经典力学的局限性(中)

试卷第1页，总11页6.经典力学的局限性中1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法中正确的是A．牛顿通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因B．伽利略发现了行星运动的规律C．卡文迪许通过实验测出了引力常量D．爱因斯坦相对论的创立表明牛顿运动定律是错误的【答案】C【解析】伽利略通过理想斜面实验提出力并不是维持物体运动的原因，选项A错误；开普勒发现了行星运动的规律，选项B错误；卡文迪许通过实验测出了引力常量，选项C错误；爱因斯坦创立了相对论，相对论的创立并不表明经典力学已不再适用，其实，相对论与经典力学适用的范围不同，经典力学只适用于宏观低速物体，而高速物体适用于相对论。故D错误；故选C.2．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是（）A．经典力学不能很好地描述微观粒子运动的规律B．地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，经典力学就不适用了C．在所有天体的引力场中，牛顿的引力理论都是适用的D．20世纪初，爱因斯坦建立的相对论完全否定了经典力学的观念和结论【答案】A【解析】经典力学无法正确地描述微观粒子运动的规律性，故A正确。经典力学适用于宏观物体、低速运动的物体，可知地球以3×104m/s的速度绕太阳公转时，经典力学是适用的，故B错误。密度越大的天体表面引力越强，中子星密度非常大，其表面的引力比常见的引力强得多，为强引力，牛顿的引力理论已经不能正确解决了，故C错误。爱因斯坦建立的相对论，但是没有否定经典力学的观念和结论，故D错误。故选A。3．下列说法中正确的是（）A．相对论只适用于惯性参考系B．电磁波与机械波一样都有衍射、干涉现象、所以它们没有本质的区别C．沿着一个特定方向传播的光叫偏振光D．光的反射现象和折射现象不能说明光是不是横波【答案】D【解析】试卷第2页，总11页A.狭义相对论只适用于惯性系，而广义相对论则适用于包括非惯性系在内的一切参考系，故A错误；B.电磁波和机械波都属于波，故都能发生干涉和衍射现象，但二者产生的机理不同，故B错误；C.质点振动方向与传播方向垂直的光叫偏振光，故C错误；D.反射现象和折射现象不能说明波是不是横波，偏振现象可以说明波是横波，故D正确。故选：D4．下列说法正确的是A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关B．自然光在玻璃表面的反射光是偏振光C．根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场D．验钞机是利用红外线使钞票上的荧光物质发光效应进行防伪的【答案】B【解析】相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，故A错误；偏振是横波特有的现象，自然光在玻璃表面的反射光是偏振光，故B正确；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，恒定的电场不会产生磁场，故C错误；验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光效应进行防伪的，故D错误。所以B正确，ACD错误。5．关于经典力学，下列说法正确的是（）A．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的意义B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的C．经典力学在宏观低速运动、引力不太大时适用D．经典力学对高速运动的电子、中子、质子等微观粒子是适用的【答案】C【解析】相对论、量子论的提出，没有否定经典力学，经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形，对于高速、微观的情形经典力学不适用。所以ABD错误，C正确。故选：C。6．下面说法中正确的有()A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度试卷第3页，总11页B．经典力学只适用于高速运动和宏观世界C．海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的D．牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律并给出了引力常量的值【答案】C【解析】第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度，是发射人造卫星的最小速度，选项A错误；经典力学只适用于低速运动和宏观世界，选项B错误；海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的，选项C正确；牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的值，选项D错误；故选C.7．以下说法正确的是()A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用B．经典力学的局限性说明经典力学的理论是错误的C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变D．相对论与量子力学否定了经典力学理论【答案】C【解析】我们现在的力学分为经典力学和量子力学，其中经典力学是指以牛顿的三大定律为基础的现代力学体系，其适用范围是宏观低速，在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变；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，故选项C正确，ABD错误；故选C.8．美国全球定位系统卫星上要用一些装置去纠正卫星运动所造成的时间偏差，这一应用技术的理论来源是（）A．牛顿的经典力学理论B．达尔文的进化论C．爱因斯坦的相对论D．普朗克的量子论【答案】C【解析】根据爱因斯坦的相对论，空间和时间会随着物体运动速度的变化而变化。卫星和地球的运动速度存在差异，因而双方使用的时间也必然存有偏差。故C正确；故选C9．下列哪些运动不服从经典力学的规律()A．发射同步人造卫星B．电子绕原子核的运动C．云层在天空的运动D．子弹射出枪口的速度试卷第4页，总11页【答案】B【解析】经典力学的规律适用于宏观低速物体，不适用于微观高速粒子的运动，故经典力学不适应电子绕原子核的运动，故选B.10．下列描述不属于经典力学范围的是A．开普勒对行星运动规律的描述B．伽利略对落体运动规律的描述C．牛顿对物体低速运动规律的描述D．爱因斯坦对粒子接近光速运动规律的描述【答案】D【解析】ABC：经典力学的适用范围是宏观低速，开普勒对行星运动规律的描述、伽利略对落体运动规律的描述、牛顿对物体低速运动规律的描述均属于宏观低速问题，属于经典力学范围。