，下列说法中正确的是A．相对论与量子力学否定了经典力学理论B．经典力学可以解决自然界中所有的问题C．经典力学适用于微观领域质子、电子的运动D．经典力学适用于发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动16．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．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c17．下列物体的运动不服从经典力学规律的是（）A．自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B．发射导弹、人造卫星、字宙飞船的运动C．物体运动速率接近真空中的光速D．地球绕太阳的运动18．以下说法中，正确的是（）A．经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的B．经典物理规律也适用于高速运动的物体C．力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的D．力学规律在任何惯性系里都是等价的19．在日常生活中，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．运动中的物体，其质量无法测量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．物体质量并不随速度变化而变化20．牛顿时空观也叫经典时空观，下列关于经典时空观及经典力学的说法正确的是（）A．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的B．经典力学的基础是牛顿运动定律，它适用于宏观和微观世界C．在经典力学中，物体的质量是随运动状态而改变的D．经典力学也适用于高速运动的宏观物体二、计算题(本题2小题，共20分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)21．一个原来静止的电子，经高压加速后速度为v＝6×106m/s.问电子的质量是增大了还是减小了？改变了百分之几？22．如果真空中的光速为c＝3.0×108m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108m/s时，质量为3kg.当它的速度为1.8×108m/s时，质量为多少？第六章曲线运动第6节经典力学的局限性(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题4分，共80分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是（）A．经典力学没有局限性B．经典力学的应用受到物体运动速度的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不适用了C．经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象D．经典力学认为时间和空间是分离的，没有关系【答案】BCD【解析】【分析】【详解】AB．经典力学仅适用于宏观、低速运动的物体，当物体运动的速度接近于真空中的光速时，经典力学就不再适用了，故A错误、B正确；C．经典力学无法解释微观领域中的物质结构和能量不连续的现象，故C正确；D．经典力学中的时间和空间是绝对的，是独立于物体及其运动的，即经典力学的时间和空间与物体无关，与物体的运动无关，故D正确。故选BCD。2．下列说法正确的是A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B．当物体运动速度很大(接近光速)时，经典力学理论所得的结果与实际结果之间出现了较大的偏差C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而减小D．牛顿的引力理论不能用于中子星表面【答案】BD【解析】【分析】【详解】A、经典力学的使用范围是宏观、低速的物体，不适用微观、高速的物体，故A错误；B、当物体运动速度很大（v→c）、引力很强、活动空间很小（微观）时，经典力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差，虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故B正确；C、在经典力学中，物体的质量是不变的，在狹义相对论中，物体的质量随物体速度增大而最大，故选项C错误；D、密度越大的天体表面引力越强，中子星密度非常大，其表面的引力比常见的引力强得多，为强引力，牛顿的引力理论已经不能正确解决了，故D正确．【点睛】该题的关键是掌握经典力学与量子力学的区别，理解经典力学与相对论和量子力学适用范畴，要理解相对论的基本内容，理解简单的相对论原理．3．20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．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律【答案】BCD【解析】【详解】人们对客观世界的认识要受到所处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，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内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．故A项错误，BCD正确．故选BCD。4．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是()A．狭义相对论和经典力学是相互对立，互不相容的两种理论B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的【答案】BC【解析】【分析】经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，牛顿经典力学只考虑了空间，而狭义相对论既考虑了空间，也考虑了时间，牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速物体适用于狭义相对论。【详解】A项：经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A错误；B项：在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律，故B正确；C、D项：牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速适用于狭义相对论，故C正确；D错误。故选：BC。【点睛】本题主要考查了狭义相对论和经典力学之间的区别与联系，如果理解不深，就很容易出错。5．爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为()A．否定了经典力学的绝对时空观B．揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C．打破了经典力学体系的局限性D．使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界【答案】BC【解析】A、运动的钟变慢，运动的尺缩短，运动物体的质量变大，这是狭义相对论的几个重要的效应，揭示了时间、空间并非绝对不变的属性，故A错误，B正确；

C、爱因斯坦相对论解释了经典牛顿力学不能解释的高速、微观范围，但狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系，指出它们都服从狭义相对性原理，它打破了经典力学体系的局限性，故C正确；

