2024年新教材高中物理7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性基础练新人教版必修第二册

相对论时空观与牛顿力学的局限性一、选择题(第1~5题为单选题，第6~8题为多选题)1.关于牛顿力学，下列说法正确的是()A.仅适用于微观粒子的运动B.适用于宏观物体的低速运动C.牛顿力学中，物体的质量与其运动速度有关D.牛顿力学中，物体的长度与其运动速度有关答案：B解析：牛顿力学运用条件为宏观、低速，对微观、高速运动不再适用，选项A错误，B正确。在相对论力学中，物体的质量、长度与其运动速度有关；牛顿力学中，物体的质量、长度与其运动速度无关，选项C、D错误。2.关于牛顿力学和量子力学，下列说法正确的是()A.不论是对宏观物体，还是微观粒子，牛顿力学和量子力学都是适用的B.量子力学适用于宏观物体的运动，牛顿力学适用于微观粒子的运动C.牛顿力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D.上述说法都是错误的答案：C解析：牛顿力学适用于低速运动、宏观物体，不适用于高速运动、微观粒子。量子力学不适用于宏观物体，适用于微观粒子，选项C正确。3.关于牛顿力学的局限性，下列说法正确的是()A.火车提速后，有关速度问题不能用牛顿力学来处理B.由于牛顿力学有局限性，所以一般力学问题都用相对论力学来解决C.牛顿力学适用于宏观低速运动的物体D.牛顿力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体答案：C解析：牛顿力学有局限性，适用于宏观、低速运动的物体，但对于一般力学问题仍能用牛顿力学来解决，所以即使在火车提速后，有关速度问题仍能用牛顿力学来处理，选项A、B错误，C正确；牛顿力学不仅适用于像地球和太阳那样大的宏观物体，也适用于一般尺寸的宏观物体，选项D错误。4.下列物体的运动不能用牛顿力学描述的是()A.飞机的飞行 B.人造卫星的运行C.小汽车的行驶 D.光子的运动答案：D解析：牛顿力学适用于低速、宏观的物体，选项A、B、C不符合题意，D符合题意。5.人类在探究自然规律的进程中总结了很多科学方法，如分析归纳法、演绎法、等效替代法、限制变量法、志向试验法等。在下列探讨中，运用志向试验法进行探讨的是()A.牛顿发觉了万有引力定律B.伽利略得出力不是维持物体运动的缘由C.爱因斯坦提出相对论D.普朗克提出量子论答案：B解析：“牛顿发觉了万有引力定律、爱因斯坦提出相对论、普朗克提出量子论”都是可以通过科学试验验证的，选项A、C、D不符合题意；“伽利略得出力不是维持物体运动的缘由”则无法通过科学试验验证，只有运用志向试验法来推导，选项B符合题意。6.牛顿力学规律适用于下列运动的是()A.子弹的飞行B.飞船绕地球的运行C.列车的运行D.粒子接近光速的运动答案：ABC解析：牛顿力学的适用范围是宏观、低速情形，子弹的飞行、飞船绕地球的运行、列车的运动，牛顿力学能适用，选项A、B、C正确；对于微观、高速的情形牛顿力学不适用，选项D错误。7.物理学的发展丰富了人类对物质世界的相识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的旺盛与人类文明的进步，下列表述正确的是()A.牛顿发觉了万有引力定律B.牛顿通过试验证明了万有引力定律C.相对论的创立表明牛顿力学已不再适用D.爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推动到高速领域答案：AD解析：万有引力定律是牛顿发觉的，但在试验室里加以验证是卡文迪什进行的，选项A正确，B错误；相对论并没有否定牛顿力学，牛顿力学对于低速、宏观运动仍适用，选项C错误；狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，从而把物理学推到更高领域，选项D正确。8.关于牛顿力学与狭义相对论，下列说法正确的是()A.狭义相对论探讨的是物体在低速运动时所遵循的规律B.狭义相对论探讨的是物体在高速运动时所遵循的规律C.牛顿力学探讨的是物体在低速运动时所遵循的规律D.牛顿力学探讨的是物体在高速运动时所遵循的规律答案：BC解析：牛顿力学的运动规律适用于低速、宏观物体，而爱因斯坦的狭义相对论适用于高速世界。二、计算题9.假如有一对孪生兄弟A和B，其中B乘坐速度为v=0.9c的火箭飞往大角星(牧夫座α)，而后又飞回地球。依据A在地球上的观测，大角星离地球有40万光年远，这次B来回飞行经验时间为80.8年。假如B在离开地球时年龄为20岁，试问当B回到地球时，他的年龄有多大?答案