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复习练习题

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复习练习题，共4页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.下列运动，经典的牛顿力学不再适用的是( )
A.东湖绿道上骑行观光的游客B.电子绕原子核高速运动
C.人造地球卫星绕地球运转D.平直公路上行走的路人
2.经典力学有一定的局限性。当物体以下列速度运动时，经典力学不再适用的是( )
A.B.C.D.
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.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
5.对于公式，下列说法正确的是( )
A.式中的是物体以速度v运动时的质量
B.当物体的运动速度时，物体的质量，即物体的质量改变了，故经典力学是不正确的
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，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
6.随着科学技术的发展，人类遨游太空终究会实现。如果某飞船在以的速度飞行靠近某一星球时，发出一光源信号提示该星球上的人。假设所有的星球均相对静止，c为光在真空中的速度。则下列说法正确的是( )
A.该星球上的人看到的光源信号的速度为
B.该星球上的人看到的光源信号的速度为c
C.地球上的人看到的光源信号的速度为c
D.飞船正后方的某星球上的人看到的光源信号的速度为
7.关于牛顿力学的伟大成就，下列论述正确的是( )
A.牛顿力学第一次实现了对自然界认识的理论大综合
B.牛顿力学第一次预言了宇宙中黑洞的存在
C.牛顿力学第一次向人们展示了时间的相对性
D.人们借助于牛顿力学中的研究方法，建立了完整的经典物理学体系
8.用相对论的观点判断，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不会改变
B.在地面上的人看来，以10 km/s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
C.在地面上的人看来，以10 km/s的速度向上运动的飞船在运动方向上会变短，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些
D.当物体运动的速度时，时间变化和长度变化效果可忽略不计
二、计算题
9.一被加速器加速的电子，其能量为，试问：
(1)此时电子的质量是其静质量的多少倍？
(2)此时电子的速率为多少？(电子的静质量为)
10.如图所示,在地面上M点固定一光源,在离光源等距的两点上固定有两个光接收器,今使光源发出一闪光,问:
(1)在地面参考系中观测,谁先接收到光信号?
(2)在沿方向高速运动的火车参考系中观测,谁先接收到光信号?
参考答案
1.答案：B
解析：经典的牛顿力学适用于宏观、低速的运动，B符合题意。
2.答案：D
解析：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，对微观、高速（接近光速）运动的物体不再适用，故ABC错误，D正确。
故选D。
3.答案：A
解析：爱因斯坦的主要贡献是建立了相对论；焦耳定律是焦耳总结出的；牛顿发现万有引力定律；牛顿总结出了牛顿第一定律。
故选A。
4.答案：B
解析：A.相对论给出了物体在高速运动状态下所遵循的规律，故A错误；
BC.经典力学是狭义相对论在低速（）条件下的近似，因此经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例，在自己的适用范围内仍然成，故B正确，C错误；
D.经典力学仅是它在低速、宏观、弱引力时的适用，故D错误。
故选B。
5.答案：CD
解析：
6.答案：BC
解析：
7.答案：AD
解析：牛顿力学把天上物体和地面上物体的运动统一了起来，第一次实现了人类对自然界认识的理论大综合。在研究方法上，人们把牛顿力学中行之有效的实验与数学相结合的方法推广到物理学的各个分支上，相继建立了热学、声学、光学、电磁学等，形成了完整的经典物理学体系。综上所述，应选AD。
8.答案：BCD
解析：按照相对论的观点，时间和空间都是相对的，A错误；由可知，运动的时钟变慢了，但飞船中的时钟相对宇航员静止，时钟准确，B正确；由可知，地面上的人看飞船和飞船上的人看地面上的人都沿运动方向长度减小，C正确；当时，时间变化和长度变化效果可忽略不计，D正确。
9.答案：(1)5 857倍
(2)
解析：(1)由爱因斯坦质能方程有
则倍
(2)由质速关系有
.
10.答案：(1)同时收到(2)B先收到
解析：(1)因光源离两点等距,光向两点传播速度相等,则光到达两点所需要的时间相等,即在地面参考系中观测,两接收器同时收到光信号。
(2)对于火车参考系来说,光源和两接收器都沿方向运动,当光源发出的光向传播时,A和B都沿方向运动了一段距离到达和。如图所示,所以光到达的距离长,到达的距离更短。所以B比A先收到信号。