2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)作業(yè)19經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性經(jīng)典時(shí)空觀與相對(duì)論時(shí)空觀粵教版必修2

PAGE4-課時(shí)分層作業(yè)(十九)(時(shí)間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對(duì)論，下列說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)典力學(xué)和相對(duì)論是各自獨(dú)立的學(xué)說(shuō)，互不相容B．相對(duì)論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的C．相對(duì)論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說(shuō)，二者沒(méi)有聯(lián)系D．經(jīng)典力學(xué)包含在相對(duì)論之中，經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論的特例D[相對(duì)論的建立并沒(méi)有否定經(jīng)典力學(xué)，而是認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)是相對(duì)論在肯定條件下的特別情形．所以A、B、C不對(duì)，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(xiàng)D正確．]3．(多選)關(guān)于狹義相對(duì)論基本假設(shè)及其結(jié)論，下列說(shuō)法正確的是()A．在不同的慣性系中，真空中光速不變B．時(shí)間間隔具有相對(duì)性C．物體的質(zhì)量不變D．物體的質(zhì)量隨速度的增加而增大ABD[狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)有：(1)狹義相對(duì)論的相對(duì)性原理：一切做勻速直線運(yùn)動(dòng)的慣性參考系，對(duì)于描述運(yùn)動(dòng)的一切規(guī)律來(lái)說(shuō)都是等價(jià)的；(2)光速不變?cè)恚簩?duì)任一慣性參考系，真空中的光速都相等，可知A正確；由兩個(gè)基本假設(shè)可以推出時(shí)間間隔具有相對(duì)性，物體的質(zhì)量隨速度增加而增大，B、D正確．]4．如圖所示，依據(jù)狹義相對(duì)論的觀點(diǎn)，火箭A是迎著光行駛的，火箭B是“追逐”光的，若火箭相對(duì)地面的速度為v，則兩火箭上的視察者測(cè)出的光速分別為()A．c＋vc－v B．c－vc＋vC．cc D．無(wú)法確定C[依據(jù)光速不變?cè)?，在一切慣性參考系中，測(cè)量到的真空中的光速c都一樣，因此在火箭A、B兩個(gè)慣性參考系中，視察者測(cè)量到的光速一樣大，均為c，故C正確．]5．A、B兩火箭沿同一方向高速飛過(guò)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(shí)鐘走得最快B．地面上的時(shí)鐘走得最快C．火箭B上的時(shí)鐘走得最快D．火箭B上的時(shí)鐘走得最慢A[在火箭A看來(lái)，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\up20(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(shí)鐘都變慢了，且vA＞vB，故地面的時(shí)鐘最慢，因此A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]6．一列火車以接近光速的速度從我們身邊飛駛而過(guò)，我們會(huì)感到車廂、車窗變窄了，而車廂、車窗的高度并沒(méi)有變更，那么車廂內(nèi)的人看路旁的電線桿間距將會(huì)()A．變窄 B．．變寬C．不變 D．都有可能A[火車相對(duì)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(duì)后飛駛，依據(jù)尺縮效應(yīng)知電線桿間距變窄．]二、非選擇題(14分)7．太陽(yáng)內(nèi)部不停地發(fā)生著猛烈的熱核反應(yīng)，在不斷地輻射能量．因而其質(zhì)量也不斷地削減．若太陽(yáng)每秒鐘輻射的總能量為4×1026J，試計(jì)算太陽(yáng)在1s內(nèi)失去的質(zhì)量．估算5000年內(nèi)總共削減了多少質(zhì)量，并求5000年內(nèi)削減的質(zhì)量與太陽(yáng)的總質(zhì)量2×1027t的比值．[解析]由太陽(yáng)每秒鐘輻射的能量ΔE可得其每秒內(nèi)失去的質(zhì)量為Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082)kg＝eq\f(4,9)×1010kg≈4.4×109kg.在5000年內(nèi)太陽(yáng)總共削減的質(zhì)量為ΔM＝Δm·t＝eq\f(4,9)×1010×5000×24×365×3600kg≈7×1020kg.與太陽(yáng)的總質(zhì)量比值為k＝eq\f(ΔM,M)＝eq\f(7×1020,2×1027×103)＝3.5×10－10.[答案]4.4×109kg7×1020kg3.5×10－10[實(shí)力提升練]一、選擇題(本題共4小題，每小題7分)1．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(gè)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(gè)人是一個(gè)矮胖子B．這個(gè)人是一個(gè)瘦高個(gè)子C．這個(gè)人矮但不胖D．