2020-2021学年2 万有引力定律练习题

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册

7.5相对论时空观与牛顿力学局限性 课时作业2（含解析）

1．经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是（　　）

A．子弹的飞行 B．飞船绕地球的运行

C．列车的运行 D．粒子接近光速的运动

2．关于经典力学，下列说法正确的是( )

A．仅适用于微观粒子的运动

B．适用于宏观物体的低速运动

C．经典力学中，物体的质量与其运动速度有关

D．经典力学中，物体的长度与其运动速度有关

3．关于经典力学，下列说法中正确的是（　　）

A．相对论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

4．下列关于经典力学的说法不正确的是

A．自由落体运动规律属于经典力学

B．行星运动定律属于经典力学

C．牛顿运动定律属于经典力学

D．经典力学没有局限性，适用于所有领域

5．像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。下列说法正确的是（    ）

A．量子论和狭义相对论否定了经典力学

B．牛顿的万有引力理论适用于白矮星表面

C．相对论适用于任何情况下的任何物体

D．狭义相对论是时空观发展史上的一次大变革

6．关于经典力学的成就与局限性的有关说法不正确的是（　　）

A．经典力学又称牛顿力学

B．与经典力学体系相适应，牛顿建立了绝对时空观

C．经典力学能解释微观世界丰富多彩的现象

D．经典力学只适用于宏观（）、低速（）、弱引力场（例如地球附近）

7．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

8．下列叙述错误的是（　　）

A．激光的反射也遵循反射定律

B．振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场

C．只有声波才能发生多普勒效应

D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的

9．下列说法正确的是（　　）

A．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的

B．真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的

C．微观粒子的运动规律可完全应用牛顿力学来说明

D．相对论和量子力学否定了牛顿力学的结论

10．对于时空观的认识，下列说法正确的是（　　）

A．相对论不能描述物体在低速运动时的规律

B．相对论具有普遍性，经典物理学是它在低速运动时的特例

C．相对论的出现使经典物理学不再发挥作用

D．经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用

11．下列说法正确的是（　　）

A．相对论和量子力学的出现彻底否认了经典力学

B．经典力学适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体

C．开普勒的三大定律揭示了行星运动的规律，其中的第三定律只适用于椭圆轨道而不适用于圆形轨道

D．卡文迪许通过“美丽”的扭秤实验测出了万有引力常量的值，使得牛顿的万有引力定律能够定量解决更多的问题

12．下列说法中正确的是________

A．把调准的时钟,由北京移至赤道,这个钟将变快

B．振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短

C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的

D．调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程

E.普朗克认为原子激发时发出的光的频率可以是任意值

13．下列说法正确的是（   ）

A．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大

B．光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理

C．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象

D．质点做简谐运动时，若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值

E.地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变慢了

14．相对论和量子力学的出现使人们认识到经典力学的适用范围是（　　）

A．低速运动 B．宏观世界 C．高速运动 D．微观世界

15．以下说法中正确的是（　　）

A．光的偏振现象说明光是横波

B．根据相对论可知空间和时间与运动有关

C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在

D．圆盘衍射图样是中心有亮斑的同心等距圆环

16．下列说法正确的是（　　）

A．光的偏振现象说明光是纵波

B．用干涉法检查平面的平整度是应用了波的叠加原理

C．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率大于声源的频率

D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的

E.调谐就是使接收电磁波的电路产生电谐振的过程

17．关于光学现象，下列说法中正确的有（　　）

A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象

B．雨后的彩虹是由于光透过空气中的小水珠发生了衍射现象

C．已知的半衰期为24天，经过96天还剩下

D．某人在速度为的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为

18．以下说法正确的是（　　）

A．经典力学理论的成立具有一定的局限性

B．相对论和量子力学否定了经典力学理论

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．经典力学理论普遍适用，大到天体、小到微观粒子均适应

参考答案

1．D

【详解】

经典力学的局限性是宏观物体及低速运动。当达到高速时，经典力学就不在适用。子弹的飞行、飞船绕地球的运行及列车的运行都属低速，经典力学能适用。而粒子接近光速运动，则经典力学就不在适用。

故选D。

2．B

【详解】

AB．经典力学使用条件为：宏观，低速，对微观，高速度运动不再适用，故A错误，B正确；

CD．在相对论力学中，物体的质量、长度与其运动速度有关；经典力学中，物体的质量、长度与其运动速度无关，故CD错误。

故选B。

【点睛】

本题应掌握经典力学和相对论与量子力学各自的适用范围，明白两者是互补的关系，并没有相互替代的功能。

3．D

【详解】

A．相对论与量子力学并不否定经典力学理论，经典力学是相对论在低速（即物体的速度远远小于光速）的条件下的近似，故A错误；

B．经典力学不能解决自然界中微观粒子以及高速运动的问题，故B错误；

C．经典力学不适用于微观领域质子、电子的运动，量子力学适用于微观粒子，故C错误；
D．经典力学适用于发射的导弹、人造卫星、宇宙飞船等宏观、低速运动的物体，故D正确。

