沪科版上海必修第二册高一物理下学期课后培优分级练专题18牛顿力学的局限性(原卷版+解析)

这是一份沪科版上海必修第二册高一物理下学期课后培优分级练专题18牛顿力学的局限性(原卷版+解析)，共9页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

1．（2023秋·上海浦东新·高一上海师大附中校考期末）牛顿运动定律的适用范围是（ ）
A．宏观物体的运动B．微观粒子的运动
C．宏观物体的低速运动D．微观粒子的低速运动
2．（2022秋·上海长宁·高三上海市延安中学校考阶段练习）下列关于运动的说法，正确的是（ ）
A．质点是理想化模型，忽略了形状、体积、质量等次要因素
B．速度不变且不为零的运动就是匀速直线运动
C．牛顿第一定律说明质量是物体惯性大小的度量
D．高速飞行的嫦娥五号探测器不适用牛顿定律
3．（2022秋·上海黄浦·高二上海市向明中学校考阶段练习）关于经典力学理论，下述说法中正确的是（ ）
A．经典力学是过时和错误的
B．经典力学适用于宏观、低速、弱引力场
C．经典力学认为时空是相对的
D．经典力学可以预言各种尺度下的运动
4．（2022春·上海奉贤·高一校考期末）20世纪以来，人们发觉了一些新的事实，而经典力学却无法说明。经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一样不适用于微观粒子，下列说法不正确的是（ ）
A．随着认识的进展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断的扩展认识，在更宽敞的领域内把握不同事物的本质与规律
5．（2022春·上海闵行·高一上海市七宝中学期中）下列关于牛顿力学说法中正确的是（ ）
A．牛顿力学是以牛顿的三大定律和万有引力定律为基础的
B．牛顿力学能够描述微观粒子运动的规律
C．当物体的速度接近光速时，牛顿力学还是适用的
D．相对论和量子力学的出现，使牛顿力学失去了意义
6．（2022春·上海黄浦·高一校考期末）经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速”是指（ ）
A．声音在空气中的传播速度
B．第一宇宙速度
C．高铁列车允许行驶的最大速度
D．接近真空中光的传播速度
7．（2022春·上海杨浦·高一上海市杨浦高级中学校考期末）下列运动，不能用牛顿力学规律描述的是（ ）
A．天问一号绕火星运动B．粒子接近光速运动
C．人随电梯上升D．高铁从广州驶向杭州
8．（2021春·上海浦东新·高一期末）下面关于科学家做的贡献，说法正确的是（ ）
A．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量
B．卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人”
C．爱因斯坦发现了相对论并成功推翻牛顿力学体系
D．开普勒独立观测了行星数据并总结出了开普勒三大定律
9．（2021春·上海浦东新·高一校考期末）研究下列运动时，经典力学规律不能适用的是（ ）
A．汽车在高速公路上快速行驶
B．战斗机从辽宁号航母上起飞
C．嫦娥五号探测器绕月球飞行
D．微观粒子以0.8倍光速运动
10．（2022秋·上海静安·高一上海市市西中学阶段练习）绝对真理是不存在的，物理规律总是在一定的范围内成立。如牛顿运动定律的适用范围是（ ）
A．宏观物体的运动B．微观粒子的运动
C．宏观物体的低速运动D．微观粒子的低速运动
二、填空题
11．（2022秋·上海黄浦·高三上海市大同中学校考阶段练习）牛顿力学对于宏观低速运动是成立的，其认为时间、空间、___________都是绝对的，与物体运动状态无关。从光速不变原理出发，爱因斯坦认为这三者并不是绝对的，例如当物体运动速度接近光速，时间变___________（选填“快”或“慢”）。
