?知識(shí)點(diǎn)1 相對(duì)論時(shí)空觀
?知識(shí)點(diǎn)2 牛頓力學(xué)的局限性
?知識(shí)點(diǎn)3 宇宙起源與恒星的演化
?作業(yè) 鞏固訓(xùn)練
知識(shí)點(diǎn)1
相對(duì)論時(shí)空觀
1．狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)
（1）狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的。
（2）光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的。
2．時(shí)間和空間的相對(duì)性
（1）“同時(shí)”的相對(duì)性：同時(shí)是相對(duì)的，與參考系的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
（2）時(shí)間間隔的相對(duì)性：。
（3）長(zhǎng)度的相對(duì)性：。
3．相對(duì)論的三個(gè)結(jié)論
（1）相對(duì)論的速度變換公式。
（2）相對(duì)論質(zhì)量。
【典例1-1】在狹義相對(duì)論中，下列說法中正確的是（ ）
A．經(jīng)典物理學(xué)可視為相對(duì)論在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的特例
B．真空中光速在不同的慣性參考系中是不相同的
C．在高速運(yùn)動(dòng)情況下，慣性參考系中的物理規(guī)律不一定相同
D．狹義相對(duì)論全面否定了經(jīng)典物理學(xué)
【答案】A
【詳解】AD．相對(duì)論的出現(xiàn)，并沒有否定經(jīng)典物理學(xué)。經(jīng)典物理學(xué)是相對(duì)論在低速運(yùn)動(dòng)條件下的特殊情形，故A正確，D錯(cuò)誤；
B．根據(jù)狹義相對(duì)論的光速不變?cè)?，真空中光速在不同的慣性參考系中是相同的，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)狹義相對(duì)論的相對(duì)性原理，物理規(guī)律在所有慣性系中都具有相同的形式，故C錯(cuò)誤。
故選A。
【典例1-2】（多選）物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步。下列表述正確的是（ ）
A．牛頓首先發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
B．卡文迪什第一個(gè)測(cè)出了引力常量，也成為了第一個(gè)測(cè)出地球質(zhì)量的人
C．相對(duì)論的創(chuàng)立表明牛頓力學(xué)已不再適用
D．相對(duì)論時(shí)空觀把物理學(xué)推到更高領(lǐng)域
【答案】ABD
【詳解】AB．牛頓在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，而英國(guó)科學(xué)家卡文迪什利用扭秤裝置，第一次測(cè)出了引力常量G，也成為了第一個(gè)測(cè)出地球質(zhì)量的人，故A正確，B正確；
C．相對(duì)論的創(chuàng)立并不表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用，以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)，依然適用于低速宏觀的物體，故C錯(cuò)誤；
D．狹義相對(duì)論的建立，是人類取得的重大成就，相對(duì)論時(shí)空觀把物理學(xué)推到更高領(lǐng)域，故D正確。
故選ABD。
【典例1-3】（1）為了提高定位精度，衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時(shí)鐘需要精確同步。導(dǎo)航衛(wèi)星在高空繞地球高速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)狹義相對(duì)論，衛(wèi)星里的時(shí)鐘要比靜止在地面的時(shí)鐘走得 ；而根據(jù)廣義相對(duì)論，地面的引力場(chǎng)強(qiáng)于衛(wèi)星所處位置的引力場(chǎng)，所以衛(wèi)星里的時(shí)鐘要比靜止在地面的時(shí)鐘走得 。（選填“快”或“慢”）
（2）除（1）中的相對(duì)論效應(yīng)外，請(qǐng)?jiān)俑髋e例一個(gè)效應(yīng)：①由于狹義相對(duì)論引起： ，②由于廣義相對(duì)論引起： 。
【答案】 慢 快 見解析 見解析
【詳解】（1）[1][2] 導(dǎo)航衛(wèi)星在高空繞地球高速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)時(shí)鐘延緩效應(yīng)，衛(wèi)星里的時(shí)鐘要比靜止在地面的時(shí)鐘走得慢，而根據(jù)廣義相對(duì)論，地面的引力場(chǎng)強(qiáng)于衛(wèi)星所處位置的引力場(chǎng)，所以衛(wèi)星里的時(shí)鐘要比靜止在地面的時(shí)鐘走得快。
