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赢未来物理组原创精品--【期末提分练】2021-2022学年高一物理下学期期末培优综合复习(沪科版2020必修二)
提分练09 牛顿力学的局限性与相对论初步综合专练(学生版)
一、单选题
1.2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与天和核心舱采用自主快速径向交会对接模式成功对接,与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱(船)组合体。翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员从神舟十三号载人飞船进入天和核心舱,将在轨飞行6个月,据王亚平介绍,航天员在核心舱内每天能看到16次日出。已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度为10m/s2,下列说法正确的是( )
A.核心舱的运行速度大于第二宇宙速度
B.核心舱的离地高度比同步卫星高
C.核心舱的向心加速度大于赤道上的物体随地球自转的向心加速度
D.根据狭义相对论,在轨飞行的过程中,航天员的手表变快了
2.2021年10月5日,三位科学家因为他们立于科学前沿探索世间奥秘,而共享诺贝尔物理学奖。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,关于相对论时空观与牛顿力学的局限性,下列说法正确的是( )
A.经典力学能够说明微观粒子的规律性,仍能适用于宏观物体的高速运动问题
B.相对论与量子力学的出现否定了经典力学,表示经典力学已失去意义
C.经典力学并不等于牛顿运动定律,牛顿运动定律只是经典力学的基础
D.经典力学在现代广泛应用,它的正确性无可怀疑,仍是普遍适用的
3.下列说法中正确的是( )
A.牛顿测出了引力常量,他被称为“称量地球质量”第一人
B.相对论认为在不同的惯性系中,物理规律和形式都是相同的
C.所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点
4.下面关于科学家做的贡献,说法正确的是( )
A.牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量
B.卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人”
C.爱因斯坦发现了相对论并成功推翻牛顿力学体系
D.开普勒独立观测了行星数据并总结出了开普勒三大定律
5.飞船以c的速度离开地球,从飞船上向地球发射一个光信号。飞船上测得光离开的速度为c,则在地球上测得的光速是( )
A.c B.c C.c D.c
6.中国人已于2021年发射了自己的空间站,以此为平台可以进行很多科学实验。若沿运动方向向前发出一束激光,设真空中的光速为c,空间站对地速度为v,则地面上观察者测得的光速为( )
A.c-v B.c C.c+v D.无法确定
7.如图所示,两艘飞船A,B沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为(接近光速)。地面上测得它们相距为,根据相对论时空观,则A测得两飞船间的距离( )
A.大于 B.等于 C.小于 D.与无关
8.年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2,近地点到地心的距离为,地球质量为,引力常量为。则( )
A.,
B.,
C.地面上的观察者观察到飞船上的钟在近地点比在远地点走得更慢
D.根据相对论,飞船中的观察者发现静止于地面的钟走快了
9.如图所示,一列火车以速度v相对地面运动。如果地面上的人测得某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁后壁,那么按照火车上人的测量,闪光( )
A.先到达前壁
B.先到达后壁
C.同时到达前后壁
D.无法确定
10.爱因斯坦于1905年在德国《物理年鉴》发表了论文《论动体的电动力学》,论文首先提出狭义相对论。根据狭义相对论,下列说法正确的是( )
A.真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的
B.物体在接近光速运动时,它沿运动方向上的长度会变短
C.质量的测量结果与物体相对观察者的相对运动状态无关
D.狭义相对论彻底推翻了牛顿的经典物理学
二、填空题
11.(1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是_______;
A.同时被照亮
B.A先被照亮
C.C先被照亮
D.无法判断
(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质,若反向光线与折射光线垂直,则入射角为_______。真空中的光速为c,则光在该介质中的传播速度为_______;
(3)将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,下湍系上质量为m的物块,将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期________。
12.质量m = 1.67 × 10 - 27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能Ek = 1.60 × 10