《2019-2020年高中物理 基礎知識篇 第六章 第六節(jié) 經(jīng)典力學的局限性同步練測 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高中物理 基礎知識篇 第六章 第六節(jié) 經(jīng)典力學的局限性同步練測 新人教版必修2（12頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2019-2020年高中物理基礎知識篇第六章第六節(jié)經(jīng)典力學的局限性同步練測新 人教版必修2 建議用時實際用時 45分鐘 一、選擇題（本題包括10小題，每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分，共60分） 1. 下列說法正確的是（） .牛頓定律就是經(jīng)典力學 .經(jīng)典力學的基礎是牛頓運動定律 .牛頓運動定律可以解決自然界中所有的問題 .經(jīng)典力學可以解決自然界中所有的問題 2. 以下說法正確的是（） ?經(jīng)典力學理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用 .經(jīng)典力學理論的成立具有一定的局限

2、性 .在經(jīng)典力學中，物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)而改變 .相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論 3. 在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步?在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的說法是（） ?愛因斯坦創(chuàng)立了“日心說” ?哥白尼提出了“地心說” ?伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動定律 ?牛頓總結出了萬有引力定律 4. 下列說法中正確的是（） .愛因斯坦的狹義相對論研究的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)律 .愛因斯坦的狹義相對論研究了物體在高速運動時所遵循的規(guī)律 .牛頓物理學的運動定律研究的是物體在低速運動時所遵循的規(guī)律 .牛頓物理學的運動定律研究的是物體在高

3、速運動時所遵循的規(guī)律 5. 對于公式，下列說法中正確的是（） .式中的是物體以速度運動時的質(zhì)量 ?當物體的運動速度時，物體的質(zhì)量，即物體的質(zhì)量改變了，故經(jīng)典力學適用，所以是不正確的 ?當物體以較小速度運動時，質(zhì)量變化非常小,經(jīng)典力學理論仍然適用，只有當物體以接近光速的速度運動時，質(zhì)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物體 .通常由于物體的運動速度太小,故質(zhì)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(zhì)量的變化 滿分實際得分 100分 6. 關于經(jīng)典力學、狹義相對論和量子力學，下面說法中正確的是（） .狹義相對論和經(jīng)典力學是相互對立，互不相

4、容的兩種理論 .在物體高速運動時，物體的運動規(guī)律服從狹義相對論理論，在低速運動時，物體的運動服從牛頓定律 .經(jīng)典力學適用于宏觀物體的運動，量子力學適用于微觀粒子的運動 .不論是宏觀物體，還是微觀粒子，經(jīng)典力學和量子力學都是適用的 7. 物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識， 推動了科學技術的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步，下列表述正確的是（） ?牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 .牛頓通過實驗證實了萬有引力定律 .相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學已不再適用 .愛因斯坦建立了狹義相對論，把物理學推到高速領域 &20世紀以來，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實，而經(jīng)典力學卻無法解釋，經(jīng)典

5、力學只適用于解決物體低速運動的問題，不能用來處理高速運動的問題；只適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子.這說明（） ?隨著認識的發(fā)展,經(jīng)典力學已成了過時的理論.人們對客觀事物的具體認識，在廣度上是有局限性的 .不同領域的事物各有其本質(zhì)與規(guī)律 .人們應當不斷擴展認識,在更廣闊的領域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律 9. 下列說法中正確的是（） .自然界中的一切現(xiàn)象都能夠用經(jīng)典力學來描述 .研究分子、原子的運動規(guī)律時，經(jīng)典力學就不適用了 .沒有經(jīng)典力學就沒有今天的空間科學 .無論物體以多大的速度運動，其加速度都和受到的合外力成正比 10. 牛頓運動定律能適用于下列哪些情況（） .研究原子

6、中電子的運動 ?研究“神舟”五號飛船的高速飛行 ?研究地球繞太陽的運動 .研究飛機從北京飛往紐約的航線 二、簡答題（第11題14分，第12、13題每題13分，共40分.） 11. 如何理解經(jīng)典力學的局限性？局限性主要表現(xiàn)在哪幾個方面？ 13. 兩臺升降機甲、乙同時自由下落，甲上的人看到乙是靜止的，也就是說，在甲上的人看來，乙的運動狀態(tài)并沒有改變，但是乙確實受到向下的地球引力?根據(jù)牛頓運動定律，受到外力作用的物體，其運動狀態(tài)一定會改變，這不是有矛盾嗎？你是如何理解的？ 12. 量子力學研究表明，微觀粒子既表