12．（2022春·上海嘉定·高一期末）牛顿力学的适用范围为：宏观、____________、____________。（关键词概括）
13．（2021春·上海浦东新·高一期末）“我和宇宙之间有必然的联系吗？
宇宙是否有尽头？
时间是否有长短？
过去的时间在哪里消失？
未来的时间又在何处停止？”
以上为某情景剧中的台词片段，尝试基于必修第二册第八章的内容，任选其中一个问题从物理学的角度进行简要分析。____________________
14．（2022春·上海浦东新·高一上海师大附中期末）质量m=1.67×10-27kg的质子在高能粒子加速器中被加速为动能Ek=1.6×10-10J。某同学根据算出质子的速度v=4.38×108m/s（计算无误）。此速度值不合理之处是__________，说明__________；
15．（2022秋·上海浦东新·高三阶段练习）质量m=1.67×10-27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能Ek=1.60×10-10J。某同学根据Ek＝计算出该质子速度大小v=4.38×108m/s（计算无误），此速度值的不合理之处是__________，这说明牛顿力学是有局限性的，其适用范围是__________。
16．（2022春·上海徐汇·高一上海中学期末）牛顿力学适用于解决宏观_________问题（填“高速”或“低速”）。若在地面上和绕地球高速飞行的宇宙飞船中分别放置同样的两个时钟，飞船飞行几圈后返回地面，则地面上的钟走得比飞船中的钟_________（填“快”、“慢”或“一样快”）。
一、单选题
1．（2023秋·上海浦东新·高一上海师大附中校考期末）牛顿运动定律的适用范围是（ ）
A．宏观物体的运动B．微观粒子的运动
C．宏观物体的低速运动D．微观粒子的低速运动
【答案】C
【详解】牛顿运动定律适用于研究宏观、低速物体的运动，而微观粒子的运动运用量子力学和相对论的理论来研究。
故选C。
2．（2022秋·上海长宁·高三上海市延安中学校考阶段练习）下列关于运动的说法，正确的是（ ）
A．质点是理想化模型，忽略了形状、体积、质量等次要因素
B．速度不变且不为零的运动就是匀速直线运动
C．牛顿第一定律说明质量是物体惯性大小的度量
D．高速飞行的嫦娥五号探测器不适用牛顿定律
【答案】B
【详解】A．质点是理想化模型，忽略了形状、体积等次要因素，故A错误；
B．速度不变且不为零的运动就是匀速直线运动，故B正确；
C．牛顿第一定律说明了物体具有惯性，没有反映物体惯性的大小，故C错误；
D．牛顿运动定律适用宏观低速（远小于光速）运动物体，所以高速飞行的嫦娥五号探测器适用牛顿定律，故D错误。
故选B。
3．（2022秋·上海黄浦·高二上海市向明中学校考阶段练习）关于经典力学理论，下述说法中正确的是（ ）
A．经典力学是过时和错误的
B．经典力学适用于宏观、低速、弱引力场
C．经典力学认为时空是相对的
D．经典力学可以预言各种尺度下的运动
【答案】B
【详解】ABD．经典力学并不是过时和错误的，只是它具有相应的适用范围，即适用于宏观、低速、弱引力场，不适用于微观、高速、强引力场，所以经典力学并不能预言各种尺度下的运动，故AD错误，B正确；
C．经典力学认为时空是绝对的，故C错误。
故选B。
4．（2022春·上海奉贤·高一校考期末）20世纪以来，人们发觉了一些新的事实，而经典力学却无法说明。经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一样不适用于微观粒子，下列说法不正确的是（ ）
A．随着认识的进展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断的扩展认识，在更宽敞的领域内把握不同事物的本质与规律
【答案】A