（2）[3][4] 由于狹義相對(duì)論引起：狹義相對(duì)論的尺縮效應(yīng)。由于廣義相對(duì)論引起：日食時(shí)，我們可以看到太陽背后的星星（引力扭曲光線）
【典例1-4】根據(jù)狹義相對(duì)論，當(dāng)物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的質(zhì)量m大于靜止時(shí)的質(zhì)量m0，兩者的關(guān)系為。處理問題時(shí)若仍然使用m0的數(shù)值，便會(huì)發(fā)生一定的誤差。問：當(dāng)物體的速度v達(dá)到多大時(shí)，m相對(duì)m0才會(huì)有1%的誤差？
【答案】4.2×107 m/s
【詳解】當(dāng)m相對(duì)m0有1%的誤差時(shí)，由題意有
即
又由
可得
v＝4.2×107 m/s
【變式1-1】你現(xiàn)在正在完成100分鐘的期末物理考試，假設(shè)一艘飛船相對(duì)你以0.3c的速度勻速飛過（c為真空中的光速），則飛船上的觀察者根據(jù)相對(duì)論認(rèn)為你考完這場(chǎng)考試所用時(shí)間（ ）
A．大于100分鐘B．等于100分鐘C．小于100分鐘
【答案】A
【詳解】根據(jù)狹義相對(duì)論可知，飛船相對(duì)此考生以0.3c的速度勻速飛過時(shí)，飛船上的觀察者認(rèn)為此考生考完這場(chǎng)考試所用的時(shí)間
可知飛船上的觀察者認(rèn)為此考生考完這場(chǎng)考試所用的時(shí)間大于100分鐘。
故選A。
【變式1-2】（多選）下列選項(xiàng)中，屬于狹義相對(duì)論基本假設(shè)的有：（ ）
A．在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式都是相同的
B．在不同的慣性參考系中，真空中的光速大小都是相同的
C．運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度和物理過程的快慢都跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)
D．運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量隨著速度的增加而增大
【答案】AB
【詳解】狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)：
①物理規(guī)律在所有慣性系中都具有相同的形式，這叫做相對(duì)性原理；
②在所有的慣性系中，光在真空中的傳播速率具有相同的值c，這叫光速不變?cè)?，它告訴我們光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依賴于發(fā)光物體的運(yùn)動(dòng)速度；
2、狹義相對(duì)論的幾個(gè)基本結(jié)論：
①鐘慢效應(yīng)：運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢，而且運(yùn)動(dòng)速度越快，鐘走的越慢，接近光速時(shí)，鐘就幾乎停止了；
②尺縮效應(yīng)：在尺子長(zhǎng)度方向上運(yùn)動(dòng)的尺子比靜止的尺子短，當(dāng)速度接近光速時(shí)，尺子縮成一個(gè)點(diǎn)；
③質(zhì)量變大：質(zhì)量（或能量）并不是獨(dú)立的，而是與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的，速度越大，質(zhì)量越大。
則屬于狹義相對(duì)論基本假設(shè)的有AB；而CD為狹義相對(duì)論的基本結(jié)論。
故選AB。
【變式1-3】如圖所示，在未來某年A乘坐速度為0.8c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前方的B，B的飛行速度為0.6c，A向B發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則B觀測(cè)到該光束的傳播速度為 ，A觀測(cè)到該光束的傳播速度為 。

【答案】 c c
【詳解】[1][2]根據(jù)愛因斯坦狹義相對(duì)論的光速不變?cè)砜芍瑹o論在何種慣性系（慣性參照系）中觀察，光在真空中的傳播速度都是一個(gè)常數(shù)，不隨光源和觀察者所在參考系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變?？芍狟觀測(cè)到該光束的傳播速度為c，A觀測(cè)到該光束的傳播速度也為c。
【變式1-4】一粒子以0.05c的速率相對(duì)實(shí)驗(yàn)室參考系運(yùn)動(dòng)。此粒子衰變時(shí)發(fā)射一個(gè)電子，電子相對(duì)于粒子的速度為0.8c，電子的衰變方向與粒子運(yùn)動(dòng)方向相同。求電子相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室參考系的速度。
【答案】0.817c
【詳解】粒子相對(duì)實(shí)驗(yàn)室參考系的速率
