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[基础训练]
题组一牛顿力学的适用范围
1.下列情境中,经典力学不适用的是()
A.小朋友坐滑梯下滑
B.轮船在大海上航行
C.宇宙粒子接近光速运动
D.子弹在空中飞行
答案C
解析对于高速运动问题,经典力学已不再适用,选项C正确.
2.美国科学家宣布,他们探测到引力波的存在.引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”,相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性.关于经典力学,下列说法正确的是()
A.经典力学完全适用于宏观低速运动
B.经典力学取得了巨大成就,是普遍适用的
C.随着物理学的发展,经典力学将逐渐成为过时的理论
D.由于相对论、量子论的提出,经典力学已经失去了它的应用价值
答案A
解析经典力学完全适用于宏观低速运动的物体,宏观物体是相对于微观粒子而言的,选项A正确;经典力学取得了巨大的成就,但它也具有一定的局限性,并不是普遍适用的,选项B错误;在微观高速情况下,要用量子力学和相对论来解释,但是并不会因为相对论和量子力学的出现,就否定了经典力学,经典力学仍然是正确的,不会过时也不会失去价值,选项C、D错误.
3.(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()
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.经典力学与相对论是相互矛盾的一对理论
D.人们应当不断地扩展认识,在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
答案BD
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,人们只有不断地扩展自己的认识,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,选项A、C错误,B、D正确.
4.(多选)2017年6月16日,来自中国的“墨子号”量子卫星从太空发出两道红色的光,射向青海德令哈站与千公里外的云南丽江高美古站,实现人类历史上第一次距离达“千公里级”的量子密钥分发.下列说法正确的是()
A.牛顿力学适用于描述“墨子号”绕地球运动的规律
B.牛顿力学适用于描述光子的运动规律
C.量子力学可以描述“墨子号”发出的“两道红光”的运动规律
D.量子力学的发现说明牛顿力学已失去了实用价值
答案AC
解析牛顿力学可以用来描述物体的宏观低速运动,故牛顿力学适用于描述“墨子号”绕地球运动的规律,选项A正确;对于运动速度接近光速的物体的运动,不适合用牛顿力学来描述,选项B错误;量子力学可以描述“墨子号”发出的“两道红光”的运动规律,因为红光运动的速度为光速,所以需考虑相对论效应,使用量子力学描述,选项C正确;量子力学和牛顿力学适用范围不同,量子力学适用于高速运动,在宏观低速运动中,牛顿力学仍然适用,不能说牛顿力学已经失去了实用价值,选项D错误.
题组二对相对论的理解
5.(多选)下列说法符合狭义相对论的假设的是()
A.在不同的惯性系中,一切力学规律都是相同的
B.在不同的惯性系中,物理规律一般是不同的
C.在不同的惯性系中,真空中的光速都是相同的
D.在不同的惯性系中,真空中的光速都是不同的
答案AC
解析在不同的惯性系中,一切物理规律都是相同的,选项A正确,B错误;在不同的惯性系中,真空中的光速都是相同的,选项C正确,D错误.
6.(多选)在狭义相对论中,下列说法正确的是().
A.所有惯性系中基本规律都是相同的
B.在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关
C.在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向的传播速度不相同
D.质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态而改变
答案AB
解析根据相对论的观点,在不同的惯性系中,一切物理规律都是相同的;在一切惯性系中,光在真空中的传播速度都相等;质量、长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对状态而改变,选项A、B正确,C、D错误.
7.如图所示,按照狭义相对论的观点,火箭A是迎着光行驶的,火箭B是“追赶”光的,若火箭相对于地面的速度为v,则两火箭上的观察者测出的光速分别为()
A.c+vc-v B.c-vc+v
C.cc D.无法确定
答案C
解析根据光速不变原理,在一切惯性参考系中,测量到的真空中的光速都一样,因此在火箭A、B两个惯性参考系中,观察者测量到的光速一样大,均为c,选项C正确.
8.在地面附近有一高速飞行的火箭,关于地面上的观察者和火箭中的工作人员观察到的现象,下列说法正确的是()
A.地面上的人观察到火箭变短
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