粤教版 (2019)必修 第二册第五章 牛顿力学的局限性与相对论初步第一节 牛顿力学的成就与局限性同步测试题

5.1牛顿力学的成就与局限性同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．下列说法正确的是（　　）

A．太阳对地球的引力大于地球对太阳的引力

B．第一宇宙速度大于第二宇宙速度

C．经典力学适用于宏观、低速运动的物体

D．在空间站中，宇航员不再受到地球引力作用

2．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

3．牛顿力学也有其局限性，在下列情形中能够成立的是（　　）

A．宏观物体高速运动 B．微观世界

C．宏观物体低速运动 D．强引力场

4．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述不正确的是

A．牛顿发现了万有引力定律

B．相对论的创立表明经典力学已不再适用

C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域

5．关于物体的质量，下列说法不正确的是（　　）

A．在经典力学中，物体的质量是保持不变的

B．在经典力学中，物体的质量随物体的速度的变化而变化

C．在狭义相对论中，物体静止时的质量最小

D．在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大

6．下列说法错误的是（       ）

A．经典力学适用于低速运动、宏观物体、弱引力

B．火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将会挤压铁轨的外轨

C．做匀速圆周运动的物体，所受合外力是恒力

D．卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，测出了引力常量的数值

7．牛顿运动定律不适用于下列哪种情况（ ）

A．研究原子中电子的运动

B．研究“嫦娥一号”飞船的高速发射

C．研究地球绕太阳的运动

D．研究飞机从马来西亚飞往北京的航线

8．以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是(　        )

A．低速宏观弱引力下的运动问题

B．高速微观弱引力下的运动问题

C．低速微观强引力下的运动问题

D．高速宏观强引力下的运动问题

9．牛顿建立的经典力学体系，是人类认识自然及历史的第一次大飞跃和理论的大综合，它开辟了一个新的时代，并对科学发展的进程以及人类生产生活和思维方式产生极其深刻的影响，标志着近代理论自然科学的诞生，并成为其他各门自然科学的典范．以下说法正确的是（     ）

A．牛顿发现了万有引力定律，并实验测出了引力常量G

B．牛顿通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，证明了天上力学和地上力学的统一性，所以牛顿定律在非惯性系中也成立

C．在著名的“月-地检验”中，人们计算出了月球绕地球运动轨道的加速度是地球表面重力加速度的

D．牛顿第一定律又被称为惯性定律，任何物体都有惯性，速度越大，物体的惯性越大

10．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．以300 m/s飞行的子弹 B．以接近光速运动的电子

C．以300 km/h高速运行的列车 D．以7.8 km/s绕地球运行的“天宫一号”

11．如图所示，有三个完全相同的时钟，时钟A放在地面上，时钟B、C分别放在两个火箭上，两个火箭分别以速度vB和vC朝同一方向飞行，vB<vC，对于地面上的观察者来说，以下说法中正确的是（　　）

A．时钟A走得最慢 B．时钟B走得最慢

C．时钟C走得最慢 D．时钟C走得最快

12．下列说法中不正确的是（　　）

A．牛顿运动定律适用于宏观、低速、弱作用力领域

B．经典力学适用于微观、高速、强引力场等物体的运动

C．一旦测出了引力常量，就可以算出地球的质量

D．17世纪，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功的解释了天体运动的规律

13．经典力学有一定的局限性和适用范围．下列运动适合用经典力学研究和解释的是（       ）

A．氢原子内电子的运动

B．飞船绕月球做圆周运动

C．密度很大的中子星附近物体的运动

D．宇宙探测器以接近光速远离地球的运动

14．下列说法正确的是（　　）

A．开普勒将法拉第的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律

B．伽利略设计实验证实了力是维持物体运动的原因

C．卡文迪许通过实验测出了万有引力常量

D．经典力学不适用于宏观低速运动

15．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

二、填空题（共4题）

16．牛顿运动定律只适用于_____运动的_____现象。如物体的运动速度接近光速（）时，必须由_____提出的_____来研究，如研究电子、质子、光子等微观粒子的物理现象时必须由_____力学来说明解决。

17．牛顿运动定律适用于范围是______，爱因斯坦的相对论适用于范围是______。

18．当物体的运动速度接近光速时，经典力学_____（填“不再”或“仍然”）适用，可见，经典力学____（填“有”或“没有”）局限性．

19．在速度为v行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，分别以火车上的人和地面的人看闪光，则闪光传播的速度______（填写“相同”或“不同”），判断依据是________

三、综合题（共4题）

20．如图所示，质子束被加速到接近光速，经典力学适用于质子束的运动规律吗？

21．半人马星座内的星是离太阳系最近的恒星，它与地球间的距离约为。假设有一宇宙飞船往返于地球和半人马星座内的星之间，若宇宙飞船的速率为，则：

(1)按地球上的时钟计算，飞船往返一次需要多少时间？

(2)按飞船上的时钟计算，飞船往返一次的时间又为多少？（计算结果均保留三位有效数字）

22．爱因斯坦的相对论时空观与牛顿的时空观有何不同对此你如何理解？

23．请观察日常生活中的各种现象，列举牛顿力学的具体应用并进行解释。

参考答案：

1．C

2．C

3．C

4．B

5．B

6．C

7．A

8．A

9．C

10．B

11．C

12．B

13．B

14．C

15．D

16．     低速     宏观     爱因斯坦     相对论     量子

17．     宏观低速运动     高速运动

18．     不再；     有；

19．     相同     光速不变原理

20．不适用。

21．(1)；(2)

22．

牛顿力学时空观认为空间与时间是独立于物体及其运动而存在的。爱因斯坦相对论时空观认为运动物体的长度（空间距离）和物理过程的快慢（时间进程）都跟物体的运动状态有关。人们对空间和时间概念的扬弃与修正，推动着物理学研究的深化，扩宽着人们的视野。

23．

日常生活中很多的力学现象都可以用牛顿力学来解释；例如汽车刹车的问题，在汽车质量一定时，刹车时的阻力越大，根据

可知，汽车的加速度越大，越容易停下来；而当汽车刹车的阻力一定时，汽车质量越大，加速度越小，汽车越不容易停下来，这就是超载时容易发生车祸的原因。