2024年新教材高中物理7.5相對論時空觀與牛頓力學(xué)的局限性基礎(chǔ)練新人教版必修第二冊

相對論時空觀與牛頓力學(xué)的局限性一、選擇題(第1~5題為單選題，第6~8題為多選題)1.關(guān)于牛頓力學(xué)，下列說法正確的是()A.僅適用于微觀粒子的運動B.適用于宏觀物體的低速運動C.牛頓力學(xué)中，物體的質(zhì)量與其運動速度有關(guān)D.牛頓力學(xué)中，物體的長度與其運動速度有關(guān)答案：B解析：牛頓力學(xué)運用條件為宏觀、低速，對微觀、高速運動不再適用，選項A錯誤，B正確。在相對論力學(xué)中，物體的質(zhì)量、長度與其運動速度有關(guān)；牛頓力學(xué)中，物體的質(zhì)量、長度與其運動速度無關(guān)，選項C、D錯誤。2.關(guān)于牛頓力學(xué)和量子力學(xué)，下列說法正確的是()A.不論是對宏觀物體，還是微觀粒子，牛頓力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的B.量子力學(xué)適用于宏觀物體的運動，牛頓力學(xué)適用于微觀粒子的運動C.牛頓力學(xué)適用于宏觀物體的運動，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運動D.上述說法都是錯誤的答案：C解析：牛頓力學(xué)適用于低速運動、宏觀物體，不適用于高速運動、微觀粒子。量子力學(xué)不適用于宏觀物體，適用于微觀粒子，選項C正確。3.關(guān)于牛頓力學(xué)的局限性，下列說法正確的是()A.火車提速后，有關(guān)速度問題不能用牛頓力學(xué)來處理B.由于牛頓力學(xué)有局限性，所以一般力學(xué)問題都用相對論力學(xué)來解決C.牛頓力學(xué)適用于宏觀低速運動的物體D.牛頓力學(xué)只適用于像地球和太陽那樣大的宏觀物體答案：C解析：牛頓力學(xué)有局限性，適用于宏觀、低速運動的物體，但對于一般力學(xué)問題仍能用牛頓力學(xué)來解決，所以即使在火車提速后，有關(guān)速度問題仍能用牛頓力學(xué)來處理，選項A、B錯誤，C正確；牛頓力學(xué)不僅適用于像地球和太陽那樣大的宏觀物體，也適用于一般尺寸的宏觀物體，選項D錯誤。4.下列物體的運動不能用牛頓力學(xué)描述的是()A.飛機(jī)的飛行 B.人造衛(wèi)星的運行C.小汽車的行駛 D.光子的運動答案：D解析：牛頓力學(xué)適用于低速、宏觀的物體，選項A、B、C不符合題意，D符合題意。5.人類在探究自然規(guī)律的進(jìn)程中總結(jié)了很多科學(xué)方法，如分析歸納法、演繹法、等效替代法、限制變量法、志向試驗法等。在下列探討中，運用志向試驗法進(jìn)行探討的是()A.牛頓發(fā)覺了萬有引力定律B.伽利略得出力不是維持物體運動的緣由C.愛因斯坦提出相對論D.普朗克提出量子論答案：B解析：“牛頓發(fā)覺了萬有引力定律、愛因斯坦提出相對論、普朗克提出量子論”都是可以通過科學(xué)試驗驗證的，選項A、C、D不符合題意；“伽利略得出力不是維持物體運動的緣由”則無法通過科學(xué)試驗驗證，只有運用志向試驗法來推導(dǎo)，選項B符合題意。6.牛頓力學(xué)規(guī)律適用于下列運動的是()A.子彈的飛行B.飛船繞地球的運行C.列車的運行D.粒子接近光速的運動答案：ABC解析：牛頓力學(xué)的適用范圍是宏觀、低速情形，子彈的飛行、飛船繞地球的運行、列車的運動，牛頓力學(xué)能適用，選項A、B、C正確；對于微觀、高速的情形牛頓力學(xué)不適用，選項D錯誤。7.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的相識，推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的旺盛與人類文明的進(jìn)步，下列表述正確的是()A.牛頓發(fā)覺了萬有引力定律B.牛頓通過試驗證明了萬有引力定律C.相對論的創(chuàng)立表明牛頓力學(xué)已不再適用D.愛因斯坦建立了狹義相對論，把物理學(xué)推動到高速領(lǐng)域答案：AD解析：萬有引力定律是牛頓發(fā)覺的，但在試驗室里加以驗證是卡文迪什進(jìn)行的，選項A正確，B錯誤；相對論并沒有否定牛頓力學(xué)，牛頓力學(xué)對于低速、宏觀運動仍適用，選項C錯誤；狹義相對論的建立，是人類取得的重大成就，從而把物理學(xué)推到更高領(lǐng)域，選項D正確。8.關(guān)于牛頓力學(xué)與狹義相對論，下列說法正確的是()A.狹義相對論探討的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)律B.狹義相對論探討的是物體在高速運動時所遵循的規(guī)律C.牛頓力學(xué)探討的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)律D.牛頓力學(xué)探討的是物體在高速運動時所遵循的規(guī)律答案：BC解析：牛頓力學(xué)的運動規(guī)律適用于低速、宏觀物體，而愛因斯坦的狹義相對論適用于高速世界。二、計算題9.假如有一對孿生兄弟A和B，其中B乘坐速度為v=0.9c的火箭飛往大角星(牧夫座α)，而后又飛回地球。依據(jù)A在地球上的觀測，大角星離地球有40萬光年遠(yuǎn)，這次B來回飛行經(jīng)驗時間為80.8年。假如B在離開地球時年齡為20歲，試問當(dāng)B回到地球時，他的年齡有多大?答案