7、現(xiàn)為粒子性又表現(xiàn)為波動性，粒子的能量等物理量只能取分立的數(shù)值,粒子的速度和位置具有不確定性,粒子的狀態(tài)只能用粒子在空間出現(xiàn)的概率來描述等，這表明現(xiàn)代物理學的發(fā)展，使經(jīng)典力學失去了價值?試判斷分析以上說法是否正確. 6.6經(jīng)典力學的局限性 得分： 選擇題 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、簡答題 11. 12. 13. 6.6經(jīng)典力學的局限參考答案 一、選擇題 1. 解析：經(jīng)典力學并不等于牛頓運動定律，牛頓運動定律只是經(jīng)典力學的基礎；經(jīng)典力學并非萬能， 也有其適用范圍，并不能解決自然

8、界中所有的問題?因此只有搞清牛頓運動定律和經(jīng)典力學的隸屬關系，明確經(jīng)典力學的適用范圍，才能正確解答此類問題. 2. 解析：經(jīng)典力學理論只適用于宏觀、低速的物體，錯，對.在經(jīng)典力學中，物體的速度，所以物體的質(zhì)量不隨運動狀態(tài)而改變，但相對論和量子力學并不否定經(jīng)典力學理論，認為它是在一定條件下的特殊情形，正確，錯誤. 3. 解析：“日心說”由哥白尼提出，愛因斯坦創(chuàng)立了相對論理論，、錯?行星運動定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的，錯?萬有引力定律是牛頓總結提出的，對. 4. 解析：牛頓經(jīng)典力學適用于宏觀物體的低速運動；愛因斯坦的狹義相對論適用于微觀粒子的高速運動，在低速時得出的結論與經(jīng)典力學基本一致. 5.

9、解析：根據(jù)公式可得正確；由公式可知，時，物體質(zhì)量基本不變，只有當接近時，質(zhì)量才發(fā)生較大變化，故錯誤，正確. 6. 解析：相對論并沒有否定經(jīng)典力學，而是認為經(jīng)典力學是相對論理論在一定條件下的特殊情況，錯.經(jīng)典力學適用于宏觀物體的低速運動，對于微觀粒子的高速運動問題經(jīng)典力學不再適用，但相對論、量子力學適用，故對，錯. 7. 解析：萬有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的，但在實驗室里加以驗證是卡文迪許進行的，對、錯相對論并沒有否定經(jīng)典力學，經(jīng)典力學對于低速、宏觀運動仍適用，錯狹義相對論的建立，是人類取得的重大成就，從而把物理學推到更高領域，對. &解析：人們對客觀世界的認識，要受到他所處時代的客觀條件和科學

10、水平的制約，所以形成的看法 也具有一定的局限性，人們只有不斷擴展自己的認識，才能掌握更廣闊領域內(nèi)的不同事物的本質(zhì)與規(guī)律；新的科學的誕生，并不意味著對原來科學的全盤否定，只能認為過去的科學是新的科學在一定條件下的特殊情形?所以對. 9. 解析：經(jīng)典力學的成就是輝煌的，作為現(xiàn)代航空航天理論基礎的天體力學就是經(jīng)典力學跟天文學相結合的產(chǎn)物，正確；以牛頓運動定律為代表的經(jīng)典力學體系，也有其自身的局限性和適用范圍，錯誤;一般來講，經(jīng)典力學不適用于描述微觀粒子的運動，也不適用于描述接近光速的高速運動，正確，錯誤 10. 解析：中各項運動雖然是“高速”，但相對于光速來說，卻是微不足道的，完全可以用牛頓運

11、動定律研究其規(guī)律?原子、電子等是微觀粒子，它們的運動不服從牛頓運動定律，故牛頓運動定律不適用于選項中的情況 二、簡答題 11. 牛頓認為時間和空間是絕對的，他在這樣的時間和空間中描述的機械運動在低速情況下是足夠精確的然而，牛頓把時間、空間割裂開來，認為它們與物質(zhì)運動無關的觀點，在微觀和高速領域中就不適用了?所以像一切科學一樣，經(jīng)典力學沒有也不會包含一切真理，它有自己的局限性，它像一切科學理論一樣，是一部“未完成的交響曲”? (1) 光的干涉和衍射現(xiàn)象證明了光的波動性. (2) 電磁相互作用和場的發(fā)現(xiàn)及電磁理論. (3) 質(zhì)量隨速度變化的發(fā)現(xiàn). (4) 時空的相對性和長度收縮問題.

