課時跟蹤檢測（十五）相對論時空觀與牛頓力學的局限性eq\a\vs4\al(A)組—重基礎·體現(xiàn)綜合1．關于經(jīng)典力學，下列說法正確的是 ()A．僅適用于微觀粒子的運動B．適用于宏觀物體的低速運動C．經(jīng)典力學中，物體的質量與其運動速度有關D．經(jīng)典力學中，物體的長度與其運動速度有關解析：選B經(jīng)典力學適用條件為宏觀、低速的物體，對微觀、高速運動不再適用，故A錯誤，B正確。在相對論力學中，物體的質量、長度與其運動速度有關，經(jīng)典力學中，物體的質量、長度與其運動速度無關，故C、D錯誤。2．對于時空觀的認識，下列說法正確的是 ()A．相對論給出了物體在低速運動時所遵循的規(guī)律B．相對論具有普遍性，經(jīng)典物理學為它在低速運動時的特例C．相對論的出現(xiàn)使經(jīng)典物理學在自己的適用范圍內不再繼續(xù)發(fā)揮作用D．經(jīng)典物理學建立在實驗的基礎上，它的結論又受到無數(shù)次實驗的檢驗，因此在任何情況下都適用解析：選B相對論給出了物體在高速運動時所遵循的規(guī)律，經(jīng)典物理學為它在低速運動時的特例，在自己的適用范圍內還將繼續(xù)發(fā)揮作用。經(jīng)典物理學有簡捷的優(yōu)勢。故A、C、D錯誤，B正確。3．經(jīng)典力學只適用于低速運動，不適用于高速運動，這里的“高速”是指()A．聲音在空氣中的傳播速度B．第一宇宙速度C．高鐵列車允許行駛的最大速度D．接近真空中光的傳播速度解析：選D這里的“高速”是指接近真空中光的傳播速度，故D正確，A、B、C錯誤。4．(多選)甲在接近光速的火車上看乙手中沿火車前進方向放置的尺子，同時乙在地面上看甲手中沿火車前進方向放置的尺子，則下列說法正確的是 ()A．甲看到乙手中的尺子長度比乙看到自己手中的尺子長度大B．甲看到乙手中的尺子長度比乙看到自己手中的尺子長度小C．乙看到甲手中的尺子長度比甲看到自己手中的尺子長度大D．乙看到甲手中的尺子長度比甲看到自己手中的尺子長度小解析：選BD對甲來說，他看到自己手中的尺子是靜止的，故長度為公式中的l0，他觀察到乙手中的尺子是運動的，看到的長度相當于公式中的l，由l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))，得l＜l0，故甲看到乙手中的尺子長度比乙看到自己手中的尺子長度小，故A錯誤，B正確；同理，乙看到自己手中的尺子是靜止的，長度為l0，他觀察到甲手中的尺子是運動的，看到的長度為l，由l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))，得l＜l0，故乙看到甲手中的尺子長度比甲看到自己手中的尺子長度小，故C錯誤，D正確。c(cc，強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為()圖1c cc D．c解析：選D由狹義相對論的基本假設：光速不變原理，真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都是相同的，可知D正確。6．(多選)如圖2甲，質子束被加速到接近光速；如圖2乙，中子星是質量、密度非常大的星體，下列說法正確的是 ()圖2A．經(jīng)典力學適用于質子束的運動規(guī)律B．經(jīng)典力學不適用于質子束的運動規(guī)律C．經(jīng)典力學適用于中子星的引力規(guī)律D．經(jīng)典力學不適用于中子星的引力規(guī)律解析：選BD經(jīng)典力學適用于宏觀、低速物體，不適用于質子束的運動規(guī)律，也不適用于中子星的引力規(guī)律，故A、C錯誤，B、D正確。7．有兩個慣性參考系1和2，彼此相對做勻速直線運動，下列敘述正確的是()A．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變快了；在參考系2看來，1中的所有物理過程都變慢了B．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變快了；在參考系2看來，1中的所有物理過程也變快了C．