高中物理人教版 (新课标)必修26.经典力学的局限性课后测评

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修26.经典力学的局限性课后测评，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．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改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变
B．狭义相对论和经典力学是完全不同相互矛盾的两个理论
C．在物体高速运动时，物体的运动服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿运动定律
D．上述说法都是错误的
解析：狭义相对论与经典力学两者并不矛盾，经典力学规律是相对论在低速时的特例，所以只有C正确。
答案：C
2．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，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是错误的；量子力学正确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。
答案：C
3．下面说法中正确的是( )
①根据牛顿的万有引力定律可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将变为原来的4倍
②按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的一半时，表面上的引力将大于原来的4倍
③在球体的实际半径远大于引力半径时，根据爱因斯坦的理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大
④在天体的实际半径接近引力半径时，根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：只要天体的实际半径远大于它们的引力半径，那么由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异并不很大；但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大。故正确答案为A。
答案：A
4．关于公式m＝ eq \f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，下列说法中正确的是( )
A．公式中的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，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的
C．当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动
D．通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉。在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化
解析：公式中的m0是物体静止时的质量，m是物体以速度v运动时的质量，故A错误；由公式可知，只有当v接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，B错误，C、D正确。
答案：CD
5．通过一个加速装置对电子加一很大的恒力，使电子从静止开始加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是( )
A．根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动
B．电子先做加速运动，后以光速做匀速直线运动
C．电子开始先近似于匀加速运动，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于牛顿运动定律解释
解析：电子在加速装置中由静止开始加速，开始阶段速度较小，远小于光速，此时牛顿运动定律基本适用，可以认为在被加速的最初阶段，它做匀加速运动。随着电子的速度越来越大，接近光速时，质量加大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用。故正确答案为C。
答案：C
6．某物体在低速(接近0)情况下质量为m0，在速度为v的高速(接近光速)情况下质量为m，则由狭义相对论，物体速度v为( )
A.eq \f(m0,m)·c B. eq \r(1－\f(m\\al( 2,0),m2))·c
C．(1－eq \f(m0,m))·c D. eq \r(1＋\f(m\\al( 2,0),m2))·c
解析：根据m＝ eq \f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))可得v＝ eq \r(1－\f(m\\al( 2,0),m2))·c；B项正确。
答案：B
7．下列说法中正确的是( )
①当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
②当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
③当普朗克常量h(6.63×10－34 J·s)可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
④当普朗克常量h(6.63×10－34 J·s)不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
解析：经典力学可以认为是相对论物理学在低速、宏观状态下的特例，故A正确。
答案：A
8．对于时空观的认识，下列说法正确的是( )
A．相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律
B．相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例
C．相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用
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
解析：相对论给出了物体在高速运动时所遵循的规律，经典物理学为它在低速运动时的特例，在自己的适用范围内还将继续发挥作用。经典物理学有简捷的优势。因此A、C、D错误，B正确。
答案：B
二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9．(8分)一个原来静止的电子质量为me，经电压加速后获得的速度为v＝6×106 m/s，则此时它的质量是多少？当它以0.8c的速度运动时，它的质量是静止质量的多少倍？
解析：由m＝eq \f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))得m＝eq \f(me,\r(1－\f(6×106,3×108)2))＝1.000 2 me。
当v＝0.8c时，运动质量m＝ eq \f(me,\r(1－\f(0.8c,c)2))≈1.67me。
答案：1.000 2 me 1.67倍
10．(10分)根据爱因斯坦的狭义相对论，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即m＝ eq \f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))。请讨论：
(1)如果你使一个物体加速、加速、再加速，它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗？为什么？
(2)光有静止质量吗？如果有，情况将会怎样？
解析：(1)由m＝ eq \f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))知：当v＝c时，m应是无穷大。物体加速时，随着速度的不断增大，物体质量不断增大，产生加速度所需要的力会随之不断增大，使加速越来越困难，因此一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至大于光速。
(2)光没有静止质量。若光有静止质量，当光传播时速度为c，由m＝ eq \f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，它传播时的质量会无穷大，光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上，后果不堪设想。
答案：见解析