12、 (5) X射線、放射性射線和電子的發(fā)現(xiàn). (6) 經(jīng)典力學的因果論受到嚴重沖擊，必須變革. 12. 量子力學的建立，并不是對經(jīng)典力學的否定，對于宏觀物體的運動，量子現(xiàn)象并不顯著，經(jīng)典力學仍然適用，所以現(xiàn)代物理學的發(fā)展，更好地完善了物理學體系，并沒有使經(jīng)典力學失去價值，經(jīng)典力學仍將在它的適用范圍內(nèi)大放異彩. 13. 牛頓運動定律只適用于慣性參考系，即用來作為參考系的物體不能有加速度(可以是靜止或勻速運動).當甲上的人看到乙靜止，實際是以做加速運動的升降機甲為參考系的，這時牛頓運動定律不再成立 2019-2020年高中物理基礎知識篇第六章第四節(jié)萬有引力理論的成就同步練測 新人教版必修2

13、 建議用時 實際用時 滿分 實際得分 60分鐘 100分 一、選擇題（本題包括8小題，每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分，共40分） 1. 已知引力常量，重 力加速度，地球半徑，則可知地球質(zhì)量的數(shù)量級是（） A. B. C.D. 2. 一艘宇宙飛船繞一個不知名的行星表面飛行， 要測定該行星的密度，僅僅只需測定（） ?運行周期?環(huán)繞半徑 ?行星的體積?運動速度 3. 已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以計算出地球的質(zhì)量（） .月球繞地球運行的周期和月球到地球的中心距離 .

14、地球同步衛(wèi)星離地面的高度 .地球繞太陽運行的周期和地球到太陽中心的距離 .人造地球衛(wèi)星在地面附近的運行速度和運行周期 4. 對于地球上的物體所受重力和地球?qū)υ撐矬w的 萬有引力的關系，下列說法中正確的是（） ?這兩個力是同一個力 .在忽略地球自轉(zhuǎn)的影響時，某個物體的重力就是定值，不隨其他因素而變化 .由于地球的自轉(zhuǎn),同一物體在緯度越高的地方重力越大 .由于地球的自轉(zhuǎn),同一物體在緯度越高的地方重力越小 5. 月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小 為，設月球表面的重力加速度大小為，在月球繞地球運行的軌道處由地球引力產(chǎn)生的重力加速度為?則（） 6. 用表示地球通信衛(wèi)星（同步衛(wèi)

15、星）的質(zhì)量，表示它離地面的高度，表示地球的半徑，表示地球表面處的重力加速度，表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則該通信衛(wèi)星所受地球?qū)λ娜f有引力的大小等于（） .0 7. 月球與地球質(zhì)量之比約為1：80,有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點構成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點做勻速圓周運動?據(jù)此觀點，可知月球與地球繞點運動的線速度大小之比約為（ .1：6400.1：80 .80：1.6400:1 &已知下面的哪組數(shù)據(jù)，可以算出地球的質(zhì)量（引力常量已知）（） A. 月球繞地球運行的周期及月球到地球中心 的距離 B. 地球繞太陽運行的周期及地球到太陽中心 的距離 C. 人造衛(wèi)星在地

16、面附近的運行速度和運行周期 D. 地球繞太陽運行的速度及地球到太陽中心的 距離 二、填空題（每小題4分，共8分 9. 地核的體積約為整個地球體積的，地核的質(zhì)量 約為地球質(zhì)量的，經(jīng)估算，地核的平均密度為.（結果取兩位有效數(shù)字） 10. 已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面上空繞該行星 做勻速圓周運動，經(jīng)過時間，衛(wèi)星的行程為，衛(wèi)星與行星的中心連線掃過的角度是1弧度，那么衛(wèi)星環(huán)繞周期=，行星的質(zhì)量 三、計算題（本題共4小題，每小題13分，共52分?解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分?有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位） 11. 宇航員站在

17、一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一個小球?經(jīng)過時間，小球落到星球表面,測得拋出點與落地點之間的距離為若拋出時的初速度增大到2倍，則拋出點與落地點之間的距離為.已知兩落地點在同一水平面上，該星球的半徑為，萬有引力常量為，求該星球的質(zhì)量.（提示：設小球質(zhì)量為，該星球表面重力加速度為，則 12.2000年1月26日我國發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)?若把甘肅省嘉峪關處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)98°和北緯=40°,已知地球半徑，地球自轉(zhuǎn)周期，地球表面重力加速度(視為常量)和光速?試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號傳到嘉峪關處的接收站所需的時間?(要求用題給的已知量的符號表

