2024-2025學(xué)年新教材高中物理第5章牛頓力學(xué)的局限性與相對論初步第1節(jié)牛頓力學(xué)的成就與局限性第2節(jié)相對論時空觀第3節(jié)宇宙起源和演化課時分層作業(yè)含解析粵教版必修第二冊

PAGE3-牛頓力學(xué)的成就與局限性相對論時空觀宇宙起源和演化(建議用時：25分鐘)◎考點一經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性1．關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對論，下列說法正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)和相對論是各自獨立的學(xué)說，互不相容B．相對論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來的C．相對論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說，二者沒有聯(lián)系D．經(jīng)典力學(xué)包含在相對論之中，經(jīng)典力學(xué)是相對論的特例D[相對論的建立并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而是認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)是相對論在肯定條件下的特別情形。所以A、B、C不對，D正確。]2．經(jīng)典力學(xué)只適用于“低速”和“宏觀世界”，這里的“宏觀世界”是指()A．行星、恒星、星系等巨大的物質(zhì)領(lǐng)域B．地球表面的物質(zhì)世界C．人眼能看到的物質(zhì)世界D．不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質(zhì)世界D[在物理學(xué)中，宏觀世界一般是指不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質(zhì)世界。只有選項D正確。]3．關(guān)于牛頓力學(xué)、相對論、量子力學(xué)，下列說法正確的是()A．不論是對宏觀物體，還是對微觀粒子，牛頓力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的B．牛頓力學(xué)適用于低速運(yùn)動的物體，相對論適用于高速運(yùn)動的物體C．牛頓力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動D．相對論與量子力學(xué)否定了牛頓力學(xué)理論C[牛頓力學(xué)適用于宏觀、低速運(yùn)動的物體，對于微觀、高速運(yùn)動的物體不再適用，量子力學(xué)適用于微觀粒子運(yùn)動，相對論適用于一切運(yùn)動物體，故AB錯誤，C正確。相對論與量子力學(xué)并沒有否定牛頓力學(xué)，而是在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，故D錯誤。]4．(多選)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)理論，下列說法中正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)是物理學(xué)和天文學(xué)的基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)B．經(jīng)典力學(xué)的理論體系是經(jīng)過幾代科學(xué)家長期的探究，歷經(jīng)曲折才建立起來的C．經(jīng)典力學(xué)具有豐富的理論成果，也建立了驗證科學(xué)的方法體系D．當(dāng)物體運(yùn)動速度很大(v→c)、引力很強(qiáng)、活動空間很小(微觀)時，經(jīng)典力學(xué)理論所得的結(jié)果與試驗結(jié)果之間符合的很好ABC[經(jīng)典力學(xué)理論的建立歷程曲折，成果顯著、是物理學(xué)、天文學(xué)及現(xiàn)代工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，但也存在一些局限性，當(dāng)物體運(yùn)動速度很大(v→c)、引力很強(qiáng)、活動空間很小(微觀)時，經(jīng)典力學(xué)理論所得的結(jié)果與試驗結(jié)果之間出現(xiàn)了較大的偏差，選項A、B、C正確，選項D錯誤。]◎考點二相對論時空觀5.如圖所示，依據(jù)狹義相對論的觀點，火箭A是迎著光行駛的，火箭B是“追逐”光的，若火箭相對地面的速度為v，則兩火箭上的視察者測出的光速分別為()A．c＋vc－v B．c－vc＋vC．cc D．無法確定C[依據(jù)光速不變原理，在一切慣性參考系中，測量到的真空中的光速c都一樣，因此在火箭A、B兩個慣性參考系中，視察者測量到的光速一樣大，均為c，故C正確。]6．A、B兩火箭沿同一方向高速飛過地面上的某處，vA＞vB。在火箭A上的人視察到的結(jié)果正確的是()A．火箭A上的時鐘走得最快B．地面上的時鐘走得最快C．火箭B上的時鐘走得最快D．火箭B上的時鐘走得最慢A[在火箭A看來，地面和火箭B都高速遠(yuǎn)離自己，由t＝eq\f(t0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))eq\s\up12(2)))知，在火箭A上的人視察到的結(jié)果是地面和火箭B的時鐘都變慢了，且vA＞vB，故地面的時鐘最慢，因此A正確，B、C、D錯誤。]7．一列火車以接近光速的速度從我們身邊飛駛而過，我們會感到車廂、車窗變窄了，而車廂、車窗的高度并沒有改變，那么車廂內(nèi)的人看路旁的電線桿間距將會()A．變窄 B．變寬C．不變 D．都有可能A[火車相對地面以接近光速的速度向前飛駛，假如以火車為參考系，地面對后飛駛，依據(jù)尺縮效應(yīng)知電線桿間距變窄。]8．假設(shè)地面上有一列火車以接近光速的速度運(yùn)行，其內(nèi)站立著一個中等身材的人，站在路旁的人視察車?yán)锏娜?，視察的結(jié)果是()A．這個人是一個矮胖子 B．這個人是一個瘦高個子C．這個人矮但不胖 D．這個人瘦但不高D[由公式l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))可知，在運(yùn)動方向上，人的寬度要減小，在垂直于運(yùn)動方向上，人的高度不變。]9．例如有一對孿生兄弟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，他們的年齡都為20歲，試問當(dāng)B[解析]設(shè)B在飛船慣性系中經(jīng)驗時間為t′，依據(jù)鐘慢效應(yīng)得：t＝eq\f(t′,\r(1－\f(v2,c2)))，即80.8