D、普拉克提出的量子理论使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界，故D错误．点睛：解决本题需要了解狭义相对论的两个基本假设以及狭义相对论的几个重要的效应，在学习过程中注意加强积累．6．下列现象中能用牛顿的经典力学解释的是()A．高速公路上行驶的汽车B．空气中下落的雨滴C．原子核外电子绕核的转动D．空气中漂浮的肥皂泡【答案】ABD【解析】经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界．高速公路上行驶的汽车、空气中下落的雨滴、空气中漂浮的肥皂泡都属于宏观、低速范畴，经典力学适用，A、B、D对．原子核外电子绕核的转动属于微观现象，经典力学不适用，C错．选ABD.7．关于质量和长度下列说法中正确的是()A．物体的质量与位置、运动状态无任何关系，是物质本身的属性B．物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计C．物体的长度与运动状态无关，是物质本身的属性D．物体的长度与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计【答案】BD【解析】根据狭义相对论可知，物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计．故A错误，B正确；根据狭义相对论，物体的长度与运动状态有关，只是在速度较低的情况下，变化忽略不计．故C错误，D正确．故选BD.8．下列情境中，经典力学不适用的是A．小朋友坐滑梯下滑B．轮船在大海上航行C．宇宙粒子接近光速运动D．子弹在空中飞行【答案】C【解析】根据牛顿运动定律的适用范围：（1）只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低）；（2）只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观粒子；（3）参照系应为惯性系，故经典力学不适用的是宇宙粒子接近光速飞行，故C正确，ABD错误．9．经典力学不能适用下列哪些运动()A．火箭的发射B．微观粒子的波动性C．“勇气号”宇宙探测器在太空的运动D．宇宙飞船绕地球的运动【答案】B【解析】经典力学适用宏观低速物体的运动，而不适应微观高速粒子的运动；则经典力学不能适用微观粒子的波动性，故选B.10．美国科学家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经典力学的局限性。关于经典力学，下列说法正确的是（）A．经典力学完全适用于宏观低速运动B．经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的C．随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论D．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值【答案】A【解析】【详解】A．经典力学完全适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的，故A正确；B．经典力学取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的，故B错误；CD．在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，经典力学仍然是正确的，不会过时也不会失去价值，故CD错误。故选A。11．经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指()A．行星、恒星、星系等巨大的物质领域B．地球表面上的物质世界C．人眼能看到的物质世界D．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界【答案】D【解析】根据中学物理中的规定，微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界，而除微观世界以外的物质世界被称为宏观世界．故ABC错误，D正确，故选D.【点睛】在自然科学中，微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界，而除微观世界以外的物质世界被称为宏观世界．12．关于经典力学、相对论、量子力学，下列说法正确的是（）A．不论是对宏观物体，还是对微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B．经典力学适用于低速运动的物体，相对论适用于高速运动的物体C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．相对论与量子力学否定了经典力学理论【答案】C【解析】【详解】ABC．经典力学适用于宏观、低速运动的物体，对于微观、高速运动的物体不再适用，量子力学适用于微观粒子运动，相对论适用于一切运动物体，故AB错误，C正确；D．相对论与量子力学并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，故D错误。故选C。13．下列说法正确的是（）A．牛顿运动定律就是经典力学B．经典力学的基础是牛顿运动定律C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题D．经典力学可以解决自然界中所有的问题【答案】B【解析】【详解】AB．经典力学的基础是牛顿运动定律，但不能说牛顿运动定律就是经典力学，故A项错误，B项正确；CD．经典力学只适用于宏观、低速物体，故CD两项错误。14．火箭发射升空，并成功将卫星送入预定轨道。则（）A．经典力学认为火箭的速度越大，长度越大B．经典力学认为火箭的速度越大，质量越大C．虽然卫星在轨速度高达3.1km/s，但经典力学依然可以精确描述其运动D．经典力学也适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究【答案】C【解析】【分析】由题可知本题考查经典力学的适用范围。【详解】AB．经典力学认为，物体的长度和质量与物体的速度无关，故AB错误；C．经典力学适用于宏观低速物体，虽然卫星在轨速度高达3.1km/s，但经典力学依然可以精确描述其运动，故C正确；D．经典力学适用于宏观低速物体，不适用微观高速粒子，则经典力学不适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究，故D错误。故选C。15．关于经典力学，下列说法中正确的是A．相对论与量子力学否定了经典力学理论B．经典力学可以解决自然界中所有的问题C．经典力学适用于微观领域质子、电子的运动D．经典力学适用于发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动【答案】D【解析】【详解】A．相对论与量子力学并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，A错误．BC．经典力学只能解决宏观低速物体，对于微观高速物体不再适用，BC错误．D．经典力学适用于宏观低速物体，适用于发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动，D正确．16．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．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c【答案】D【解析】【详解】根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．所以壮壮观测到该光束的传播速度为c，所以ABC错误，D正确．17．下列物体的运动不服从经典力学规律的是（）A．自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B．发射导弹、人造卫星、字宙飞船的运动C．物体运动速率接近真空中的光速D．地球绕太阳的运动【答案】C【解析】【详解】ABD.经典力学规律只适用于宏观低速物体的运动，选项A、B、D中物体的运动服从经典力学规律,故ABD不符合题意；C.当物体的速率接近真空中的光速时，就不适合用经典力学来解释了，故选项C不服从经典力学规律，故C符合题意；18．以下说法中，正确的是（）A．经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的B．经典物理规律也适用于高速运动的物体C．力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的D．力学规律在任何惯性系里都是等价的【答案】D【解析】【详解】在所有惯性系中，一切力学规律都是等价的，故D正确，C错误；经典物理规律是狭义相对论在低速状态下的一个近似，所以经典物理规律只适用于低速运动的物体，而经典物理中的速度合成公式也只适用于低速情况，故A、B均错误．19．在日常生活中，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．运动中的物体，其质量无法测量B．物体的速度远小于光速，质量变化极小C．物体