18、示) 13. 宇宙中兩顆相距較近的天體稱“雙星”，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，而不致因萬有引力的作用吸引到一起. (1) 試證它們軌道半徑之比、線速度之比都等于質(zhì)量之反比. (2) 設二者的質(zhì)量分別為和，二者相距，試寫出它們角速度的表達式 少？ 14.1997年月日在日本舉行的國際學術大會上，德國某學會的一個研究組宣布了他們的研究成果：銀河系的中心可能存在一個大黑洞，他們的根據(jù)是用口徑為的天文望遠鏡對獵戶座中位于銀河系中心附近的星體進行了近年的觀測所得到數(shù)據(jù)?他們發(fā)現(xiàn)，距離銀河系中心約億千米的星體正以的速度圍繞銀河系中心做旋轉(zhuǎn)運動?根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，試通過計算確認，如

19、果銀河系中心確實存在黑洞的話，其最大半徑是多 6.4萬有引力理論的成就得分： 一、選擇題 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 二、填空題 9. 10. 三、計算題 11. 12. 13. 14. 6.4萬有引力理論的成就參考答案 一、選擇題 1. 解析：由萬有引力定律：① 而在地球表面，物體所受重力約等于地球?qū)ξ矬w的吸引力，即② ①②聯(lián)立得：. 解得=.故選項D正確. 點撥：①估算地球質(zhì)量，即使題中未給出、和，它們也應當作已知量. ②利用以上已知條件，還可以估算地球的平均密度，設平均密度為則

20、=? 2. 解析：由得又，故只需測定運行周期. 3. 解析：月球繞地球運動，則由，得：，所以正確；衛(wèi)星繞地球表面運動，則有，又，所以，所以正確；地球的同步衛(wèi)星繞地球運動，則由得，不知道地球的半徑，所以不正確；地球繞太陽公轉(zhuǎn)，由只計算中心天體太陽的質(zhì)量.則不正確，故選擇、. 4. 解析：此題容易錯選，其理由是：認為重力是因為地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，是萬有引力的一個分力，因為地球的自轉(zhuǎn)，萬有引力的另一個分力（提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力）隨在地球上位置的不同而變化，所以重力在變化，而忽略地球自轉(zhuǎn)，重力就等于萬有引力，就是一個定值，應屬于一個恒定矢量，所以選擇了.錯誤原因是沒有弄清同一物體重力

21、變化的全部本質(zhì)原因.正確答案應該為.因為重力是萬有引力的一個分力，萬有引力的另一個分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力，此向心力隨軌道半徑（指的是物體所在位置到地軸之間的距離，它指向地軸并垂直于地軸）的變化而變化，所以重力也在變化，由于地球自轉(zhuǎn)，在緯度越高的地方物體所需向心力越小，而地面處的萬有引力近似認為不變，所以重力應變大，正確. 5. 解析：根據(jù)月球繞地球做勻速圓周運動的向心力由地球引力提供，選項正確. 6. 解析：在離地心處：==，這個表達式可以當做推論公式使用，這樣解答就顯得更加簡便.通信衛(wèi)星受到地球?qū)λ娜f有引力的大小為，又，所以，進而求得，故該題的正確選項是、. 點撥：注意重力加

22、速度與向心加速度的區(qū)別與聯(lián)系，并能巧妙應用推論分析處理問題，這是解決本題的關鍵. 解決天體問題時，由于牽扯到的物理量比較多，使用的公式也比較復雜，所以我們一定要正確理解題意，理解公式中每一個物理量所表示的意義. 7. 解析：月球與地球做勻速圓周運動的圓心在兩質(zhì)點的連線上，所以它們的角速度相等，其向心力是相互作用的萬有引力，大小相等，即，所以=，即，所以：=：=80：1,選項正確. &解析：根據(jù)求解中心天體質(zhì)量的方法，如果知道繞中心天體運動的行星（衛(wèi)星）運行的某些量便可 求解，方法是利用萬有引力提供向心力，則可由等分析，如果知道中心天體表面的重力加速度，則可由分析. 二、填空題 9.