這個(gè)人瘦但不高D[由公式l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))可知，在運(yùn)動(dòng)方向上，人的寬度要減小，在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上，人的高度不變．]2．(多選)對(duì)于公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v,c)2))，下列說(shuō)法正確的是()A．式中的m0是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量B．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度v＞0時(shí)，物體的質(zhì)量m＞m0，即物體的質(zhì)量變更了，故經(jīng)典力學(xué)不適用，是不正確的C．當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變更非常微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍舊適用，只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變更才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用于高速運(yùn)動(dòng)D．通常由于物體的運(yùn)動(dòng)速度太小，故質(zhì)量的變更非常微小，在分析地球上宏觀物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不必考慮質(zhì)量的變更CD[式中的m0是物體靜止時(shí)的質(zhì)量，所以選項(xiàng)A錯(cuò)．當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變更非常微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍舊適用，只有當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變更才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用于高速運(yùn)動(dòng)，通常由于物體的運(yùn)動(dòng)速度太小，故質(zhì)量的變更非常微小，一般在分析地球上宏觀物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不必考慮質(zhì)量的變更，所以選項(xiàng)B錯(cuò)，選項(xiàng)C、D正確．]3．(多選)在地面旁邊有一高速飛過(guò)的火箭．關(guān)于地面上的人和火箭中的人視察到的現(xiàn)象中正確的是()A．地面上的人視察到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)程變快了B．地面上的人視察到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了C．火箭上的人視察到火箭的長(zhǎng)度和時(shí)間進(jìn)程均無(wú)變更D．火箭上的人看地面物體長(zhǎng)度變小，時(shí)間進(jìn)程變快了BC[依據(jù)狹義相對(duì)論的鐘慢效應(yīng)和尺縮效應(yīng)可知，地面上的人視察到火箭變短了，時(shí)間進(jìn)程變慢了，在火箭上的人相對(duì)火箭不運(yùn)動(dòng)故不會(huì)出現(xiàn)這兩種效應(yīng)．]4．一個(gè)原來(lái)靜止的電子，經(jīng)電壓加速后，獲得的速度為v＝6×107m/s.問(wèn)電子的質(zhì)量將會(huì)發(fā)生怎樣的變更()A．質(zhì)量是物體的固有屬性與速度無(wú)關(guān)，所以加速后電子質(zhì)量不變B．物體的質(zhì)量隨速度的增大而增大，所以加速后電子質(zhì)量變大C．物體的質(zhì)量隨速度的增大而減小，所以加速后電子質(zhì)量變小D．因?yàn)殡娮拥乃俣缺裙馑傩。再|(zhì)量幾乎不變B[依據(jù)狹義相對(duì)論運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量變大，當(dāng)速度很小時(shí)這種變更很小可以認(rèn)為質(zhì)量不變，但是電子的速度v＝6×107m/s與光速3×108m/s相比已經(jīng)不算太小，電子質(zhì)量變大，故B正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共22分)5．(10分)一個(gè)原來(lái)靜止的電子，經(jīng)電壓加速后，獲得的速度為v＝6×106m/s.問(wèn)電子的質(zhì)量增大了還是減小了？變更了百分之幾？[解析]依據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))得出運(yùn)動(dòng)后的質(zhì)量增大了．m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))＝eq\f(m0,\r(1－\f(62×106×2,32×108×2)))≈1.0002m0.所以變更的百分比為：eq\f(m－m0,m0)×100%＝0.02%.[答案]增大0.02%6．(12分)近地衛(wèi)星以7.9km/s的最大運(yùn)行速度環(huán)繞地球勻速運(yùn)行．其上安裝了一只完好的手表走過(guò)了1min，地面上的人認(rèn)為這只表走過(guò)這1min“實(shí)際”上花了多少時(shí)間？[解析]由狹義相對(duì)論原理知衛(wèi)星上測(cè)到的時(shí)間Δt′＝1min，衛(wèi)星運(yùn)行的速度v＝7.9×103m/s.所以地面上的人觀測(cè)到的時(shí)間為Δt＝eq\f(Δt′,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))eq\s