v＝0.05c
電子相對(duì)于粒子的速度
ux′＝0.8c
由相對(duì)論速度疊加公式得
知識(shí)點(diǎn)2
牛頓力學(xué)的局限性
1、牛頓力學(xué)的成就：從地面上物體的運(yùn)動(dòng)到天體的運(yùn)動(dòng)，從攔河筑壩、修建橋梁到設(shè)計(jì)各種機(jī)械，從自行車到汽車、火車、飛機(jī)等現(xiàn)代交通工具的運(yùn)動(dòng)，從投出籃球到發(fā)射導(dǎo)彈、人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船……所有這些都服從牛頓力學(xué)的規(guī)律。
2、牛頓力學(xué)的局限性：牛頓力學(xué)對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體和電子、質(zhì)子、中子等微觀粒子是不適用的。
3、量子力學(xué)的建立能夠很好地描述宏觀低速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用。
4、相對(duì)論與量子力學(xué)都沒有否定過去的科學(xué)，而只認(rèn)為過去的科學(xué)是自己在一定條件下的特殊情形。
【典例2-1】牛頓定律的適用范圍是（ ）
A．微觀物體、低速運(yùn)動(dòng)B．宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)
C．宏觀物體、高速運(yùn)動(dòng)D．微觀物體、高速運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【詳解】牛頓定律的適用范圍是宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)。
故選B。
【典例2-2】（多選）以下說法正確的是( )
A．牛頓力學(xué)理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用
B．牛頓力學(xué)理論具有一定的局限性
C．在牛頓力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變而改變
D．相對(duì)論和量子力學(xué)否定了牛頓力學(xué)理論
【答案】BC
【詳解】AB．牛頓力學(xué)理論具有一定的局限性，它只適用于低速、宏觀物體的運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．在牛頓力學(xué)中，物體的質(zhì)量不隨運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變，即物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度無關(guān)，故C正確；
D．相對(duì)論和量子力學(xué)并沒有否定過去的科學(xué)，而是認(rèn)為牛頓力學(xué)理論是在一定條件下的特殊情形，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
【典例2-3】從微觀世界到無限宇宙，人們一直在探索著自然的奧秘1897年，物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子、揭示了 是可分的。物理學(xué)家 在前人的研究積累上。發(fā)現(xiàn)日月星辰的旋轉(zhuǎn)與蘋果下落有著某些相似，建立了著名的萬有引力定律。
【答案】 原子 牛頓
【詳解】[1][2]物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，揭示了原子是可再分的，它由原子核和電子組成；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，被譽(yù)為“近代物理學(xué)之父”。
【典例2-4】牛頓力學(xué)的局限性體現(xiàn)在哪些方面？
【答案】見解析
【詳解】牛頓力學(xué)在微觀領(lǐng)域、高速運(yùn)動(dòng)的情況下是不適用的，有局限性。
【變式2-1】下列情況中，牛頓運(yùn)動(dòng)定律不適用的是（ ）
A．研究原子中電子的運(yùn)動(dòng)B．研究神舟十六號(hào)飛船的發(fā)射速度
C．研究地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)D．研究一顆鉛球的投擲射程
【答案】A
【詳解】牛頓運(yùn)動(dòng)定律屬于經(jīng)典力學(xué)的研究范疇，適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，要注意到低速和高速的標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)于光速而言的，則可判定牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于B、C、D中描述的運(yùn)動(dòng)，而A不適用。
故選A。
