终身会员
搜索
    上传资料 赚现金

    7.5相对论时空观和经典力学的局限性提高优化-2022-2023学年人教版(2019)高中物理必修第二册 试卷

    立即下载
    加入资料篮
    7.5相对论时空观和经典力学的局限性提高优化-2022-2023学年人教版(2019)高中物理必修第二册第1页
    7.5相对论时空观和经典力学的局限性提高优化-2022-2023学年人教版(2019)高中物理必修第二册第2页
    7.5相对论时空观和经典力学的局限性提高优化-2022-2023学年人教版(2019)高中物理必修第二册第3页
    还剩9页未读, 继续阅读
    下载需要5学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    高中物理第七章 万有引力与宇宙航行5 相对论时空观与牛顿力学的局限性当堂检测题

    展开

    这是一份高中物理第七章 万有引力与宇宙航行5 相对论时空观与牛顿力学的局限性当堂检测题,共12页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。


    7.5相对论时空观和经典力学的局限性提高优化(含答案)

    一、单选题

    1关于物理学发展,下列表述正确的是(  )

    A哥白尼提出了“地心说”,认为地球位于宇宙的中心

    B牛顿提出了三条运动定律及万有引力定律,并利用扭秤装置较准确地测出了引力常量

    C第谷通过对天体运动的长期研究,发现了行星运动三定律

    D经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论,但实践证明,经典力学只适用于宏观、低速的情况

    2下列说法正确的是(  )

    A拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

    B当波源与观察者互相靠近时,观察者接收到的波的频率会变小

    CX射线能够穿透物质,可以用来检查人体内部器官

    D相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态无关

    3许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献,下列叙述错误的是(  )

    A开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆

    B海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的,被称为“笔尖下发现的行星”

    C牛顿的经典力学能够解决分子的运动问题

    D卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G,被称为“第一个称出地球质量的人”

    4相对于地球的速度为v的一飞船,要到离地球为5光年的星球上去。若飞船的宇航员测得该旅程为3光年,则v应为(  )

    A B C D

    5一枚静止时长30m的火箭以1.5×108m/s的速度从观察者的身边掠过,已知光速为3×108m/s,观察者测得火箭的长度约为(  )

    A30m B15m C34m D26m

    6迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1- 58lc”却很值得我们期待.该行星的温度在0℃40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日,“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍.设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则(   

    A在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同

    B如果人到了该行星,其体重是地球上的

    C该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的

    D由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短

    7一张长方形宣传画长5m、高3m,平行地贴于铁路旁边的墙上,一超高速列车以0.8c的速度接近此宣传画,这张画由司机测量的图形是(  )

    A边长为3m的正方形

    B长为3m、高为1.8m的长方形

    C长为5m、高为1.8m的长方形

    D长轴为3m、短轴为1.8m的椭圆形

    8在一高速列车通过洞口为圆形的隧道,列车上的司机对隧道的观察结果为(  )

    A洞口为椭圆形,长度变短     B洞口为圆形、长度不变

    C洞口为椭圆形、长度不变     D洞口为圆形,长度变短

    9用相对论的观点判断,下列说法错误的是(  )

    A时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变

    B在地面上的人看来,以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢,但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的

    C在地面上的人看来,以10km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些

    D当物体运动的速度vc时,时间膨胀长度收缩效果可忽略不计

    10下列说法正确的是(  )

    A全息照相主要是利用了光的偏振

    B增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的

    C用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的衍射现象

    D爱因斯坦关于狭义相对论的两个基本假设分别是:1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同

    11进行科学研究有时需要大胆的想象,假设宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统(忽略其它星体对它们的引力作用),这四颗星恰好位于正方形的四个顶点上,并沿外接于正方形的圆形轨道运行,若此正方形边长变为原来的一半,要使此系统依然稳定存在,星体的角速度应变为原来的多少倍

    A1 B2 C D2

    12A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面某处,vA>vBA火箭上的人观察结果正确的是(  )

    A火箭A上的时钟走得最快    B地面上的时钟走得最快

    C火箭B上的时钟走得最快    D火箭B上的时钟走得最慢

    13某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望把这路程缩短为3光年,则他所乘飞船相对地球的速度为(  )

    A0.5c B0.6c

    C0.8c D0.9c

    14假设地面上有一列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(  ).

