2024高中物理第6章6經(jīng)典力學(xué)的局限性精練含解析新人教必修2

PAGEPAGE3經(jīng)典力學(xué)的局限性1．下列說法正確的是()A．牛頓運(yùn)動(dòng)定律就是經(jīng)典力學(xué)B．經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律C．牛頓運(yùn)動(dòng)定律可以解決自然界中全部的問題D．經(jīng)典力學(xué)可以解決自然界中全部的問題【解析】經(jīng)典力學(xué)并不等于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，牛頓運(yùn)動(dòng)定律只是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)．經(jīng)典力學(xué)并非萬能，也有其適用范圍，它并不能解決自然界中全部的問題，沒有哪個(gè)理論可以解決自然界中全部的問題．因此，B正確．【答案】B2．經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運(yùn)動(dòng)()A．火箭的放射B．宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng)C．“志氣號(hào)”宇宙探測(cè)器D．微觀粒子的波動(dòng)性【解析】經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速、弱引力區(qū)域，故A、B、C都適用，而探討微觀粒子的波動(dòng)性時(shí)，經(jīng)典力學(xué)不再適用．【答案】D3．(2014·長(zhǎng)春高一期末)經(jīng)典力學(xué)只適用于“低速”、“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【解析】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D正確．【答案】D4．通過一個(gè)加速裝置對(duì)電子施加一很大的恒力，使電子從靜止起先加速，則對(duì)這個(gè)加速過程，下列描述正確的是()A．依據(jù)牛頓其次定律，電子將始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．電子先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后以光速做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．電子起先近似于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后來質(zhì)量增大，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用D．電子是微觀粒子，整個(gè)加速過程根本就不能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來說明【解析】電子在加速裝置中由靜止起先加速運(yùn)動(dòng)，初始階段速度較小，遠(yuǎn)小于光速，此時(shí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律基本適用，可以認(rèn)為在它被加速的最初階段，它做勻加速運(yùn)動(dòng)；隨著電子速度越來越大，接近光速時(shí)，相對(duì)論效應(yīng)越來越明顯，質(zhì)量增大，它不再做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再適用．【答案】C5．下列說法正確的是()A．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變更；在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量也不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而變更B．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)速度的增大而減??；在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大C．在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不變的；在狹義相對(duì)論中，物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大D．上述說法都是錯(cuò)誤的【解析】在狹義相對(duì)論中m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，所以物體的質(zhì)量隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變更而變更，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變更而變更，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)正確．【答案】C6．相對(duì)論告知我們，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量與其靜止時(shí)的質(zhì)量相比()A．運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量大B．運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量小C．運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量與靜止時(shí)的質(zhì)量相等D．是兩個(gè)不同的概念，無法比較【解析】依據(jù)狹義相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v,c)2))知，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量比靜止時(shí)的質(zhì)量大，A對(duì)，B、C、D錯(cuò)．【答案】A7．關(guān)于經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)，下列說法中正確的是()A．不論是對(duì)宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)都是適用的B．量子力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)C．經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，量子力學(xué)適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)D．上述說法都是錯(cuò)誤的【解析】經(jīng)典力學(xué)適用于低速運(yùn)動(dòng)、宏觀物體，不適用于高速、微觀粒子．量子力學(xué)既適用于宏觀物體，也適用于微觀物體，故選項(xiàng)C正確．【答案】C8．日常生活中我們并沒發(fā)覺物體的質(zhì)量隨物體運(yùn)動(dòng)速度的變更而變更，其緣由是()A．運(yùn)動(dòng)中物體無法稱量質(zhì)量B．物體的速度遠(yuǎn)小于光速，質(zhì)量變更微小C．物體的質(zhì)量太大D．物體的質(zhì)量不隨速度的變更而變更【解析】依據(jù)狹義相對(duì)論m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))知，在宏觀物體的運(yùn)動(dòng)中，v?c，所以m變更不大，而不是因?yàn)槲矬w的質(zhì)量太大或無法測(cè)量，也不是因?yàn)橘|(zhì)量不隨速度的變更而變更，正確選項(xiàng)為B.【答案】B9．下面說法中正確的是()①當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速時(shí)，相對(duì)論物理學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)分②當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，相對(duì)論物理學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)分③當(dāng)普朗克常量h(6.63×10－34J·s)可以忽視不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)分④當(dāng)普朗克常量h不能忽視不計(jì)時(shí)，量子力學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)分A．①③ B．②④C．①④ D．②③【解析】普朗克常量是聯(lián)系宏觀粒子與微觀粒子的紐帶．對(duì)宏觀粒子，普朗克常量可忽視不計(jì)；在運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速的狀況下，相對(duì)論物理學(xué)和經(jīng)典力學(xué)的結(jié)論沒有區(qū)分．A對(duì)．【答案】A10．(多選)對(duì)于公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，下列說法中正確的是()A．式中的m0是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量B．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度v>0時(shí)，物體的質(zhì)量m>m0，即物體的質(zhì)量變更了，故經(jīng)典力學(xué)不適用、不正確C．當(dāng)物體以較小速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變更非常微弱，當(dāng)物體以接近光速的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變更明顯D．通常由于物體的運(yùn)動(dòng)速度太小，故質(zhì)量的變更不能引起我們的感覺【解析】公式中m0是靜止質(zhì)量，m是物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；由公式可知，只有當(dāng)v接近光速時(shí)，物體的質(zhì)量變更才明顯，一般狀況下物體的質(zhì)量變更非常微小，故經(jīng)典力學(xué)仍舊適用，故B錯(cuò)誤，C、D正確．【答案】CD11．為使電子的質(zhì)量增加到靜止質(zhì)量的兩倍，須要多大的速度？【解析】依據(jù)物體質(zhì)量與其速度的關(guān)系m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，有2m0＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))解得電子運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)為：v＝eq\f(\r(3)c,2)＝eq\f(\r(3),2)×3×108m/s＝2.60×108m/s.【答案】2.60×108m/s12．地球以3×104m/s的速度繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，它的質(zhì)量增大到靜止質(zhì)量的多少倍？假如物體的速度達(dá)到0.8c【解析】依據(jù)狹義相對(duì)論的質(zhì)量公式m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))，可得地球以3×104m/s的速度繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，它的質(zhì)量為m地＝eq\f(m地0,\r(1－\f(v2,c2)))＝eq\f(m地0,\r(1－\f(3×104,3×108)2))≈1.000000005m地0，即增大到靜止質(zhì)量的1.000000005