2019-2020學(xué)年高中物理 課時作業(yè)19 經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性 經(jīng)典時空觀與相對論時空觀 粵教版必修2

課時分層作業(yè)(十九)(時間：40分鐘分值：100分)基礎(chǔ)達標(biāo)練一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和相對論，下列說法正確的是()A經(jīng)典力學(xué)和相對論是各自獨立的學(xué)說，互不相容B相對論是在否定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立起來的C相對論和經(jīng)典力學(xué)是兩種不同的學(xué)說，二者沒有聯(lián)系D經(jīng)典力學(xué)包含在相對論之中，經(jīng)典力學(xué)是相對論的特例D相對論的建立并沒有否定經(jīng)典力學(xué)，而是認(rèn)為經(jīng)典力學(xué)是相對論在一定條件下的特殊情形所以A、B、C不對，D正確2經(jīng)典力學(xué)只適用于“低速”和“宏觀世界”，這里的“宏觀世界”是指()A行星、恒星、星系等巨大的物質(zhì)領(lǐng)域B地球表面的物質(zhì)世界C人眼能看到的物質(zhì)世界D不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質(zhì)世界D在物理學(xué)中，宏觀世界一般是指不涉及分子、原子、電子等微觀粒子的物質(zhì)世界只有選項D正確3(多選)關(guān)于狹義相對論基本假設(shè)及其結(jié)論，下列說法正確的是()A在不同的慣性系中，真空中光速不變B時間間隔具有相對性C物體的質(zhì)量不變D物體的質(zhì)量隨速度的增加而增大ABD狹義相對論的兩個基本假設(shè)有：(1)狹義相對論的相對性原理：一切做勻速直線運動的慣性參考系，對于描述運動的一切規(guī)律來說都是等價的；(2)光速不變原理：對任一慣性參考系，真空中的光速都相等，可知A正確；由兩個基本假設(shè)可以推出時間間隔具有相對性，物體的質(zhì)量隨速度增加而增大，B、D正確4如圖所示，按照狹義相對論的觀點，火箭A是迎著光行駛的，火箭B是“追趕”光的，若火箭相對地面的速度為v，則兩火箭上的觀察者測出的光速分別為()AcvcvBcvcvCcc D無法確定C根據(jù)光速不變原理，在一切慣性參考系中，測量到的真空中的光速c都一樣，因此在火箭A、B兩個慣性參考系中，觀察者測量到的光速一樣大，均為c，故C正確5A、B兩火箭沿同一方向高速飛過地面上的某處，vAvB.在火箭A上的人觀察到的結(jié)果正確的是()A火箭A上的時鐘走得最快B地面上的時鐘走得最快C火箭B上的時鐘走得最快D火箭B上的時鐘走得最慢A在火箭A看來，地面和火箭B都高速遠離自己，由t知，在火箭A上的人觀察到的結(jié)果是地面和火箭B的時鐘都變慢了，且vAvB，故地面的時鐘最慢，因此A正確，B、C、D錯誤6一列火車以接近光速的速度從我們身邊飛駛而過，我們會感到車廂、車窗變窄了，而車廂、車窗的高度并沒有變化，那么車廂內(nèi)的人看路旁的電線桿間距將會()A變窄 B變寬C不變 D都有可能A火車相對地面以接近光速的速度向前飛駛，如果以火車為參考系，地面向后飛駛，根據(jù)尺縮效應(yīng)知電線桿間距變窄二、非選擇題(14分)7太陽內(nèi)部不停地發(fā)生著劇烈的熱核反應(yīng)，在不斷地輻射能量因而其質(zhì)量也不斷地減少若太陽每秒鐘輻射的總能量為4×1026 J，試計算太陽在1 s內(nèi)失去的質(zhì)量估算5 000年內(nèi)總共減少了多少質(zhì)量，并求5 000年內(nèi)減少的質(zhì)量與太陽的總質(zhì)量2×1027 t的比值解析由太陽每秒鐘輻射的能量E可得其每秒內(nèi)失去的質(zhì)量為m kg×1010 kg4.4×109 kg.在5 000年內(nèi)太陽總共減少的質(zhì)量為Mm·t×1010×5 000×24×365×3 600 kg7×1020 kg.與太陽的總質(zhì)量比值為k3.5×1010.