高中物理人教版 (2019)必修 第二册5 相对论时空观与牛顿力学的局限性课时作业

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册5 相对论时空观与牛顿力学的局限性课时作业，共5页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．下列关于经典力学的适用范围及其局限性的描述，正确的是（ ）
A．经典力学适用于以任意速度运动的物体
B．经典力学适用于宏观物体和微观粒子的运动
C．经典力学适用于做高速运动的微观粒子
D．经典力学适用于做低速运动的宏观物体
2．下列说法正确的是（ ）
A．经典力学能够说明微观粒子的规律性
B．经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体
C．相对论与量子力学的出现，说明经典力学已失去意义
D．对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍适用
3．伟大的科学家爱因斯坦，在物理学方面取得了巨大的成就。下列属于爱因斯坦主要贡献的是（ ）
A．建立了相对论B．提出了焦耳定律
C．发现了万有引力定律D．总结得出了牛顿第一定律
4．经典力学体系是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，是整个现代物理学和天文学基础，关于经典力学的适用范围，下列说法中正确的是（ ）
A．微观、低速和强引力场B．宏观、高速和弱引力场
C．宏观、低速和弱引力场D．微观、高速和强引力场
5．英国科学家牛顿是经典力学理论体系的建立者，他有一句名言是：“如果我所见到的比笛卡儿要远些，那是因为我站在巨人的肩上。”关于牛顿等这些科学“巨人”及其成就，下述说法错误的是（ ）
A．开普勒在研究了天文学家第谷的行星观测记录的基础上，发现并提出了行星运动定律
B．牛顿提出万有引力定律，后人利用这一理论发现的海王星，被称为“笔尖下发现的行星”
C．卡文迪许在实验室较准确地测出了引力常量G的数值，并说该实验是“称量地球的重量”
D．以牛顿运动定律为基础的经典力学，包括万有引力定律，既适用于低速运动也适用于高速运动；既适用于宏观世界，也适用于微观世界
6．历史上很多物理学家对物理学的发展做出了重要的贡献，下面有关描述符合物理学史实的是
A．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在，开创了现代通信技术
B．爱因斯坦创立了狭义相对论，颠覆了人类固有的时空观
C．查德威克发现了电子，揭开了人类探究原子结构的序幕
D．德布罗意提出能量子假说，一举解决了经典理论在黑体辐射上遇到的困难
7．下列情况不适用于经典力学的是（ ）
A．宏观B．低速C．弱引力D．高速
8．如图所示，假设一根10cm长的梭镖以接近光速穿过一根10cm长静止的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的。以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是( )
A．静止的观察者看到梭镖收缩变短，因此在某个位置，管子能完全遮住梭镖
B．静止的观察者看到梭镖变长，因此在某个位置，梭镖从管子的两端伸出来
C．静止的观察者看到两者的收缩量相等，因此在某个位置，管子仍恰好遮住梭镖
D．如果梭镖和管子都以光速c相向运动，则二者的相对速度是2c
9．关于相对论时空观与牛顿力学，下列说法正确的是（ ）
A．大到天体，小到微观粒子，牛顿力学均适用
B．相对论与量子力学的出现，否定了牛顿力学的成就
C．相对论时空观认为，物体的长度和质量会随着物体的速度不同而不同
D．当物体的速度远小于光速时，相对论和牛顿力学仍有很大的区别
10．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
11．在1905年爱因斯坦提出了《狭义相对论理论》，但此理论建立的前提有两个假设条件以及在相对论理论下的观察到的不同现象，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都是相同的
C．物体在接近光速运动时，它的质量会变小
D．物体在接近光速运动时，它沿运动方向上的长度会变大
12．对相对论的基本认识，下列说法正确的是
A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上快
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
13．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
14．下列物理学史中人物关系正确的是
A．哥白尼认为地球是宇宙的中心
B．牛顿提出了狭义相对论
C．卡文迪许发现的万有引力定律
D．开普勒揭示了行星绕太阳的轨道是椭圆
15．下列说法符合事实的是（ ）
A．伽利略认为，在任何惯性参考系中，力学的规律都是一样的
B．牛顿通过扭秤实验第一次精确测出了引力常量的数值
C．亚里士多德认为轻重不同的物体从同一高度静止释放，下落一样快
D．开普勒通过对第谷的观测数据的分析中发现了万有引力定律
二、填空题（共4题）
16．300 多年前建立的牛顿力学至今在人类的生活、生产和科学实践中依然非常有用，随着科学的不断向前推进，人们认识到牛顿运动定律仅适用于_______________________、_______________________运动体系．
17．带电π介子静止时的平均寿命是2.6×10－8 s，某加速器射出的带电π介子的速率是2.4×108 m/s，则在实验室中测得这种粒子的平均寿命是________．
18．如图a所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0．8c（c为光速）平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′，则S________S′（选填“大于”、“等于”或“小于”）．时钟与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率也是不同的，它们之间的关系如图b所示．A观察者观察到时钟的周期是2．0s，则B观察者观察到时钟的周期约为________s．
a b
19．有不同相对速度的情况下,时钟的频率是不同的,它们之间的关系如图所示．由此可知,当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时,时钟的周期大约为________．在日常生活中,我们无法察觉时钟周期性变化的现象,是因为观察者相对于时钟的运动速度__________________．若在高速运行的飞船上有一只表,从地面上观察,飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变________________(选填“快”或“慢”)了．

三、综合题（共4题）
20．如果观察者测出一个高速运动的电子质量为2m0，问电子速度为多大？(m0为电子的静止质量)
21．地球上一观察者看见一飞船A以速度2.5×108 m/s从他身边飞过,另一飞船B以速度2.0×108 m/s 跟随A飞行．求:
(1)A上的乘客看到B的相对速度;
(2)B上的乘客看到A的相对速度．
22．地球上一观察者看见一飞船A以速度2.5×108 m/s从他身边飞过,另一飞船B以速度2.0×108 m/s 跟随A飞行．求:
（1）A上的乘客看到B的相对速度;
（2）B上的乘客看到A的相对速度．
23．地面上的人认为，以接近光速的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的，为什么？
参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．C
5．D
6．B
7．D
8．A
9．C
10．C
11．B
12．A
13．D
14．D
15．A
16． 宏观 低速
17．4.33×10－8 s
18． 大于 3.3±0.2
19． 2.5s 远小于光速c 慢
20．0.866c
21．(1)-1.125×108 m/s (2)1.125×108 m/s
22．（1）-1.125×108 m/s（2）1.125×108 m/s
23．
与所选取的参考系有关。由
可知，运动的时钟变慢了，但飞船中的时钟相对飞船中的观察者静止，时钟准确。