愛因斯坦在相對(duì)論中提出了相對(duì)時(shí)空觀，認(rèn)為時(shí)間和空間互相聯(lián)系又互相制約，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)對(duì)時(shí)間和空間有一定的影響。
【變式2-2】（多選）20世紀(jì)以來人們發(fā)現(xiàn)了一些新的事實(shí)，而經(jīng)典力學(xué)卻無法解釋。經(jīng)典力學(xué)只適用于解決物體的低速運(yùn)動(dòng)問題，不能用來處理高速運(yùn)動(dòng)問題；只適用于宏觀物體，一般不適用于微觀粒子。這說明（ ）
A．隨著認(rèn)識(shí)的發(fā)展，經(jīng)典力學(xué)已成了過時(shí)的理論
B．人們對(duì)客觀事物的具體認(rèn)識(shí)，在廣度上是有局限性的
C．經(jīng)典力學(xué)與相對(duì)論是相互矛盾的一對(duì)理論
D．人們應(yīng)當(dāng)不斷地?cái)U(kuò)展認(rèn)識(shí)，在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)掌握不同事物的本質(zhì)與規(guī)律
【答案】BD
【詳解】人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，要受到所處的時(shí)代的客觀條件和科學(xué)水平的制約，所以形成的看法也都具有一定的局限性。人們只有不斷地?cái)U(kuò)展自己的認(rèn)識(shí)，才能掌握更廣闊領(lǐng)域內(nèi)的不同事物的本質(zhì)與規(guī)律。新的科學(xué)的誕生，并不意味著對(duì)原來科學(xué)的全盤否定，只能認(rèn)為過去的科學(xué)是新的科學(xué)在一定條件下的特殊情形。
故選BD。
【變式2-3】如圖甲，質(zhì)子束被加速到接近光速；如圖乙，中子星是質(zhì)量、密度非常大的星體，則經(jīng)典力學(xué) 于質(zhì)子束的運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 中子星的引力規(guī)律（選填“適用”“不適用”）。

【答案】 不適用 不適用
【詳解】[1]經(jīng)典力學(xué)適用于宏觀、低速物體，質(zhì)子束的速度接近光速，經(jīng)典力學(xué)已不適用；
[2]萬有引力定律是在弱引力場(chǎng)中總結(jié)出來的，對(duì)弱引力場(chǎng)精確的適用，對(duì)強(qiáng)引力場(chǎng)則不是，中子星是質(zhì)量、密度非常大的星體，是強(qiáng)引力場(chǎng)，因此經(jīng)典力學(xué)不適用中子星的引力規(guī)律。
【變式2-4】對(duì)于質(zhì)量為1.4倍太陽質(zhì)量、半徑與地球相同的白矮星，計(jì)算它的，你認(rèn)為牛頓力學(xué)可以正確描寫白矮星的運(yùn)動(dòng)嗎？簡(jiǎn)述理由。（太陽質(zhì)量，引力常量，地球半徑，光速）
【答案】；可以
【詳解】
牛頓定律適應(yīng)于宏觀低速物體的運(yùn)動(dòng)，則牛頓力學(xué)可以正確描寫白矮星的運(yùn)動(dòng)。
知識(shí)點(diǎn)3
宇宙起源與恒星的演化
1、宇宙起源（宇宙大爆炸理論）
（1）宇宙大爆炸理論是目前廣泛接受的宇宙起源理論，它表明宇宙起源于一個(gè)極度熱密的初始狀態(tài)，然后經(jīng)歷了急劇膨脹。
（2）這一理論解釋了宇宙中各種天體的分布、宇宙背景輻射以及宇宙的演化歷史。
（3）它是由比利時(shí)天文學(xué)家喬治?勒梅特和美國(guó)天文學(xué)家埃德溫?哈勃等人提出的。
2、恒星的演化
（1）恒星初級(jí)階段：由星云向外輻射能量，所形成的的反向推力聚集而成，類似于水的冷凝。
（2）恒星階段：當(dāng)初始星云，具備了向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，并且聚集之后，突破星云物質(zhì)分子、原子，釋放大量熱能的同時(shí)釋放出十分巨大的空間。
（3）恒星衰老之后的演變?nèi)Q于恒星的質(zhì)量：當(dāng)質(zhì)量足夠大能夠壓破原子核，就能形成中子星；大到能夠壓迫中子就可能形成所謂的黑洞；當(dāng)然恒星質(zhì)量不足，最終無法進(jìn)入下一個(gè)階段，只能衰變?yōu)榘装恰?br>【典例3-1】（1）在對(duì)太陽進(jìn)行科學(xué)研究的過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了很多牛頓力學(xué)無法解釋的現(xiàn)象。以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的牛頓力學(xué)的適用范圍是（ ）
A．低速宏觀弱引力下的運(yùn)動(dòng)問題B．高速微觀弱引力下的運(yùn)動(dòng)問題
C．低速微觀強(qiáng)引力下的運(yùn)動(dòng)問題D．高速宏觀強(qiáng)引力下的運(yùn)動(dòng)問題