    A这个人是一个矮胖子

    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

    15根据狭义相对论下列说法正确的是(

    A一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时,竹竿的长度会缩短

    B对于确定的物体,无论运动速度有多大,物体的质量都不会改变

    C宇宙飞船高速经过地球附近时,地球上的人观察飞船上的时钟变慢了

    D宇宙飞船高速经过地球附近时,飞船上的人观察飞船上的时钟变慢了

    16在地面附近有一高速飞行的火箭,关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是(  

    A地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变快了

    B地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变慢了

    C火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化

    D火箭上的人看地面物体长度变短,时间进程变慢了

    二、解答题

    17一长直杆在地面上静止不动时,经测量可知长直杆的长度为、质量为,经计算可得该长直杆的线密度为)。如果该长直杆沿杆的方向以速度接近光速)运动时,长直杆的线密度为多大?如果该长直杆沿垂直于杆的方向以速度运动时,长直杆的线密度为多大?

    186000m的高空大气层中产生了一个π介子,以速度v0.998c飞向地球,π介子在自身静止参照系中的寿命为Δτ2×106s,问在地球上的观察者和π介子静止参照系中的观察者看来,π介子能否到达地球。

    19假如有一对孪生兄弟,其中乘坐速度为的火箭飞往大角星(牧夫座),而后又飞回地球.根据在地球上的观测,大角星离地球有36光年远,这次往返飞行经历时间为80年.如果离开地球时,他们的年龄都为20岁,试问当回到地球时,他们的年龄各有多大?


    参考答案

    1D

    【详解】

    A.托勒密提出了“地心说”,认为地球位于宇宙的中心,故A错误;

    B.牛顿提出了三条运动定律及万有引力定律,卡文迪许利用扭秤装置较准确地测出了引力常量,故B错误;

    C.开普勒通过对第谷对天体运动的观测数据的研究,发现了行星运动三定律,故C错误;

    D.经典力学是物理学和天文学的基础,经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论,只适用范围是宏观、低速、弱引力场情形,故D正确。

    故选D

    2C

    【详解】

    A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片用来滤掉部分反射光,使拍摄的物体更加清晰,A错误;

    B.当波源与观察者互相靠近时,观察者接收到的波的频率会变大,B错误;

    CX射线能够穿透物质,可以用来检查人体内部器官,也就是X透视,C正确;

    D.相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态有关,D错误。

    故选C

    3C

    【详解】

    A.开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆,而是椭圆,A正确;

    B.海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的,被称为“笔尖下发现的行星”,B正确;

    C.经典力学适用于低速运动、宏观物体.不适用于高速和微观物体,C错误;

    D.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G,而被称为测出地球质量第一人,符合史实,D正确。

    故选C

    4D

    【详解】

    根据距离的相对性公式,有

    则有

    代入数据有

    解得

    故选D

    5D

    【详解】

    根据狭义相对论得火箭上的人测得火箭的长度为30m,根据长度的相对性

    代入解得观察者测得火箭的长度

    ABC错误,D正确。

    故选D

    6B

    【详解】

    A.由

    得第一宇宙速度

    所以,在该行星上发射卫星的第一宇宙速度是在地球上的2倍,故A错误;

    B.由

    得重力加速度

    所以该行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍,故B正确;

    C.由

    所以,轨道半径之比是,所以C错误;

    D.相对于光速,行星公转速度与地球公转速度之间的差异可以忽略,因此D错误。

    故选B

    【考点定位】

    万有引力定律、匀速圆周运动

    7A

    【分析】

    狭义相对论有两个显著的效应,即时间延迟和尺度缩短,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点根据相对论效应,判断宣传画的长度变化.

    【详解】

    一张长方形宣传画长5m、高3m,平行地贴于铁路旁边的墙上,一超高速列车以0.8c的速度接近此宣传画,根据相对论效应

    司机测量时宣传画的长度变成,即图形是边长为3m的正方形,故选项A正确,选项BCD错误.

    故选A.