答案4.4×109 kg7×1020 kg3.5×1010能力提升練一、選擇題(本題共4小題，每小題7分)1假設(shè)地面上有一列火車以接近光速的速度運行，其內(nèi)站立著一個中等身材的人，站在路旁的人觀察車?yán)锏娜?，觀察的結(jié)果是()A這個人是一個矮胖子B這個人是一個瘦高個子C這個人矮但不胖D這個人瘦但不高D由公式ll0可知，在運動方向上，人的寬度要減小，在垂直于運動方向上，人的高度不變2(多選)對于公式m，下列說法正確的是()A式中的m0是物體以速度v運動時的質(zhì)量B當(dāng)物體的運動速度v0時，物體的質(zhì)量mm0，即物體的質(zhì)量改變了，故經(jīng)典力學(xué)不適用，是不正確的C當(dāng)物體以較小速度運動時，質(zhì)量變化十分微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速運動時，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動，而不適用于高速運動D通常由于物體的運動速度太小，故質(zhì)量的變化十分微小，在分析地球上宏觀物體的運動時，不必考慮質(zhì)量的變化CD式中的m0是物體靜止時的質(zhì)量，所以選項A錯當(dāng)物體以較小速度運動時，質(zhì)量變化十分微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速運動時，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動，而不適用于高速運動，通常由于物體的運動速度太小，故質(zhì)量的變化十分微小，一般在分析地球上宏觀物體的運動時，不必考慮質(zhì)量的變化，所以選項B錯，選項C、D正確3(多選)在地面附近有一高速飛過的火箭關(guān)于地面上的人和火箭中的人觀察到的現(xiàn)象中正確的是()A地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時間進程變快了B地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時間進程變慢了C火箭上的人觀察到火箭的長度和時間進程均無變化D火箭上的人看地面物體長度變小，時間進程變快了BC根據(jù)狹義相對論的鐘慢效應(yīng)和尺縮效應(yīng)可知，地面上的人觀察到火箭變短了，時間進程變慢了，在火箭上的人相對火箭不運動故不會出現(xiàn)這兩種效應(yīng)4一個原來靜止的電子，經(jīng)電壓加速后，獲得的速度為v6×107 m/s.問電子的質(zhì)量將會發(fā)生怎樣的變化()A質(zhì)量是物體的固有屬性與速度無關(guān)，所以加速后電子質(zhì)量不變B物體的質(zhì)量隨速度的增大而增大，所以加速后電子質(zhì)量變大C物體的質(zhì)量隨速度的增大而減小，所以加速后電子質(zhì)量變小D因為電子的速度比光速小，所以質(zhì)量幾乎不變B根據(jù)狹義相對論運動物體的質(zhì)量變大，當(dāng)速度很小時這種變化很小可以認(rèn)為質(zhì)量不變，但是電子的速度v6×107 m/s與光速3×108 m/s相比已經(jīng)不算太小，電子質(zhì)量變大，故B正確二、非選擇題(本題共2小題，共22分)5(10分)一個原來靜止的電子，經(jīng)電壓加速后，獲得的速度為v6×106 m/s.問電子的質(zhì)量增大了還是減小了？改變了百分之幾？解析根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論m得出運動后的質(zhì)量增大了m1.000 2m0.所以改變的百分比為：×100%0.02%.答案增大0.02%6(12分)近地衛(wèi)星以7.9 km/s的最大運行速度環(huán)繞地球勻速運行其上安裝了一只完好的手表走過了1 min，地面上的人認(rèn)為這只表走過這1 min“實際”上花了多少時間？解析由狹義相對論原理知衛(wèi)星上測到的時間t1 min，衛(wèi)星運行的速度v7.9×103 m/s.所以地面上的人觀測到的時間為tmin(13.47×1010)min，通過這個題目說明，即使對于人造衛(wèi)星這樣飛快的速度，相對論效應(yīng)也是微不足道的答案(13.47×1010)min- 5 -