【详解】随着认识的进展，特别是相对论和量子力学的出现，说明人类对自然界的认识更加广泛和深入，而不表示经典力学已成了过时的理论而失去意义，它只是使人们认识到经典力学有它的使用范围，在研究低速宏观物体的问题时经典力学仍然适用，从经典力学到相对论以及量子力学的漫长发展历程中，反映出人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的，不同领域的事物各有其本质与规律，人们应当不断的扩展认识，在更宽敞的领域内把握不同事物的本质与规律。故A错误，BCD正确。
本题选错误的，故选A。
5．（2022春·上海闵行·高一上海市七宝中学期中）下列关于牛顿力学说法中正确的是（ ）
A．牛顿力学是以牛顿的三大定律和万有引力定律为基础的
B．牛顿力学能够描述微观粒子运动的规律
C．当物体的速度接近光速时，牛顿力学还是适用的
D．相对论和量子力学的出现，使牛顿力学失去了意义
【答案】A
【详解】A.牛顿力学的基础是牛顿的三大定律和万有引力定律，故A正确；
B.经典力学适用于宏观低俗的运动，故B错误；
C.当物体的速度接近光速时，经典力学不再适用，故C错误；
D.相对论和量子力学的出现，并没有使经典力学失去了意义，这两种学说和牛顿力学的应用范围不一样，都有各自的意义，故D错误。
故选A。
6．（2022春·上海黄浦·高一校考期末）经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速”是指（ ）
A．声音在空气中的传播速度
B．第一宇宙速度
C．高铁列车允许行驶的最大速度
D．接近真空中光的传播速度
【答案】D
【详解】相对论的创始人是爱因斯坦，据相对论理论，时间、空间与物体的运动速度有关，如：相对质量公式为
是物体静止时的质量，M是物体的运动时的质量，v是物体速度，c是光速．所以这里的：“高速”应该是指接近真空中光的传播速度。
故选D。
7．（2022春·上海杨浦·高一上海市杨浦高级中学校考期末）下列运动，不能用牛顿力学规律描述的是（ ）
A．天问一号绕火星运动B．粒子接近光速运动
C．人随电梯上升D．高铁从广州驶向杭州
【答案】B
【详解】天问一号绕火星运动、人随电梯上升、高铁从广州驶向杭州都属于宏观低速运动，故经典力学均能适用，而粒子接近光速运动属于微观高速运动，经典力学不适用，故ACD错误，B正确。
故选B。
8．（2021春·上海浦东新·高一期末）下面关于科学家做的贡献，说法正确的是（ ）
A．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量
B．卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人”
C．爱因斯坦发现了相对论并成功推翻牛顿力学体系
D．开普勒独立观测了行星数据并总结出了开普勒三大定律
【答案】B
【详解】AB．卡文迪什通过扭秤实验测出了万有引力常量，被称为“第一个称量地球质量的人”，故A错误，B正确；
C．以牛顿运动定律和万有引力定律为基础的经典力学适用于宏观、低速、弱引力的领域，爱因斯坦发现的相对论并没有推翻牛顿力学体系，只是说明牛顿力学体系不适用于微观、高速领域，故C错误；
D．开普勒通过研究他的老师第谷观测的行星数据，总结出了开普勒三大定律，故D错误。
故选B。
9．（2021春·上海浦东新·高一校考期末）研究下列运动时，经典力学规律不能适用的是（ ）
A．汽车在高速公路上快速行驶
B．战斗机从辽宁号航母上起飞
C．嫦娥五号探测器绕月球飞行
D．微观粒子以0.8倍光速运动
【答案】D
【详解】经典力学适用于宏观低速，不适用于微观高速。
A．汽车在高速公路上快速行驶，是宏观低速运动，经典力学适用。故A正确，与题意不符；
B．战斗机从辽宁号航母上起飞，是宏观低速运动，经典力学适用。故B正确，与题意不符；
C．嫦娥五号探测器绕月球飞行，是宏观低速运动，经典力学适用。故C正确，与题意不符；
D．粒子以接近光速的速度运动，是高速运动，经典力学不适用。故D错误，与题意相符。
本题选不正确的故选D。
10．（2022秋·上海静安·高一上海市市西中学阶段练习）绝对真理是不存在的，物理规律总是在一定的范围内成立。如牛顿运动定律的适用范围是（ ）