    【点睛】

    此题只要理解尺缩效应就可以正确得出答案

    8D

    【详解】

    根据尺缩效应,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短.所以高速列车通过洞口为圆形的隧道时,列车上的司机对隧道口方向的观察结果仍然是圆形,但是观察隧道的长度变短,故选D.

    【点睛】

    狭义相对论有两个显著的效应,即钟慢和尺缩.可以通俗的理解为:运动的钟比静止的钟走得慢,而且运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了; 在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,这就是所谓的尺缩效应,当速度接近光速时,尺子缩成一个点.

    9A

    【详解】

    A.由相对论的观点,时间和空间都是相对的,故A错误,符合题意;

    B.根据时间间隔的相对性:可知,时间延缓效应,因此地面上的人看飞船中的时钟会变慢,但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的,故B正确,不符合题意;

    C.根据长度的相对性:,可知,在运动方向上长度缩短,所以在地面上的人看来,以10 km/s 的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的航天员却感到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些,故C正确,不符合题意;

    D.当低速宏观物体时,v<<c时,ttll0,可知时间膨胀长度收缩效果可忽略不计,故D正确,不符合题意;

    故选A

    A时间和空间都是相对的,如果物体的速度接近光速,有公式可得则一个事件的发生时间和物体的长度会发生变化,A错误,

    思路分析:本题根据相对论分析,当物体的速度接近光速时,事件发生的时间和物体的长度都会发生变化

    试题点评:本题考查了时间和空间的相对性

    10D

    【详解】

    A.全息照相主要是利用了光的干涉,故A错误;

    B.光学镜上的增透膜是利用了光的干涉,由前后两表面的反射光线,频率相同,从而进行相互叠加,所以增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的,故B错误;

    C.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,故C错误;

    D.爱因斯坦关于狭义相对论的两个基本假设分别是:1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同,故D正确。

    故选D

    11D

    【详解】

    设正方形的边长为a,每个星球的质量均为m,对其中一个星球来讲,三个星球对一个星球的吸引力的合力为其圆周运动提供向心力,有

    解得

    当边长变为原来的一半时,角速度变为原来的2

    故选D

    12A

    【详解】

    因为当一个惯性系的速度比较大时,符合

    速度越大,越大.因为vAvB,所以ΔtAΔtB′.故选A.

    13C

    【详解】

    根据公式

    可得=5光年,L=3光年,所以

    v=0.8c

    故选C

    14D

    【详解】

    由l=l0可知路旁的人观察列车里的人,在运动方向上变短,好像人变瘦了.但垂直运动方向的长度,即身高不变,故D选项正确.

    15C

    【详解】

    A.根据尺缩效应,在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,尺子若沿垂直于尺子方向高速运动,尺子的长度不会变化.故A错误;

    B.根据狭义相对论的基本结论,速度越大,质量越大,故B错;

    C.根据钟慢效应,宇宙飞船高速经过地球附近时,地球上的人观察飞船是在做高速运动,所以飞船上的时钟变慢了,故C正确;

    D.根据钟慢效应,宇宙飞船高速经过地球附近时,飞船的人观察飞船是不运动的,所以飞船上的时钟没有变慢了,正常走时,故D错。

    故选C

    16A

    【详解】

    在地面附近有一高速飞过的火箭,根据长度缩短效应和时间延缓效应可以知道,地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变快了。

    故选A

    17

    【详解】

    当长直杆沿杆的方向运动时

    的方向和杆垂直时

    18可以

    【详解】

    在地球参照系,根据时间间隔的相对性有:

    地球上的观察者得到π介子的寿命为

    飞行距离:

    dv·Δt9.46×103m>6 000m

    π介子可以到达地球

    π介子静止参照系,根据长度的相对性 有:

    π介子到地球的距离为

    需要时间

    π介子可以到达地球

    19B54.9岁;A100

    【详解】

    B在飞船惯性系中经历的时间为Ar,根据钟慢效应得:

    解得年;所以B回到地球时的年龄为

    此时A的年龄为

    相关试卷

    高中物理人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行5 相对论时空观与牛顿力学的局限性课堂检测:

    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册第七章 万有引力与宇宙航行5 相对论时空观与牛顿力学的局限性课堂检测,共14页。试卷主要包含了单选题,解答题,填空题等内容,欢迎下载使用。

    高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理课时练习:

    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理课时练习,共21页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    物理必修 第二册2 重力势能课时作业:

    这是一份物理必修 第二册2 重力势能课时作业,共18页。试卷主要包含了单选题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    • 课件
    • 教案
    • 试卷
    • 学案
    • 其他

    免费资料下载额度不足,请先充值

    每充值一元即可获得5份免费资料下载额度

    今日免费资料下载份数已用完,请明天再来。

    充值学贝或者加入云校通,全网资料任意下。

    提示

    您所在的“深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载 10 份资料 (今日还可下载 0 份),请取消部分资料后重试或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深深圳市第一中学”云校通为试用账号,试用账号每位老师每日最多可下载10份资料,您的当日额度已用完,请明天再来,或选择从个人账户扣费下载。

    您所在的“深圳市第一中学”云校通余额已不足,请提醒校管理员续费或选择从个人账户扣费下载。

    重新选择
    明天再来
    个人账户下载
    下载确认
    您当前为教习网VIP用户,下载已享8.5折优惠
    您当前为云校通用户,下载免费
    下载需要:
    本次下载:免费
    账户余额:0 学贝
    首次下载后60天内可免费重复下载
    立即下载
    即将下载:资料
    资料售价:学贝 账户剩余:学贝
    选择教习网的4大理由
    • 更专业
      地区版本全覆盖, 同步最新教材, 公开课⾸选;1200+名校合作, 5600+⼀线名师供稿
    • 更丰富
      涵盖课件/教案/试卷/素材等各种教学资源;900万+优选资源 ⽇更新5000+
    • 更便捷
      课件/教案/试卷配套, 打包下载;手机/电脑随时随地浏览;⽆⽔印, 下载即可⽤
    • 真低价
      超⾼性价⽐, 让优质资源普惠更多师⽣
    VIP权益介绍
    • 充值学贝下载 本单免费 90%的用户选择
    • 扫码直接下载
    元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
    您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      充值到账1学贝=0.1元
      0学贝
      本次充值学贝
      0学贝
      VIP充值赠送
      0学贝
      下载消耗
      0学贝
      资料原价
      100学贝
      VIP下载优惠
      0学贝
      0学贝
      下载后剩余学贝永久有效
      0学贝
      • 微信
      • 支付宝
      支付:¥
      元开通VIP,立享充值加送10%学贝及全站85折下载
      您当前为VIP用户,已享全站下载85折优惠,充值学贝可获10%赠送
      扫码支付0直接下载
      • 微信
      • 支付宝
      微信扫码支付
      充值学贝下载,立省60% 充值学贝下载,本次下载免费
        下载成功

        Ctrl + Shift + J 查看文件保存位置

        若下载不成功,可重新下载,或查看 资料下载帮助

        本资源来自成套资源

        更多精品资料

        正在打包资料,请稍候…

        预计需要约10秒钟,请勿关闭页面

        服务器繁忙,打包失败

        请联系右侧的在线客服解决

        单次下载文件已超2GB,请分批下载

        请单份下载或分批下载

        支付后60天内可免费重复下载

        我知道了
        正在提交订单
        欢迎来到教习网
        • 900万优选资源,让备课更轻松
        • 600万优选试题,支持自由组卷
        • 高质量可编辑,日均更新2000+
        • 百万教师选择,专业更值得信赖
        微信扫码注册
        qrcode
        二维码已过期
        刷新

        微信扫码,快速注册

        手机号注册
        手机号码

        手机号格式错误

        手机验证码 获取验证码

        手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

        设置密码

        6-20个字符,数字、字母或符号

        注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
        QQ注册
        手机号注册
        微信注册

        注册成功

        下载确认

        下载需要:0 张下载券

        账户可用:0 张下载券

        立即下载
        使用学贝下载
        账户可用下载券不足,请取消部分资料或者使用学贝继续下载 学贝支付

        如何免费获得下载券?

        加入教习网教师福利群,群内会不定期免费赠送下载券及各种教学资源, 立即入群

        返回
        顶部
        Baidu
        map