故选D。

4．D

【详解】

A．自由落体运动遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故A正确；

B．行星运动定律遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故B正确；

C．牛顿运动定律是经典力学的核心理论，属于经典力学，故C正确；

D．经典力学有一定的局限性，适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故D错误．

5．D

【详解】

相对论和量子论的出现不是否定原有经典力学，而是明确经典力学只在一定条件下适用，白矮星由于引力极大，万有引力不能解释，相对论和经典力学一样不是任何条件都适用，故选D。

6．C

【详解】

A．经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理，所以经典力学又称牛顿力学。故A正确；

B．经典力学有两个基本假定，其中之一就是假定时间和空间是绝对的，故B正确；

C．一般来说，经典力学适用于弱引力场中的宏观物体的低速运动。并不适用于微观。故C错误；

D．经典力学只适用于宏观（>10−10m）、低速（v<<c）、弱引力场（例如地球附近），故D正确。

故选C。

7．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．

8．C

【详解】

A．激光的反射也遵循反射定律，故A正确，不符合题意；

B．根据电磁波理论可知，振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场，故B正确，不符合题意；

C．所有类型的波都能发生多普勒效应，故C错误，符合题意；

D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的，故D正确，不符合题意。

故选C。

9．A

【详解】

A．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故A正确；

B．相对论告诉我们，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故B错误；

C．由于微观粒子的运动既有波动性，又有粒子性，所以运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律，故C错误；

D．相对论、量子论的提出，没有否定经典力学，经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形，对于高速、微观的情形经典力学不适用，故D错误。

故选A。

10．B

【详解】

A．爱因斯坦创立狭义相对论为的是研究物体在高速运动时所遵循的规律，但是也能描述物体在低速运动时的规律，选项A错误；

B．相对论具有普遍性，经典物理学是它在低速运动时的特例，选项B正确；

C．相对论的创立表明经典物理学有适用范围，宏观、低速运动的物体经典物理学仍适用，故C错误；

D．经典力学仅是它在低速、宏观、弱引力时的适用，故D错误。

故选B。

11．D

【详解】

AB．我们现在的力学分为经典力学和量子力学，其中经典力学是指以牛顿的三大定律为基础的现代力学体系，其适用范围是宏观低速；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，选项AB错误；

C．开普勒的三大定律揭示了行星运动的规律，其中的第三定律即适用于椭圆轨道也适用于圆形轨道，选项C错误；

D．卡文迪许通过“美丽”的扭秤实验测出了万有引力常量的值，使得牛顿的万有引力定律能够定量解决更多的问题，选项D正确。

故选D。

12．BC

【详解】

A．因为赤道处的重力加速度较小，根据，把调准的时钟由北京移至赤道，则周期变大，这个钟将变慢，选项A错误；

B．振动的频率越高，周期越小，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，选项B正确；

C．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的，选项C正确；

D．调谐是电磁波接收应该经历的过程；调制是电磁波发射应该经历的过程，选项D错误；

E．普朗克认为原子激发时发出的光的频率是不连续的，呈现量子化，选项E错误；

故选BC.

13．BCE

【详解】

A．物体做受迫振动时，当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的物体振幅最大，A错误；

B．光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理，B正确；

C．发生衍射的条件是：小孔或障碍物体的尺寸跟波长差不多或比波长小的多的情况下，会发生明显的衍射现象。由于声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象，C正确；

D．质点做简谐运动时，若位移为负值，速度可能为正，也可能为负值，但加速度一定为正值，D错误；

E．根据爱因斯坦相对论，地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变慢了，E正确。

故选BCE。

14．AB

【详解】

经典力学的适用范围是宏观低速物体；量力力学适用于微观高速粒子的运动。

故选AB。

15．AB

【详解】

A．光的偏振现象说明光是横波，选项A正确；

B．相对论认为：空间和时间与物质的运动快慢有关，选项B正确；

C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误；

D．圆盘衍射图样是中心有亮斑的同心不等距圆环，选项D错误。

故选AB。

16．BCE

【详解】

A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误；

B．干涉法检查平面的平整度应用了薄膜干涉原理，波的干涉即为两列频率相同的波的叠加，故B正确；

C．声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，观察者接收到的频率大于声源的频率，故C正确；

D．狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，故D错误；

E．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故E正确。

故选BCE。

17．AC

【详解】

A．光的偏振现象能说明光是横波，则光具有波动性，但纵波并不能发生偏振现象，故A正确；

B．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故B错误；

C．根据半衰期的定义，由题意可得

故C正确；

D．在速度为0.5c的飞船上打开一光源，根据光速不变原理，则这束光相对于地面的速度应为c，故D错误。

故选AC。

18．AC

【详解】

AD．经典力学有一定的局限性，经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故A正确，D错误；

B．相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形，故B错误；

C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，当物体做高速运动时，根据相对论，质量随速度的增加而增大，故C正确。

故选AC。