（2）不同于牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，相對(duì)時(shí)空觀認(rèn)為同時(shí)具有相對(duì)性。有兩個(gè)慣性參考系1和2，彼此相對(duì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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中的所有物理過程都變快了
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中的所有物理過程都變慢了
（3）速度引起的鐘慢效應(yīng)是狹義相對(duì)論的推論之一?，F(xiàn)有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的巨大轉(zhuǎn)盤上放置三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在轉(zhuǎn)軸處，b放在中間，c放在邊緣處，如圖所示。對(duì)于地面上的觀察者，根據(jù)相對(duì)論認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘的快慢情況，下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)鐘最快，b、c鐘一樣慢B．a(chǎn)鐘最慢，b、c鐘一樣快
C．a(chǎn)鐘最快，c鐘最慢D．a(chǎn)鐘最慢，c鐘最快
（4）太陽是銀河系中一顆典型的恒星，已知目前恒星的演化存在三種過程，其中小質(zhì)量的恒星演化過程為（ ）
A．原始星云—恒星—紅巨星—白矮星B．原始星云—恒星—紅超巨星—白矮星
C．原始星云—恒星—紅巨星—中子星D．原始星云—恒星—紅超巨星—黑洞
【答案】（1）A （2）D （3）C （4）A
【解析】（1）經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)是牛頓運(yùn)動(dòng)定律，經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀世界、低速運(yùn)動(dòng)、弱引力作用下。
故選A。
（2）時(shí)間延遲效應(yīng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向無關(guān)，在相對(duì)某參考系運(yùn)動(dòng)的參考系看來，原參考系中的時(shí)間變長(zhǎng)了，運(yùn)動(dòng)變慢了。
故選D。
（3）由狹義相對(duì)論可知，其時(shí)間間隔為
由上述公式可知其物體運(yùn)動(dòng)的速度越快，時(shí)間間隔越慢，而a、b、c三者做圓周運(yùn)動(dòng)，屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度相同，根據(jù)線速度公式
可知
所以a鐘最快，c鐘最慢。
故選C。
（4）恒星演化的一般過程是首先形成原始星云，然后星云碰撞、收縮形成恒星，恒星演化后期小質(zhì)量恒星形成紅巨星，之后形成白矮星；大質(zhì)量恒星形成紅超巨星，之后最終會(huì)演化為中子星或者黑洞。
故選A。
【變式3-1】以下說法中，不正確的是（ ）
A．電磁波譜包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線
B．牛頓環(huán)是薄膜干涉的結(jié)果，當(dāng)用頻率更高的單色光照射時(shí)，同級(jí)牛頓環(huán)半徑將會(huì)變大
C．遙遠(yuǎn)星系所生成的光譜都呈現(xiàn)“紅移”，即光譜線都向紅色部分移動(dòng)了一段距離，由此現(xiàn)象可知宇宙在膨脹
D．邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：不論光源與觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光速都是一樣
【答案】B
【詳解】A．依照波長(zhǎng)的長(zhǎng)短的不同，電磁波譜可大致分為：無線電波，微波，紅外線，可見光，紫外線，倫琴射線，γ射線（伽馬射線），故A正確。
B．牛頓環(huán)是薄膜干涉的結(jié)果，當(dāng)用頻率更高的單色光照射時(shí)，波長(zhǎng)變小，同級(jí)環(huán)的半徑將會(huì)變小，故B錯(cuò)誤。
C．科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，即光譜線都向紅色部分移動(dòng)了一段距離，根據(jù)多普勒效應(yīng)的理論可知這些星球都在遠(yuǎn)離地球。即宇宙在膨脹，故C正確。
D．麥克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)證明愛因斯坦相對(duì)論光速不變?cè)硎钦_的，即不論光源與觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，光速都是一樣的，故D正確。
本題選擇不正確的，故選B。
1．下列運(yùn)動(dòng)中不能用經(jīng)典力學(xué)規(guī)律描述的是（ ）
