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2019年高中物理 第6章 相對(duì)論與量子論初步 第1、2節(jié) 高速世界 量子世界課下作業(yè)（含解析）魯科版必修2 1．經(jīng)典力學(xué)不能適用于下列哪些運(yùn)動(dòng)(　　) A．火箭的發(fā)射 B．宇宙飛船繞地球的運(yùn)動(dòng) C．“勇氣號(hào)”宇宙探測(cè)器的著陸 D．微觀粒子的波動(dòng)性 解析：經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)，故經(jīng)典力學(xué)對(duì)A、B、C都能適用，對(duì)D不適用。 答案：D 2．首先提出量子理論的科學(xué)家是(　　) A．普朗克　　　　　　　　 B．邁克爾孫 C．愛(ài)因斯坦 D．德布羅意 解析：為了解釋黑體輻射，普朗克首先提出了能量的量子化，故A正確。 答案：A 3．(xx江蘇高考)如圖1所示，沿平直鐵路線(xiàn)有間距相等的三座鐵塔 A、B和 C。假想有一列車(chē)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(chē)上的觀測(cè)者測(cè)得 A、C 兩鐵塔被照亮的順序是(　　) 圖1 A．同時(shí)被照亮　　　　 B. A 先被照亮 C．C 先被照亮 D．無(wú)法判斷 解析：火車(chē)上的觀察者以火車(chē)為參考系，那么燈塔A、B、C均沿向CA方向運(yùn)動(dòng)。B發(fā)出的光向A、C傳播的過(guò)程中，A是遠(yuǎn)離光線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的，C是向著光線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的，所以在火車(chē)上的觀察者看來(lái)，光線(xiàn)先傳播到C，即C先被照亮，C正確。 答案：C 4．對(duì)于帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，下列說(shuō)法不正確的有(　　) A．輻射是由一份份的能量組成，一份能量就是一個(gè)量子 B．輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍 C．吸收的能量可以是連續(xù)的 D．輻射和吸收的能量是量子化的 解析：根據(jù)普朗克的量子理論，能量是不連續(xù)的，其輻射和吸收的能量只能是某一最小能量單位的整數(shù)倍，故A、B、D均正確，而C錯(cuò)。 答案：C 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)因其局限性，因而沒(méi)有存在價(jià)值 B．物理學(xué)的發(fā)展，使人們認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)對(duì)所有物理規(guī)律是普遍適用的 C．相對(duì)論和量子力學(xué)的出現(xiàn)，是對(duì)經(jīng)典力學(xué)的全盤(pán)否定 D．經(jīng)典力學(xué)對(duì)處理低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體具有相當(dāng)高的實(shí)用價(jià)值 解析：經(jīng)典力學(xué)在解決運(yùn)動(dòng)速率接近光速的問(wèn)題時(shí)以及微觀領(lǐng)域中物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量不連續(xù)的現(xiàn)象時(shí)遇到巨大的困難，但在解決宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)中獲得了巨大成功，量子力學(xué)的建立，并不是對(duì)經(jīng)典力學(xué)的否定，對(duì)于宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，量子現(xiàn)象并不顯著，經(jīng)典力學(xué)仍然適用。 答案：D 6．如果你以接近光速的速度朝一星體飛行，你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺(jué)自己是在運(yùn)動(dòng)(　　) A．你的質(zhì)量在增加 B．你的心臟跳動(dòng)在慢下來(lái) C．你在變小 D．你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度 解析：相對(duì)論的基本概念是：當(dāng)你被關(guān)在一個(gè)封閉的房子中時(shí)，你絕對(duì)無(wú)法知道房子是否在做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)房子突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)在其中的人是能夠感知這一點(diǎn)的；當(dāng)房子突然開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部的人也能有感覺(jué)；當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)在其內(nèi)部的人也能說(shuō)出它在轉(zhuǎn)動(dòng)。但如果房子是在做直線(xiàn)的勻速運(yùn)動(dòng)，即沒(méi)有任何加速度，則在其內(nèi)部的人就無(wú)法知道房子是否在移動(dòng)。即使房子有一個(gè)窗戶(hù)，你從窗戶(hù)向外看，看見(jiàn)某些東西在朝你移動(dòng)，但你仍說(shuō)不出是你的房子在向這些東西移動(dòng)，還是這些東西在向你的房子移動(dòng)。如果房子的運(yùn)動(dòng)使你的質(zhì)量增加、心率減慢或身高降低，那么它將以完全一樣的方式影響房子中其他物質(zhì)的質(zhì)量、鐘的快慢和尺的大小。這樣，房子中沒(méi)有一樣?xùn)|西是不變的，也就是沒(méi)有一個(gè)可以用做比較的固定參考物。這就使你無(wú)法探測(cè)到任何變化，也就是不可能找到自我檢測(cè)速度計(jì)。 答案：D 7．如圖2所示，按照狹義相對(duì)論的觀點(diǎn)，火箭A是迎著光飛行的，火箭B是“追趕”光的，若火箭相對(duì)地面的速度為v，則兩火箭上的觀察者測(cè)出的光速分別為(　　) A．c＋v　c－v B．c－v　c＋v 圖2 C．c　c D．無(wú)法確定 解析：根據(jù)光速不變?cè)?，在一切慣性參考系中，測(cè)量到的真空中的光速c都一樣，因此在火箭A、B兩個(gè)慣性參考系中，觀察者測(cè)量到的光速一樣大，均為c，故C正確。 答案：C 8．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．光的波粒二象性學(xué)說(shuō)是牛頓的微粒說(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)組成的 B．光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論 C．光子學(xué)說(shuō)并沒(méi)有否定電磁說(shuō)，在光子能量ε＝hν中，ν表示波的特性，ε表示粒子的特性 D．光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波，它是個(gè)別光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波 解析：解答本題必須掌握一定的物理學(xué)史，了解波粒二象性學(xué)說(shuō)的由來(lái)及與其他學(xué)說(shuō)的區(qū)別與聯(lián)系。現(xiàn)在人們對(duì)光的普遍認(rèn)識(shí)為受波動(dòng)規(guī)律支配的概率波。 答案：D 9．一對(duì)孿生兄弟，出生后甲乘高速飛船以0.8c的速度去旅行，當(dāng)甲飛行一段時(shí)間后回到地面上時(shí)，乙已經(jīng)50歲，問(wèn)此時(shí)按照甲的測(cè)量甲多少歲？ 解析：由時(shí)間延緩效應(yīng)得：Δt＝。 得：Δt′＝Δt ＝50 歲＝30歲 即甲30歲。 答案：30歲 10．在一飛船上測(cè)得船的長(zhǎng)度為100 m，高度為10 m，當(dāng)飛船以0.60c的速度從你身邊經(jīng)過(guò)時(shí)，按你的測(cè)量，飛船的高度和長(zhǎng)度各為多少？ 解析：因?yàn)殚L(zhǎng)度收縮只發(fā)生在運(yùn)動(dòng)的方向上，在垂直運(yùn)動(dòng)的方向上沒(méi)有這種效應(yīng)，故飛船的高度仍為10 m，若測(cè)得飛船的長(zhǎng)度為l，由長(zhǎng)度收縮效應(yīng)知 l＝l0＝100 m＝80 m。 答案：觀測(cè)到飛船的高度和長(zhǎng)度分別為10 m、80 m