2018-2019學年高中物理 第五章 經(jīng)典力學的成就與局限性 5.1 了解相對論（選學）初識量子論（選學）練習（含解析）教科版必修2

了解相對論(選學) 初識量子論(選學)一、選擇題1.以下說法正確的是()A.經(jīng)典力學理論普遍適用,大到天體,小到微觀粒子均適用B.經(jīng)典力學理論的成立具有一定的局限性C.在經(jīng)典力學中,物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)的改變而改變D.相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論解析:經(jīng)典力學理論只適用于宏觀、低速運動的物體,具有一定的局限性,A錯誤,B正確;在經(jīng)典力學中,物體的速度vc,所以物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)的改變而改變,但相對論和量子力學并不否定經(jīng)典力學,認為它是在一定條件下的特殊情形,C正確,D錯誤.答案:BC2.下列哪些說法符合狹義相對論的假設(shè)()A.在不同的慣性系中,一切力學規(guī)律都是相同的B.在不同的慣性系中,一切物理規(guī)律都是相同的C.在不同的慣性系中,真空中的光速都是相同的D.在不同的慣性系中,真空中的光速都是不同的答案:BC3.下列說法正確的是()A.力學規(guī)律在任何參考系中都是相同的B.在所有慣性系中物理規(guī)律都是相同的C.在高速運動情況下,慣性系中的物理規(guī)律也不一定相同D.牛頓運動定律在非慣性系中不變解析:由愛因斯坦的狹義相對性原理可知選項B正確.答案:B4.設(shè)某人在以速度為0.5c的飛船上打開一個光源,則下列說法正確的是()A.飛船正前方地面上的觀察者看到這一光速為1.5cB.飛船正后方地面上的觀察者看到這一光速為0.5cC.在垂直飛船前進方向地面上的觀察者看到這一光速是2cD.在地面上任何地方的觀察者看到的光速都是c解析:根據(jù)光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的可知,選項D正確.答案:D5.如果你是宇航員,駕駛一艘飛船以接近于光速的速度朝一星體飛行,你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運動()A.你的質(zhì)量在減少B.你的心臟跳動在慢下來C.你永遠不能由自身的變化知道你是否在運動D.你在變大解析:宇航員以飛船為慣性系,其相對于慣性系的速度始終為零,因此他不可能發(fā)現(xiàn)自身的變化,所以選項A、B、D錯誤,選項C正確.答案:C6.如圖所示,強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c,強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測到該光束的傳播速度為()A.0.4cB.0.5cC.0.9cD.1.0c解析:根據(jù)愛因斯坦兩條基本假設(shè)中的光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,可知壯壯觀測到該光束的傳播速度為1.0c.答案:D7.牛頓運動定律不適用于下列哪些情況()A.研究原子中電子的運動B.研究“神舟”十號飛船的高速發(fā)射C.研究地球繞太陽的運動D.研究飛機從北京飛往紐約的航線解析:牛頓力學屬于經(jīng)典力學的研究范疇,適用于宏觀、低速運動的物體,并注意到低速和高速的標準是相對于光速,可判定牛頓運動定律適用于B、C、D中描述的運動,而A不適用.答案:A二、非選擇題8.原長為15m的飛船以v=9×103m/s的速率相對地面勻速飛行時,從地面上測量,它的長度是多少?假設(shè)飛船的速率v=0.95c,從地面上測量,它的長度又是多少?解析:當飛船的速度為v=9×103m/s時,l=l0=15×m=14.99999998m,當飛船的速率v=0.95c時,l'=l0=15×m=4.68m.答案:14.99999998m4.68m9.設(shè)想在人類的將來實現(xiàn)了恒星際航行,即將火箭發(fā)射到鄰近的恒星上去,火箭相對于日心恒星坐標系的速率為v=0.8c,火箭中靜止放置長度為1.0m的桿,桿與火箭方向平行,求在日心恒星坐標系中測得的桿長.解析:根據(jù)公式l=l0可得l=1.0×m=0.6m.答案:0.6m4