A．和諧號(hào)從深圳向廣州飛馳 B．人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng) C．粒子接近光速的運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【詳解】和諧號(hào)從深圳向廣州飛馳及人造衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)，都屬于宏觀低速，經(jīng)典力學(xué)能適用。而粒子接近光速的運(yùn)動(dòng)，不能適用于經(jīng)曲力學(xué)。故AB不符合題意。
故選C。
2．通過學(xué)習(xí)狹義相對(duì)論理論，可知下列說法正確的是（ ）
A．牛頓力學(xué)在任何情況下都適用
B．在所有的慣性參考系中，測(cè)得的真空中的光速相同
C．在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律的形式都是不同的
【答案】B
【詳解】A．牛頓力學(xué)在宏觀低速下才適用，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)光速不變?cè)?，在任何慣性參考系中，測(cè)得的真空中的光速不變，B正確；
C．在慣性參考系中，一切物理規(guī)律的形式都是相同的，C錯(cuò)誤。
故選B。
3．相對(duì)論中，關(guān)于飛船飛行時(shí)間間隔的相對(duì)性，下列相關(guān)敘述中不正確的是（ ）
A．同方向以相等速率飛行的兩只飛船上的航天員測(cè)得的對(duì)方的飛行時(shí)間總一致
B．在飛船上觀察，地球上的時(shí)間進(jìn)程變快了，其一切變化過程均變快了
C．在地球上觀察，飛船上的時(shí)間進(jìn)程變慢了，其一切變化過程均變慢了
【答案】B
【詳解】A．同速率同向飛行，認(rèn)為是同一參考系，測(cè)得時(shí)間一致，故A正確，不符合題意；
B．以飛船為參考系，可認(rèn)為地球向飛船飛行，航天員認(rèn)為地球上的時(shí)間變慢了，故B錯(cuò)誤，符合題意。
C．有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得時(shí)間均比相對(duì)靜止時(shí)間變慢了，故C正確，不符合題意。
選不正確的，故選B。
4．關(guān)于經(jīng)典力學(xué)，下列說法正確的是（ ）
A．適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)
B．僅適用于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)
C．經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)
【答案】A
【詳解】AB．經(jīng)典力學(xué)使用條件為：宏觀，低速，對(duì)微觀，高速度運(yùn)動(dòng)不再適用，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．在相對(duì)論力學(xué)中，物體的質(zhì)量、長(zhǎng)度與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量、長(zhǎng)度與其運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，故C錯(cuò)誤。
故選A。
5．下列說法正確的是（ ）
A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度方向與合力方向不在同一條直線上
B．根據(jù)開普勒第三定律，所有行星公轉(zhuǎn)周期的三次方跟它的軌道的半長(zhǎng)軸的二次方的比都相等，即
C．洗衣機(jī)的脫水桶，能將衣物甩干，是因?yàn)槊撍案咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，衣物上的水受到了離心力作用
D．愛因斯坦假設(shè)：真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都是相同的
【答案】D
【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律可知，物體的加速度方向與合外力始終在一條直線上，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)開普勒第三定律有
故B錯(cuò)誤；
C．洗衣機(jī)的脫水桶，能將衣物甩干，是因?yàn)槊撍案咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，衣物與水之間的附著力不足以提供向心力，水做離心運(yùn)動(dòng)，而不是受到離心力，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論可知，真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都是相同的，故D正確。
故選D。
6．如圖所示，假設(shè)一列火車沿水平軌道接近光速勻速行駛，車廂正中央的光源S發(fā)出了一個(gè)閃光，車上的人甲和車旁邊的人乙進(jìn)行觀察，則（ ）

A．甲認(rèn)為閃光先到達(dá)車廂的后壁
