5.1-5.3 经典力学的成就与局限性 相对论时空观简介-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时作业word（教科版2019）

1　经典力学的成就与局限性 2　相对论时空观简介 3　宇宙的起源和演化 课时作业·巩固提升 1.下列属于广义相对论结论的是(　C　) A.尺缩效应 B.时间变慢 C.光线在引力场中弯曲 D.物体运动时的质量比静止时大 解析:尺缩效应是在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,当速度接近光速时,尺子缩成一个点,是狭义相对论的结论,故A错误;时间变慢是运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走得越慢,接近光速时,钟就几乎停止了,是狭义相对论的结论,故B错误;光线在引力场中弯曲是广义相对论的结论,故C正确;物体运动时的质量比静止时大是狭义相对论的结论,故D错误。 2.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,其内站立着一个中等身材的人,站在路旁的人观察车里的人,观察的结果是(　D　) A.这个人变矮且身材的宽度变大 B.这个人是一个瘦高个子 C.这个人矮但不胖 D.这个人瘦但不高 解析:车上的人相对于路旁的人高速运动,根据长度收缩效应,人在运动方向上将变窄,但在垂直于运动方向上没有发生变化,故选D。 3.下列运动中不能用经典力学规律描述的是(　D　) A.子弹的飞行 B.和谐号从深圳向广州飞驰 C.人造卫星绕地球运动 D.粒子接近光速的运动 解析:子弹的飞行、动车的运动及人造卫星绕地球的运动,都属于宏观、低速领域,经典力学能适用。而粒子接近光速的运动,不能适用于经典力学,故选D。 4.(多选)20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释。经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子。这说明(　BCD　) A.随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论 B.人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的 C.不同领域的事物各有其本质与规律 D.人们应当不断扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律 解析:人们对客观世界的认识要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约,所以形成的看法也都具有一定的局限性,人们只有不断扩展自己的认识,才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律;新的科学的诞生并不意味着对原来科学的全盘否定,只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形。 5.如图所示,甲乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的乙,乙的飞行速度为0.5c,甲向乙发出一束光进行联络,则乙观测到该光束的传播速度为(　D　) A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.c 解析:根据爱因斯坦相对论,在任何惯性系中,光速不变,即光速不随光源和观察者所在惯性系的相对运动而改变,所以乙观测到该光束的传播速度为c,故A、B、C错误,D正确。 6.如图所示,在一个高速转动的巨大转盘上,放着A、B、C三个时钟,下列说法正确的是(　C　) A.A时钟走得最慢,B时钟走得最快 B.A时钟走得最慢,C时钟走得最快 C.C时钟走得最慢,A时钟走得最快 D.B时钟走得最慢,A时钟走得最快 解析:A、B、C在同一转盘上,它们的角速度相同,由v=ωr可知r越大,线速度v越大。由Δt=可知,v越大,Δt越大,也就是说钟走得越慢。从题图中可以看出,A时钟的线速度最小,C时钟的线速度最大,故A时钟走得最快,C时钟走得最慢,故C正确。 7.话说有兄弟两个,哥哥乘坐宇宙飞船以接近光的速度离开地球去遨游太空,经过一段时间返回地球,哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多。则该现象的科学解释是(　C　) A.哥哥在太空中发生了基因突变,停止生长了 B.弟弟思念哥哥而加速生长了 C.由相对论可知,物体速度越大,在其上的时间进程就越慢,生理过程也越慢 D.这是神话,科学无法解释 解析:根据相对论的时间延缓效应,当飞船速度接近光速时,时间会变慢,时间延缓效应对生命过程、化学反应等也是成立的。飞船运行的速度越大,时间延缓效应越明显,人体新陈代谢越缓慢。 8.(多选)在广义相对论中,下列说法正确的是(　BCD　) A.在任何参考系中,物理规律不一定相同 B.物质的引力使光线弯曲 C.引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别,如引力红移 D.引力场的存在使得所观测的天体位置与实际位置不同 解析:在任何参考系中,物理规律都是相同的,故A错误;物质的引力使光线弯曲是广义相对论的结论,故B正确;引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别,如引力红移,所观测的天体位置与实际位置不同,故C、D正确。 9.有两个惯性参考系1和2,彼此相对做匀速直线运动,下列叙述正确的是(　D　) A.在参考系1看来,2中的所有物理过程都变快了;在参考系2看来,1中的所有物理过程都变慢了 B.在参考系1看来,2中的所有物理过程都变快了;在参考系2看来,1中的所有物理过程也变快了 C.在参考系1看来,2中的所有物理过程都