A．宏观物体的运动B．微观粒子的运动
C．宏观物体的低速运动D．微观粒子的低速运动
【答案】C
【详解】牛顿运动定律的适用范围是宏观物体的低速运动，不适用微观粒子的高速运动。
故选C。
二、填空题
11．（2022秋·上海黄浦·高三上海市大同中学校考阶段练习）牛顿力学对于宏观低速运动是成立的，其认为时间、空间、___________都是绝对的，与物体运动状态无关。从光速不变原理出发，爱因斯坦认为这三者并不是绝对的，例如当物体运动速度接近光速，时间变___________（选填“快”或“慢”）。
【答案】 质量 慢
【详解】[1][2]牛顿力学对于宏观低速运动是成立的，其认为时间、空间、质量都是绝对的，与物体运动状态无关。从光速不变原理出发，爱因斯坦认为这三者并不是绝对的，例如当物体运动速度接近光速，时间变慢。
12．（2022春·上海嘉定·高一期末）牛顿力学的适用范围为：宏观、____________、____________。（关键词概括）
【答案】 低速 弱相互作用
【详解】[1][2]牛顿力学属于经典力学，它只适用于低速、宏观物体的运动以及引力不太强时的情况。
13．（2021春·上海浦东新·高一期末）“我和宇宙之间有必然的联系吗？
宇宙是否有尽头？
时间是否有长短？
过去的时间在哪里消失？
未来的时间又在何处停止？”
以上为某情景剧中的台词片段，尝试基于必修第二册第八章的内容，任选其中一个问题从物理学的角度进行简要分析。____________________
【答案】见解析
【详解】根据大爆炸理论，宇宙起源于100多亿年前的一个致密炽热的奇点爆炸，它的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化史。大爆炸的时刻，同时也是时间的起点；宇宙未来的演化是继续膨胀还是收缩，有待于科学的进一步论证。
14．（2022春·上海浦东新·高一上海师大附中期末）质量m=1.67×10-27kg的质子在高能粒子加速器中被加速为动能Ek=1.6×10-10J。某同学根据算出质子的速度v=4.38×108m/s（计算无误）。此速度值不合理之处是__________，说明__________；
【答案】 速度超过光速 牛顿力学只适用宏观物体的低速运动，微观、高速粒子运动时不成立
【详解】[1]此速度超过真空中的光速，不合理。
[2]这说明牛顿力学是有局限性的，其适用范围是：宏观、低速运动的物体，对于微观、高速运动的粒子不成立。
15．（2022秋·上海浦东新·高三阶段练习）质量m=1.67×10-27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能Ek=1.60×10-10J。某同学根据Ek＝计算出该质子速度大小v=4.38×108m/s（计算无误），此速度值的不合理之处是__________，这说明牛顿力学是有局限性的，其适用范围是__________。
【答案】 超过真空中的光速 宏观、低速
【详解】[1]此速度超过真空中的光速，不合理。
[2]这说明牛顿力学是有局限性的，其适用范围是：宏观、低速运动的物体，对于微观、高速运动的粒子不成立。
16．（2022春·上海徐汇·高一上海中学期末）牛顿力学适用于解决宏观_________问题（填“高速”或“低速”）。若在地面上和绕地球高速飞行的宇宙飞船中分别放置同样的两个时钟，飞船飞行几圈后返回地面，则地面上的钟走得比飞船中的钟_________（填“快”、“慢”或“一样快”）。
【答案】 低速 快
【详解】[1]牛顿力学适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能来处理高速运动问题；
[2]根据爱因斯坦的狭义相对论的钟慢效应可知，以地面为参考系，高速飞行的宇宙飞船中经历的时间会慢一些，故在地面上和绕地球高速飞行的宇宙飞船中分别放置同样的两个时钟，飞船飞行几圈后返回地面，则地面上的钟走得比飞船中的钟快。