人教版 (2019)必修 第二册5 相对论时空观与牛顿力学的局限性随堂练习题

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性

过 关 演 练 练习题（一）

一、单选题

1． 一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是

A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 m

B．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m

C．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c

D．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c

2． 已知某单色光的波长为，在真空中光速为，普朗克常量为，则电磁波辐射的能量子的值为（     ）

A． B． C． D．以上均不正确

3． 在1905年爱因斯坦提出了狭义相对论理论，此理论建立的前提有两个假设条件以及在相对论理论下观察到的不同现象，如果有接近光速运动下的物体时间和空间都会发生相应的变化，下列说法中正确的是（     ）

A．在不同的惯性参考系中，一切物体的规律是不同的

B．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的

C．物体在接近光速运动时，它沿运动方向上的长度会变大

D．狭义相对论只适用于高速运动的物体，不适用于低速运动的物体

4． 下列对经典力学的说法中，不正确的是（     ）

A．牛顿建立了经典力学的理论体系

B．用经典力学能够解释高速列车的运动规律

C．用经典力学不能解释微观高速粒子的某些现象

D．相对论和量子理论完全否定了经典力学

5． 某物体在静止时的质量为，在速度为v的高速（接近光速）情况下质量为m，则由狭义相对论可知物体速度v为（     ）

A． B．

C． D．

6． 关于牛顿力学，下列说法正确的是（     ）

A．牛顿力学完全适用于宏观低速运动

B．牛顿力学取得了巨大成就，是普遍适用的

C．随着物理学的发展，牛顿力学将逐渐成为过时的理论

D．由于相对论、量子力学的提出，牛顿力学已经失去了它的应用价值

7． 下列叙述正确的是（     ）

A．元电荷就是电子

B．当物体速度达到时，牛顿力学仍然适用

C．地球同步卫星速度比第一宇宙速度大其运行轨道在赤道上空

D．卡文迪许测出引力常量，牛顿发现了万有引力定律

8． 下列说法中正确的是

A．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性

B．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里测出了引力常量

C．丹麦天文学家第谷总结出了行星运动的三大规律

D．20世纪初，著名物理学家牛顿建立了狭义相对论

9． 牛顿定律不适用于下列哪些情况（     ）

A．研究原子中电子的运动 B．研究“嫦娥三号”的高速发射

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

10．设某人在以速度为0.5c的飞船上，打开一个光源，光向四面八方辐射．则下列说法正确的是（     ）

A．飞船正前方地面上的观察者测得这一光速为1.5c

B．飞船正后方地面上的观察者测得这一光速为0.5c

C．在垂直飞船前进方向地面上的观察者测得这一光速是c

D．在另一个以速度为0.5c的反方向运动的飞船上的观察者看不到光

二、多选题

11．一固有长度为40m的飞船中有一时钟，飞船以0.2c的速率飞行。地球表面的人观测，下列结果正确的是（     ）

A．钟走快了 B．钟走慢了 C．飞船长度等于40m D．飞船长度小于40m

12．用相对论时空观的观点判断，下列说法正确的是（     ）

A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变

B．在地面上的人看来，以的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员看到的时钟却是准确的

C．在地面上的人看来，以的速度运动的飞船在运动方向上会变窄

D．当物体运动的速度时，“时间延缓”和“长度收缩”效应可忽略不计

13．对于公式，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，即物体的质量改变了，故经典力学不再适用

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的速度运动时，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很小，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

14．下列关于相对论时空观的说法正确的是（     ）

A．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的

B．在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关

C．在牛顿力学时空观中认为同时发生的事件，在相对论时空观中也是同时发生的

D．时间和空间是永恒不变的

15．经典力学规律适用于下列运动的是（     ）

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

三、解答题

16．以牛顿运动定律为基础的经典力学，在科学研究和生产技术中有哪些应用?

17．两个惯性系S和，沿x（）轴方向作匀速相对运动．设在系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为， 而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为τ．又在系x′轴上放置一静止于该系长度为的细杆，从S系测得此杆的长度为，则τ与，与关系?

2021-2022学年人教版（2019）必修第二册第七章第5节相对论时空观与牛顿力学的局限性（参考答案）

一、单选题

二、多选题

三、解答题

16．经典力学在科学研究和生产技术中有广泛的应用.经典力学与天文学相结合建立了天体力学；经典力学和工程实际相结合，建立了应用力学，如水利学、材料力学、结构力学等从地面上各种物体的运动到天体的运动；从大气的流动到地壳的变动；从拦河筑坝、修建桥梁到设计各种机械；从自行车到汽车、火车、飞机等现代交通工具的运动;从投出篮球到发射导弹、卫星、宇宙飞船，等等，所有这些都服从经典力学规律

17．