2024高中物理第6章6经典力学的局限性精练含解析新人教必修2

PAGEPAGE3经典力学的局限性1．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全部的问题D．经典力学可以解决自然界中全部的问题【解析】经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础．经典力学并非万能，也有其适用范围，它并不能解决自然界中全部的问题，没有哪个理论可以解决自然界中全部的问题．因此，B正确．【答案】B2．经典力学不能适用于下列哪些运动()A．火箭的放射B．宇宙飞船绕地球的运动C．“志气号”宇宙探测器D．微观粒子的波动性【解析】经典力学适用于宏观、低速、弱引力区域，故A、B、C都适用，而探讨微观粒子的波动性时，经典力学不再适用．【答案】D3．(2014·长春高一期末)经典力学只适用于“低速”、“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【解析】在物理学中，宏观世界一般是指不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界．只有D正确．【答案】D4．通过一个加速装置对电子施加一很大的恒力，使电子从静止起先加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是()A．依据牛顿其次定律，电子将始终做匀加速直线运动B．电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动C．电子起先近似于匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D．电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律来说明【解析】电子在加速装置中由静止起先加速运动，初始阶段速度较小，远小于光速，此时牛顿运动定律基本适用，可以认为在它被加速的最初阶段，它做匀加速运动；随着电子速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越明显，质量增大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用．【答案】C5．下列说法正确的是()A．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而变更；在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而变更B．在经典力学中，物体的质量随运动速度的增大而减小；在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大C．在经典力学中，物体的质量是不变的；在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大D．上述说法都是错误的【解析】在狭义相对论中m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，所以物体的质量随运动状态的变更而变更，故A项错误；经典力学中，物体的质量不随运动状态的变更而变更，故B项错误；C项正确．【答案】C6．相对论告知我们，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】依据狭义相对论的质速关系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v,c)2))知，物体运动时的质量比静止时的质量大，A对，B、C、D错．【答案】A7．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是()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．量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动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．上述说法都是错误的【解析】经典力学适用于低速运动、宏观物体，不适用于高速、微观粒子．量子力学既适用于宏观物体，也适用于微观物体，故选项C正确．【答案】C8．日常生活中我们并没发觉物体的质量随物体运动速度的变更而变更，其缘由是()A．运动中物体无法称量质量B．物体的速度远小于光速，质量变更微小C．物体的质量太大D．物体的质量不随速度的变更而变更【解析】依据狭义相对论m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))知，在宏观物体的运动中，v≪c，所以m变更不大，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更而变更，正确选项为B.【答案】B9．下面说法中正确的是()①当物体的运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典力学的结论没有区分②当物体的运动速度接近光速时，相对论物理学和经典力学的结论没有区分③当普朗克常量h(6.63×10－34J·s)可以忽视不计时，量子力学和经典力学的结论没有区分④当普朗克常量h不能忽视不计时，量子力学和经典力学的结论没有区分A．①③ B．②④C．①④ D．②③【解析】普朗克常量是联系宏观粒子与微观粒子的纽带．对宏观粒子，普朗克常量可忽视不计；在运动速度远小于光速的状况下，相对论物理学和经典力学的结论没有区分．A对．【答案】A10．(多选)对于公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，下列说法中正确的是()A．式中的m0是物体以速度v运动时的质量B．当物体的运动速度v>0时，物体的质量m>m0，即物体的质量变更了，故经典力学不适用、不正确C．当物体以较小速度运动时，质量变更非常微弱，当物体以接近光速的速度运动时，质量变更明显D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变更不能引起我们的感觉【解析】公式中m0是静止质量，m是物体以速度v运动时的质量，A错误；由公式可知，只有当v接近光速时，物体的质量变更才明显，一般状况下物体的质量变更非常微小，故经典力学仍旧适用，故B错误，C、D正确．【答案】CD11．为使电子的质量增加到静止质量的两倍，须要多大的速度？【解析】依据物体质量与其速度的关系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，有2m0＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))解得电子运动的速度应为：v＝eq\f(\r(3)c,2)＝eq\f(\r(3),2)×3×108m/s＝2.60×108m/s.【答案】2.60×108m/s12．地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，它的质量增大到静止质量的多少倍？假如物体的速度达到0.8c【解析】依据狭义相对论的质量公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，可得地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，它的质量为m地＝eq\f(m地0,\r(1－\f(v2,c2)))＝eq\f(m地0,\r(1－\f(3×104,3×108)2))≈1.000000005m地0，即增大到静止质量的1.000000005