23、 解析：由于，所以按題目給出的條件可得地核的密度與地球的密度之間的數(shù)量關系?因此求出地球的密度就是本題的重要一步，而地球體積為，必設法求出地球的質(zhì)量這正是萬有引力在天文學上的應用：估算天體的質(zhì)量，是采用衛(wèi)星繞地球做圓周運動這一模型進行計算的，最熟悉的衛(wèi)星就是近地衛(wèi)星了.近地衛(wèi)星線速度，周期，環(huán)繞半徑. 如果采用線速度表述則：，得. 如果采用周期表達式則：，得? 因此得地球密度的兩種表達式： 由，所以. 代入已知數(shù)據(jù)：. 點撥：近地衛(wèi)星的數(shù)據(jù)作為已知量可使解題變得簡單. 10. 解析：由于衛(wèi)星做勻速圓周運動，所以掃過的角度與時間成正比，貝y,又因為1弧度的弧長等于半徑，即衛(wèi)星的運行

24、半徑.所以運行的周期，人造衛(wèi)星繞行星運動，萬有引力提供向心力，則由，即，得. 三、計算題 11. 解析：設拋出點的高度為，第一次平拋的水平射程為，則有. 由平拋運動規(guī)律知，當初速度增大到2倍，其水平射程也增大到，得. 聯(lián)立以上兩式得. 設該星球上的重力加速度為，由平拋運動的規(guī)律，得. 由萬有引力定律與牛頓第二定律有：（其中小球的質(zhì)量） 聯(lián)立得. 點撥：本題是一道高考題，從解題的過程來看，它并不是一道難度很大的題，但是考生做得不盡人意,其主要原因是審題不仔細，將題設中的“拋出點與落地點之間的距離”這一條件錯誤地當作是物體的水平位移，導致不能正確求解?雖然這是審題的不仔細，也是平時

25、所見的平拋運動的問題總是將豎直和水平的位移分開來敘述，而對做平拋運動的物體位移反而沒有進行討論，在同學的腦子內(nèi)形成了思維定勢，不能建立正確的空間結構. 12. 解析：微波信號傳播速度等于光速，求時間需先求出衛(wèi)星與嘉峪關的距離綜合運用同步衛(wèi)星的動力學 關系和，解出衛(wèi)星距地心距離，再結合地球知識，作出相應的幾何圖形(圖1)運用數(shù)學知識求出衛(wèi)星 到嘉峪關的距離. 1 "地心 設為衛(wèi)星的質(zhì)量，為地球的質(zhì)量，為衛(wèi)星到地球中心的距離，同步衛(wèi)星的周期即地球自轉(zhuǎn)周期，有 又據(jù)，所以 在東經(jīng)98°的經(jīng)線所在平面內(nèi)，如圖所示，嘉峪關市位于點，衛(wèi)星到它的距離設為，據(jù)余弦定理得 所以. 點撥：本題

26、易錯點：一是不能綜合運用衛(wèi)星的動力學方程和重力等于萬有引力這兩個重要關系，無法 正確求出衛(wèi)星到地心距離?另一容易出錯之處是無法建立衛(wèi)星、嘉峪關與地心所構成的幾何圖形，無法 正確列出、、和之間的幾何關系?遇到問題首先要在頭腦中建立起能反映題目所描述的物理情景的空 間圖景，再把三維空間圖變成可畫在紙上的二維平面圖.這一步是解題的關鍵.也是對空間想像能力的考查.解物理題往往離不開作圖，要有這方面的意識和養(yǎng)成作圖的習慣.其次是對題目敘述的情景和過 程進行深入分析，情景和過程分析清楚了，需要哪些規(guī)律和公式也就明確了特別是對較為復雜的物理過程，更要在分析過程上下功夫，只有真正把過程分析清楚、分析透

27、徹了，才能保證解題方法正確 13?解析：兩天體做圓周運動的角速度一定相同?二者軌跡圓的圓心為，圓半徑分別為和，如圖2所示. ⑴對兩天體，由萬有引力定律可分別列出 ① ② 所以因為，，所以. (2)由①得③由②得④ ③與④相加化簡得：. 點撥：解決此類問題的關鍵有三點：①向心力的大小相等②兩天體的角速度相等?③兩天體的軌道半 徑之和等于兩天體的間距. 14. 解析：設黑洞的質(zhì)量為，距銀河系中心約60億千米，繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的星體質(zhì)量為. 則有① 設光子繞黑洞表面做勻速圓周運動而不離去的半徑為，則有：② 把代入①②可得 點撥：黑洞是某些星體的最后演變期?本題利用萬有引力定律探究了黑洞的大小?從本題的分析過程可以看出，對任何天體運動的研究，始終是以萬有引力是天體運動的向心力為基本動力學方程.這是在中學物理范圍內(nèi)探究天體大小、質(zhì)量的基本方法.