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2025粵教版高中物理必修第二冊(cè)
分層作業(yè)25　牛頓力學(xué)的成就與局限性　相對(duì)論時(shí)空觀　宇宙起源和演化
A組 必備知識(shí)基礎(chǔ)練
　　　　　　　　　　　　　　　　　
題組一　經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性
1.下列運(yùn)動(dòng)中,不能用牛頓力學(xué)規(guī)律描述的是(　　)
A.子彈的飛行
B.粒子接近光速運(yùn)動(dòng)
C.“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車從廣州向北京奔馳
D.神舟十三號(hào)飛船繞地球運(yùn)動(dòng)
2.(多選)下列說法中哪些屬于經(jīng)典時(shí)空觀的觀點(diǎn)(　　)
A.世界的過去、現(xiàn)在和將來都只有量的變化,而不會(huì)發(fā)生質(zhì)的變化
B.時(shí)間和空間不依賴人們的意識(shí)而存在
C.時(shí)間和空間是絕對(duì)的
D.時(shí)間和空間是緊密聯(lián)系、不可分割的
題組二　狹義相對(duì)論的主要結(jié)論
3.假設(shè)地面上有一列火車以接近光速的速度運(yùn)行,其內(nèi)站立著一個(gè)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(gè)人是一個(gè)矮胖子
B.這個(gè)人是一個(gè)瘦高個(gè)子
C.這個(gè)人矮但不胖
D.這個(gè)人瘦但不高
4.地面上的觀察者測(cè)得真空中的光速為v1,在勻速直線運(yùn)動(dòng)的列車內(nèi),觀察者測(cè)得真空中的光速為v2,根據(jù)狹義相對(duì)論,下列判斷正確的是(　　)
A.v1>v2 B.v1C.v1=v2 D.無法確定
B組 關(guān)鍵能力提升練
5.如圖所示,沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C.假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛,當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)閃光,列車上的觀察者測(cè)得A、C兩鐵塔被照亮的順序是(　　)
A.同時(shí)被照亮 B.A先被照亮
C.C先被照亮 D.無法判斷
6.如圖所示,假設(shè)一根10 cm長(zhǎng)的梭鏢以接近光速穿過一根10 cm長(zhǎng)靜止的管子,它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的.以下敘述中最好地描述了梭鏢穿過管子情況的是(　　)
A.靜止的觀察者看到梭鏢收縮變短,因此在某個(gè)位置,管子能完全遮住梭鏢
B.靜止的觀察者看到梭鏢變長(zhǎng),因此在某個(gè)位置,梭鏢從管子的兩端伸出來
C.靜止的觀察者看到兩者的收縮量相等,因此在某個(gè)位置,管子仍恰好遮住梭鏢
D.如果梭鏢和管子都以光速c相向運(yùn)動(dòng),則二者的相對(duì)速度是2c
7.愛因斯坦于1905年在德國《物理年鑒》發(fā)表了論文《論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)》,論文首次提出狹義相對(duì)論.假設(shè)一艘太空飛船靜止時(shí)的長(zhǎng)度為30 m,它以0.6c(c為光速)的速度沿長(zhǎng)度方向飛行越過地球,根據(jù)狹義相對(duì)論,下列說法正確的是(　　)
A.飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30 m
B.地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30 m
C.飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來的光信號(hào)速度小于c
D.地球上的觀測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來的光信號(hào)速度小于c
C組 核心素養(yǎng)拔高練
8.例如有一對(duì)孿生兄弟A和B,其中B乘坐速度為v=0.9c的火箭飛往大角星(牧夫座α),而后又飛回地球.根據(jù)A在地球上的觀測(cè),大角星離地球有40萬光年遠(yuǎn),這次B往返飛行經(jīng)歷時(shí)間為80.8年.如果B在離開地球時(shí),他們的年齡都為20歲,試問當(dāng)B回到地球時(shí),他們的年齡各有多大 (保留到整數(shù)位)
分層作業(yè)25　牛頓力學(xué)的成就與局限性
相對(duì)論時(shí)空觀　宇宙起源和演化
1.B　解析 牛頓力學(xué)規(guī)律只適用宏觀低速物體,不適用微觀高速粒子的運(yùn)動(dòng),則不能用牛頓力學(xué)規(guī)律描述的是粒子接近光速運(yùn)動(dòng).故選B.
2.ABC　解析 經(jīng)典時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間和空間都是與外界事物無關(guān)的、絕對(duì)的,選項(xiàng)A、B、C屬于經(jīng)典時(shí)空觀;選項(xiàng)D屬于相對(duì)論時(shí)空觀.
3.D　解析 由公式l=l0可知,在運(yùn)動(dòng)方向上,人的寬度要減小,在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上,人的高度不變.
4.C　解析 根據(jù)狹義相對(duì)論光速不變?cè)?光在真空中總是以確定的速度傳播,速度的大小同光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),在真空中的各個(gè)方向上,光信號(hào)傳播速度的大小均相同,光速同光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和觀察者所處的慣性系無關(guān),可知v1=v2,故選C.
5.C　解析 列車上的觀察者看到的是由B發(fā)出后經(jīng)過A和C反射的光,由于列車在這段時(shí)間內(nèi)向C運(yùn)動(dòng),靠近C而遠(yuǎn)離A,所以C的反射光先到達(dá)列車上的觀察者,觀察者看到C先被照亮,故選項(xiàng)C正確.
6.A　解析 根據(jù)狹義相對(duì)論的尺縮效應(yīng),如果梭鏢相對(duì)于觀察者運(yùn)動(dòng),那么梭鏢收縮變短,而管子長(zhǎng)度不變,因此在某個(gè)位置,管子能完全遮住梭鏢,A正確,B、C錯(cuò)誤;由光速不變?cè)?可知物體的速度不會(huì)超過光速,故D錯(cuò)誤.
7.B　解析 飛船上的觀測(cè)者相對(duì)該飛船靜止,飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度等于30 m,故A錯(cuò)誤;該飛船相對(duì)地球上的觀測(cè)者是運(yùn)動(dòng)的,地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30 m,故B正確;根據(jù)光速不變?cè)?飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來的光信號(hào)速度等于c,故C、D錯(cuò)誤.
8.解析 設(shè)B在飛船慣性系中經(jīng)歷時(shí)間為t'
根據(jù)鐘慢效應(yīng)得t=
即80.8=
解得t'=35年
所以B回到地球時(shí)的年齡為20+35=55歲
此時(shí)A的年齡為20+80.8=101歲.
答案 101歲　55歲
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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