第五章 第1～3节 综合练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册

第五章 牛顿力学的局限性与相对论初步 第1~3节 综合练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册 学号： 班级： 姓名： 一、单选题 1.关于牛顿力学和相对论，下列说法正确的是（　　） A.牛顿力学和相对论是各自独立的学说，互不相容 B.相对论是在否定了牛顿力学的基础上建立起来的 C.相对论和牛顿力学是两种不同的学说，二者没有联系 D.牛顿力学包含在相对论之中，牛顿力学是相对论的特例 2.牛顿力学只适用于“低速”和“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指（　　） A.行星、恒星、星系等巨大的物质领域 B.地球表面的物质世界 C.人眼能看到的物质世界 D.不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界 3.飞船在高空以c的速度向目标飞行，从飞船上向目标方向发射一个光信号，则在地面的观察者看来光信号的速度是（　　） A.0.9c B. c C.1.1c D.不能确定 4.1905年著名的物理学家爱因斯坦建立了狭义相对论.狭义相对论阐述物体以接近光的速度时所遵循的规律，已经成为现代科学重要基础理论之一.下列现象中属于狭义相对论效应的是（　　） A.质量减小 B.长度增长 C.时间延缓 D.时间不变 5.在静止时测量的弓箭的长度和铝管的长度相同，当弓箭以速度0.5c（c为光速）穿过铝管时，下列说法正确的是（　　） A.弓箭的长度变短，所以在某些位置铝管能将弓箭完全遮住 B.铝管的长度变短，所以在某些位置弓箭将从铝管的两端伸出 C.弓箭和铝管都变短且变短的量相同，所以在某些位置铝管刚好能将弓箭完全遮住 D.弓箭和铝管的长度是否发生变化与观察者的运动情况有关 6.据中国古籍《宋会要》记载，1054年曾有一颗非常明亮的“客星”出现在东南方的天空.23天后这颗“客星”消失了.其实，这颗“客星”就是我们所认识的（　　） A.红巨星 B.超新星 C.彗星 D.白矮星 二、多选题 7.下列关于经典力学的时空观说法正确的是（　　） A.经典力学的时空观中，同时是绝对的，即在一个参考系中的观察者在某一时刻观察到的两个事件，对另一参考系中的观察者来说也是同时发生的 B.在经典力学的时空观中，时间间隔是绝对的，即任何事件（或物体的运动）所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的，而与参考系的选取无关 C.在经典力学的时空观中，空间间隔是相对的，即如果各个参考系中用来测量长度的标准相同，那么空间两点距离与参考系选取有关 D.经典力学的时空观就是一个绝对的时空观，时间与空间、物体的运动无关 8.关于牛顿力学理论，下列说法中正确的是（　　） A.牛顿力学是物理学和天文学的基础，也是现代工程技术的理论基础 B.牛顿力学的理论体系是经过几代科学家长期的探索，历经曲折才建立起来的 C.牛顿力学具有丰富的理论成果，也建立了验证科学的方法体系 D.当物体运动速度很大（v→c）、引力很强、活动空间很小（微观）时，牛顿力学理论所得的结果与实验结果之间符合得很好 9.如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的时钟，甲放在地面上，乙、丙分别放在两架航天飞机上，航天飞机沿同一方向高速飞离地球，但是乙所在的飞机比丙所在的飞机飞得快.则乙所在飞机上的观察者认为（　　） A.走得最快的钟是甲 B.走得最快的钟是乙 C.走得最快的钟是丙 D.走得最慢的钟是甲 三、非选择题 10.在量子力学中，π介子和质子在特定条件发生碰撞，并发生反应，能产生新粒子K0，而新粒子K0的固有寿命（即粒子相对惯性参考系静止时寿命）很短，当新粒子K0在空气中运行的距离为d＝0.1 m时，新粒子K0就发生衰变，生成两个带等量异号电荷的π介子.如果生成的新粒子K0的速度大小为v＝2.24×108 m/s，求新粒子K0的固有寿命.（结果保留一位有效数字） 1.D　 解析：相对论的建立并没有否定牛顿力学，而是认为牛顿力学是相对论在一定条件下的特殊情形.所以ABC错误，D正确. 2.D　 解析：在物理学中，宏观世界一般是指不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界，只有选项D正确. 3.B　解析：由经典力学的相对性原理可知，光信号相对地面的速度v＝c＋c＝1.1c，但这一结论是错误的.根据狭义相对论的光速不变原理，真空中的光速相对于飞船为c，相对于地面也为c，对不同惯性参考系是相同的.故应选B. 4.C　解析：A.根据相对论，质量随着速度的增大而增大，故A错误；B.尺缩效应：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，故B错误；CD.钟慢效应：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，故C正确，D错误.故选C. 5.D　解析：如果观察者是在相对于铝管静止的参考系中观察运动着的弓箭，那么弓箭看起来就比铝管短，在某些位置弓箭会完全在铝管内部，然而当观察者和弓箭一起运动时，观察者看到的铝管就缩短了，所以在某些位置，观察者可以看到弓箭两端都伸出铝管.故选D. 6.B　解析：红巨星和白矮星比较稳定，不会短期内突然变亮和突然消失，AD错误；B.超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸.这种爆炸都极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见，B正确；C.彗星，是指进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状的独特外貌，彗核由冰物质构成，当彗星接近恒星时，彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾，彗星基本肉眼不可见，即便能看到也不会在同一位置长时间能看到，C错误.故选B. 7.ABD　解析：经典力学的时空观认为，时间、空间均是绝对的，与物体的运动状态无关，同时也是绝对的，即在一个参考系中同时发生的两个事件，对不同参考系中的观察者来说也是同时发生的，ABD正确.故选ABD. 8.ABC　 解析：牛顿力学理论的建立历程曲折，成果显著，是物理学、天文学及现代工程技术的理论基础，但也存在一些局限性，当物体运动速度很大（v→c）、引力很强、活动空间很小（微观）时，牛顿力学理论所得的结果与实验结果之间出现了较大的偏差，选项ABC正确，选项D错误. 9.BD　解析：根据公式Δt'＝Δt 可知，相对于观察者的速度v越大，其上的时间进程越慢，由于乙所在的飞机比丙所在的飞机飞得快，则乙所在飞机上的观察者认为走得最慢的钟是甲，稍慢的是丙，最快的是乙.故选BD. 10.3×10－10 s 解析：在实验室中测得的粒子运动的时间间隔为Δt＝， 又Δt＝， 联立解得Δt'＝Δt＝× s≈3×10－10 s. 学科网（北京）股份有限公司 $