D：爱因斯坦对粒子接近光速运动规律的描述不属于宏观低速问题，不属于经典力学范围。本题选不属于经典力学范围的，答案是D。11．经典力学的基础是牛顿运动定律，万有引力定律更是建立了人们对牛顿物理学的尊敬.20世纪以来，人们发现了一些新的事实，用经典力学无法解释．下列说法正确的是()A．由于经典力学有局限性，所以它是错误的B．当物体的速度接近光速时，经典力学仍成立C．狭义相对论能描述微观粒子运动的规律D．量子力学能描述微观粒子运动的规律【答案】D【解析】相对论和量子力学的出现，并没有否定经典力学，经典力学是相对论和量子力学在低速、宏观条件下的特殊情形。故A错误。当物体的速度接近光速时，经典力学不成立，故B错误。量子力学能够描述微观粒子运动的规律。故C错误，D正确。故选D。12．经典力学不能适用下列哪些运动()A．火箭的发射B．微观粒子的波动性C．“勇气号”宇宙探测器在太空的运动D．宇宙飞船绕地球的运动试卷第5页，总11页【答案】B【解析】经典力学适用宏观低速物体的运动，而不适应微观高速粒子的运动；则经典力学不能适用微观粒子的波动性，故选B.13．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是()A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典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；经典力学适用于微观粒子的运动C．经典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】A项：经典力学适用于宏观世界和低速运动，对于微观世界和高速运动不再适用，故A错误；B、C项：经典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，故B错误，C正确。14．经典力学不适用下列哪些运动（）A．火箭的发射B．微观粒子的波动性C．宇宙飞船绕地球的运动D．“勇气号宇宙探测器”【答案】B【解析】火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动、“勇气号”宇宙探测器的运动都属低速，经典力学能适用。对于微观的情形经典力学不适用，故B正确，ACD错误。15．下面说法中正确的是（）①当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；②当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；③当普朗克常量h（6.63×10-34J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别；④当普朗克常量h（6.63×10-34J·s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别.A．①③B．②④C．①④D．②③【答案】A【解析】当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论相差不大，故经典力学是适用的，故①正确；当物体运动速度接近光速时,相对论物理学和经典物理学的结论有很大的不同，②错误；当普朗克常量不能忽略不计时，量子效应不能忽略，量子试卷第6页，总11页力学和经典力学的结论不同，故③正确，④错误；故选A.16．下面说法中正确的是()①根据牛顿的万有引力定律可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的1/2时,引力将变为原来的4倍;②按照广义相对论可以知道,当星球质量不变,半径变为原来的1/2时,引力将大于原来的4倍;③在天体的实际半径远大于引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大;④在天体的实际半径接近引力半径时,根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异不大.A．①②B．③④C．①③D．②④【答案】A【解析】根据万有引力定律F=G122mmr可知，当星球质量不变，半径变为原来的12时，引力将变为原来的4倍．故①正确．按照广义相对论可以知道，当星球质量不变，半径变为原来的12时，引力将大于原来的4倍．故②正确．牛顿的万有引力定律适用条件是两个质点间引力的计算，要将星球看成质点才能计算它们间引力的大小，而天体的实际半径远大于引力半径，根据爱因斯坦理论，天体的实际半径远大于引力半径时，由爱因斯坦和牛顿引力理论计算出的力的差异并不大，但当天体的实际半径接近引力半径时，这种差异将急剧增大所以根据爱因斯坦的引力理论和牛顿的引力理论计算出的力差异很大．故③、④错误．故选A．17．在日常生活中，我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化，其原因是()A．运动中的物体，其质量无法测量B．物体的速度远小于光速，质量变化极小C．物体的质量太大D．物体质量并不随速度变化而变化【答案】B【解析】物体在运动中，我们可以运用弹簧秤结合物理规律称量物体的质量，故A错误；物体的运动速度远小于光速，质量变化极小，故B正确；根据狭义相对论的基本结论可知，质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对状态而改变，经典力学不再适用，故CD错误。所以B正确，ACD错误。试卷第7页，总11页18．下列说法正确的是（）A．在经典力学中,物体的质量不随运动状态而改变,在狭义相对论中,物体的质量也不随运动状态而改变B．在经典力学中,物体的质量随运动速度的增加而减小,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大C．在经典力学中,物体的质量是不变的,在狭义相对论中,物体的质量随物体速度的增大而增大D．上述说法都是错误的【答案】C【解析】由相对论质量公式021mmvc＝可知物体的质量随速度的增大而增大；经典力学的基础是牛顿运动定律，经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似．在狭义相对论的所有公式中，只要令v＜＜c，在数学上稍作变换，就会发现，它们将全部退化为牛顿的经典力学公式．故ABD错误，C正确；故选C.19．(多选)下列说法正确的是()A．经典力学中物体的质量是不变的B．经典力学中的时间和空间是独立于物体及其运动的C．万有引力定律适用于强作用力D．物体的速度可以是任意值【答案】AB【解析】经典力学中物体的质量是不变的，而相对论认为物体的质量随速度发生变化。故A正确；经典时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的，而相对论时空观认为时间和空间与物体及其运动有关系，故B正确；万有引力定律属于弱引力作用，不适用于强作用力，故C错误；根据相对论力学，物体的能量是不连续的，所以速度也是不连续的，故D错误；故选AB。点睛：本题考查的是经典力学的适