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變慢了；在參考系2看來，1中的所有物理過程都變快了D．在參考系1看來，2中的所有物理過程都變慢了；在參考系2看來，1中的所有物理過程也變慢了解析：選D時間延緩效應與相對運動的方向無關，靜止參考系的時間是固有時間，v為相對運動速度，Δt為觀察系中經(jīng)歷的時間，Δτ為被觀察的參考系中所經(jīng)歷的時間，也即固有時間。根據(jù)時間延緩效應公式Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))＞Δτ，在相對某參考系運動的參考系看來，原參考系中的時間變長了，運動就變慢了，故D正確。8．(多選)2020年6月15日，中國科學院宣布，墨子號量子科學實驗衛(wèi)星在國際上首次實現(xiàn)千公里級基于糾纏的量子密鑰分發(fā)。下列說法正確的是 ()A．經(jīng)典力學適用于墨子號繞地球運動的規(guī)律B．經(jīng)典力學適用于光子的運動規(guī)律C．量子力學可以描述墨子號發(fā)出的量子通信規(guī)律D．經(jīng)典力學已經(jīng)失去了應用價值解析：選AC經(jīng)典力學適用于宏觀低速的物體運動，“墨子號”的運動屬于宏觀低速運動，故A正確。量子力學適用于微觀高速的物體運動，如光的運動，而對于高速運動的光子，經(jīng)典力學已經(jīng)不再適用，經(jīng)典力學在自己的范圍內是有價值的，故C正確，D錯誤。9．如圖3所示，在地面上M點固定一光源，在離光源等距的A、B兩點上固定有兩個光接收器，今使光源發(fā)出一閃光，問：(1)在地面參考系中觀測，誰先接收到光信號？圖3(2)在沿AB方向高速運動的火車參考系中觀測，誰先接收到光信號？解析：(1)因光源離A、B兩點等距，光向A、B兩點傳播速度相等，所以光到達A、B兩點所需要的時間相等。即在地面參考系中觀測，兩接收器同時接收到光信號。(2)對于火車參考系來說，光源和A、B兩接收器都沿BA方向運動，當光源發(fā)出的光向A、B傳播時，A和B都沿著BA方向運動了一段距離到達A′和B′，如圖所示，所以光到達A′的距離更長，到達B′的距離更短，即在火車參考系中觀測，B比A先接收到光信號。答案：(1)同時接收到光信號(2)B先接收到光信號eq\a\vs4\al(B)組—重應用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．(多選)c的飛船上打開一個光源，則下列說法正確的是()ccC．在垂直飛船前進方向地面上的觀察者看到這一光速是cD．在地面上任何地方的觀察者看到的光速都是c解析：選CD根據(jù)狹義相對論的“光速不變原理”可知，真空中的光速在不同的慣性系中都是相同的，因此真空中的光速相對于飛船的速度為c，相對于地面的速度也為c。11．(多選)對于公式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運動時的質量B．當物體的運動速度v>0時，物體的質量為m>m0，即物體質量改變了，故經(jīng)典力學不再適用，是不正確的C．當物體以較小的速度運動時，質量變化十分微小，經(jīng)典力學理論仍然適用，只有當物體以接近光速運動時，質量變化才明顯，故經(jīng)典力學適用于低速運動，而不適用于高速運動D．通常由于物體的運動速度太小，故質量的變化引不起我們的感覺，在分析地球上物體的運動時，不必考慮質量的變化解析：選CD公式中m0是靜止質量，m是物體以速度v運動時的質量，故A錯誤。由公式可知，只有當v接近光速時，物體的質量變化才明顯，一般情況下物體的質量變化十分微小，經(jīng)典力學仍然適用，故B錯誤，C、D正確。12．長度測量與被測物體相對于觀察者的運動有關，一艘宇宙飛船的船身長度為l0＝90m，相對地面以vc的速度在一觀測站的上空飛過。(光速c×108m/s)(1)觀測站測得飛船的船身通過觀測站的時間間隔是多少？(2)宇航員測得船身通過觀測站的時間間隔是多少？解析：(1)觀測站測得船身的長度為l＝l0eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)＝54m，通過觀測站的時間間隔為Δt＝eq