B．甲認(rèn)為閃光先到達(dá)車廂的前壁
C．乙認(rèn)為閃光先到達(dá)車廂的后壁
D．乙認(rèn)為閃光先到達(dá)車廂的前壁
【答案】C
【詳解】AB．車廂是個(gè)慣性系，光源在車廂中央，車廂中的甲認(rèn)為，光向前向后傳播的速度、路程均相等，閃光同時(shí)到達(dá)前后兩壁，故AB錯(cuò)誤；
CD．車旁邊的乙以地面為參考系，根據(jù)狹義相對(duì)論原理，光向前后傳播的速度相等，在閃光向兩壁運(yùn)動(dòng)的過程中，車廂向前行進(jìn)了一段距離，所以向前的閃光傳播的路程長(zhǎng)，到達(dá)前壁的時(shí)刻晚些，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
7．如圖所示，a、b、c為三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，a放在水平地面上，b、c分別放在以速度vb、vc向同一方向飛行的兩火箭上，且vbvb>va=0
可知c鐘走得最慢。
8．“世界物理年”決議的做出與愛因斯坦的相對(duì)論時(shí)空觀有關(guān)。根據(jù)愛因斯坦的理論，一把米尺，在它與觀察者有不同相對(duì)速度的情況下，米尺長(zhǎng)度是不同的，它們之間的關(guān)系見圖。由此可知，當(dāng)米尺和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到（為光速）時(shí)，米尺長(zhǎng)度大約是 m。在日常長(zhǎng)度大約是 m。在日常生活中，我們無法察覺到米尺長(zhǎng)度變化的現(xiàn)象，是因?yàn)橛^察者相對(duì)于米尺的運(yùn)動(dòng)速度 。

【答案】 0.6 1/1.0 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速或速度很小
【詳解】[1][2]根據(jù)圖中信息知時(shí)，米尺長(zhǎng)度為；當(dāng)時(shí)，米尺長(zhǎng)度為。
[3]根據(jù)相對(duì)論知，觀察者相對(duì)于米尺的運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速或速度很小時(shí)，米尺長(zhǎng)度變化很小。
9．一支靜止時(shí)長(zhǎng)l的火箭以v的速度從觀察者的身邊飛過。
（1）火箭上的人測(cè)得火箭的長(zhǎng)度應(yīng)為 。
（2）觀察者測(cè)得火箭的長(zhǎng)度應(yīng)為 。
（3）如果火箭的速度為光速的二分之一，觀察者測(cè)得火箭的長(zhǎng)度應(yīng)為 。
【答案】 l
【詳解】（1）火箭上的人測(cè)得的火箭長(zhǎng)度與火箭靜止時(shí)測(cè)得的長(zhǎng)度相同，即為l。
（2）火箭外面的觀察者看火箭時(shí)，有相對(duì)速度v，測(cè)量長(zhǎng)度將變短，由相對(duì)論長(zhǎng)度收縮效應(yīng)公式知，其中c為真空中的光速。
（3）將代入長(zhǎng)度收縮效應(yīng)公式得。
10．學(xué)習(xí)了廣義相對(duì)論后，某同學(xué)設(shè)想通過使空間站圍繞過環(huán)心并垂直于環(huán)面的中心軸旋轉(zhuǎn)，使空間站中的航天員獲得“人造重力”解決太空中長(zhǎng)期失重的問題。

(1)（多選）廣義相對(duì)論的基本原理是（ ）
A．相對(duì)性原理B．光速不變?cè)鞢．等效原理D．廣義相對(duì)性原理E．質(zhì)能關(guān)系
(2)如圖所示，空間站的環(huán)狀管道外側(cè)壁到轉(zhuǎn)軸的距離為r。航天員（可視為質(zhì)點(diǎn)）站在外側(cè)壁上隨著空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了使其受到與在地球表面時(shí)相同大小的支持力，空間站的轉(zhuǎn)速應(yīng)為 （地面重力加速度大小用g表示）。

【答案】(1)CD
(2)
【詳解】（1）廣義相對(duì)論的基本原理是廣義相對(duì)性原理、質(zhì)能關(guān)系。
故選CD。
（2）當(dāng)航天員隨空間站一起自轉(zhuǎn)且加速度為時(shí)，可以使其受到與在地球表面時(shí)相同大小的支持力，即有
環(huán)形管道側(cè)壁對(duì)航天員的支持力提供航天員繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力，有
得
所以空間站的轉(zhuǎn)速應(yīng)為
11．在宇宙射線中，一束μ介子以v=0.998c的速度朝地球方向飛行，該μ介子產(chǎn)生時(shí)位于8 000 m厚的大氣層外，那么在與μ介子相對(duì)靜止的參考系中觀測(cè)到的大氣層的厚度是多少？
【答案】506m
【詳解】由于大氣層相對(duì)于慣性系以速度v=0.998c向上運(yùn)動(dòng)著，則在該慣性系中測(cè)得的大氣層的厚度可由長(zhǎng)度收縮效應(yīng)公式求得

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