高中物理第六章万有引力与航天第六节经典力学的局限性自我小测新人教必修.docx
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高中物理第六章万有引力与航天第六节经典力学的局限性自我小测新人教必修
第六节经典力学的局限性
自我小测
一、选择题（其中第1～5题为单选题，第6、7题为多选题）
1．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是（ ）
A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，量子力学都是适用的
B．量子力学适用于宏观物体的运动；经典力学适用于微观粒子的运动
C．经典力学只适用于宏观物体的运动；量子力学只适用于微观粒子的运动
D．上述说法都是错误的
2．经典力学不能适用下列哪些运动（ ）
A．火箭的发射B．宇宙飞船绕地球的运动
C．勇气号宇宙探测器D．微观粒子的波动性
3．下列说法中正确的是（ ）
A．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变，在狭义相对论中，物体的质量也不随运动状态而改变
B．在经典力学中，物体的质量随运动速度的增加而减小，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大
C．在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大
D．上述说法都是错误的
4．20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释。
经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子。
下列说法错误的是（ ）
A．随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论
B．人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
5．继哥白尼提出“太阳中心说”、开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了经典力学，创立了相对论，这说明（ ）
①世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分 ②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界③人对世界的认识具有局限性，需要发展和深化 ④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识
A．①②③④B．①②③C．①③④D．②③
6．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是（ ）
A．狭义相对论和经典力学是相对立、互不相容的两种理论
B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
7．下列说法中正确的是（ ）
A．当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
B．当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别
C．当普朗克常量h（6.63×10－34J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
D．当普朗克常量h（6.63×10－34J·s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别
二、非选择题
8．在粒子对撞机中，有一个电子经过高压加速，速度达到光速的0.5倍。
试求此时电子的质量变为静止时的多少倍。
9．根据爱因斯坦的狭义相对论，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即m＝
。
请讨论：
（1）如果你使一个物体加速、加速、再加速，它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗？
为什么？
（2）光有静止质量吗？
如果有，情况将会怎样？
参考答案
1．解析：
量子理论既适用于宏观物体，也适用于微观粒子，经典力学是量子理论在一定条件下的特殊情形，只适用于宏观物体的运动。
答案：
A
2．解析：
经典力学只适用于宏观物体的运动，不能适用微观粒子的波动性。
答案：
D
3．解析：
在经典力学中，物体的质量是不变的，在狭义相对论中，物体的质量随物体速度的增大而增大，二者在速度远小于光速时是统一的，故只有C正确。
答案：
C
4．解析：
人们对客观世界的认识要受到所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形。
答案：
A
5．解析：
任何一个人对客观世界的认识都要受当时的客观条件和科学水平的制约，所以所形成的“正确理解”都有一定的局限性。
爱因斯坦的相对论理论是对牛顿力学的理论的发展和深化，但也有人正在向爱因斯坦理论挑战。
所以正确选项为D。
答案：
D
6．解析：
相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情况，A错；经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题经典力学不再适用，但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错。
答案：
BC
7．答案：
AC
8．解析：
由于电子的速度可与光速相比，所以质量变化明显，根据爱因斯坦狭义相对论中运动质量与静止质量的关系得m＝
＝
＝
＝
＝1.155m0。
答案：
1.155
9．解析：
（1）由m＝
知：
当v＝c时，m应是无穷大。
随着质量的不断增大，产生加速度的力会随着不断增大，使加速越来越困难。
因此一个物体不管怎样加速，它的速度不会等于甚至超过光速。
（2）光没有静止质量。
若光有静止质量，当光传播时速度为c，由m＝
，它传播时的质量会无穷大，光照射到物体上，如同一质量无穷大的物体以光速砸到被照物体上，后果不堪设想。
答案：
见解析
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图所示,光滑的水平导轨上套有一质量为1kg、可沿杆自由滑动的滑块,滑块下方通过一根长为1m的轻绳悬挂着质量为0.99kg的木块.开始时滑块和木块均静止,现有质量为10g的子弹以500m/s的水平速度击中木块并留在其中（作用时间极短）,取重力加速g=10m/s2.下列说法正确的是
A．子弹和木块摆到最高点时速度为零
B．滑块的最大速度为2.5m/s
C．子弹和木块摆起的最大高度为0.625m
D．当子弹和木块摆起高度为0.4m时,滑块的速度为1m/s
2．“嫦娥四号”月球探测器已于2018年12月8日在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭发射成功。
“嫦娥四号”将经历地月转移、近月制动环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察。
已知地球质量为M1、半径为R1、表面的重力加速度为g；月球质量为M2、半径为R2。
两者均可视为质量分布均匀的球体。
则下列说法正确的是
A．月球表面的重力加速度为
B．探测器在月面行走时，探测器内的仪器处于完全失重状态
C．探测器在月球附近降轨过程中，机械能增大
D．探测器在飞往月球的过程中，引力势能先增大后减
3．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。
假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的地球同步卫星相比，它的
A．角速度变大
B．线速度变小
C．向心加速度变大
D．距地面高度变小
4．用传感器测量一物体的重力时，发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3‰．如图所示，如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体，下列说法正确的是（）
A．在北极处物体的向心力为万有引力的3‰
B．在北极处物体的重力为万有引力的3‰
C．在赤道处物体的向心力为万有引力的3‰
D．在赤道处物体的重力为万有引力的3‰
5．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能Ep与位移x的关系如图所示，下列图象中合理的是
6．如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，电子以速度
垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场，设电容器极板上所带的电荷量为Q，电子穿出平行板电容器时在垂直于板面方向偏移的距离为
．若仅使电容器上极板上移，以下说法正确的是（）
A．Q减小，y不变
B．Q减小，y减小
C．Q增大，y减小
D．Q增大，y增大
二、多项选择题
7．在光滑水平面上，小球A、B（可视为质点）沿同一直线相向运动，A球质量为1kg，B球质量大于A球质量。
如果两球间距离小于L时，两球之间会产生大小恒定的斥力，大于L时作用力消失。
两球运动的速度一时间关系如图所示，下列说法正确的是
A．B球质量为2kg
B．两球之间的斥力大小为0.15N
C．t=30s时，两球发生非弹性碰撞
D．最终B球速度为零
8．关于热现象，下列说法正确的是_______。
A．将1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块单层油酸薄膜，測出薄膜的厚度d，可近似认为是油酸分子的直径
B．假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为零，当两个分子间距离为平衡距离r0时，分子势能最低
C．符合能量守恒定律的宏观过程都一定能真的发生
D．如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏土壤里的毛细管
E.温度越高，布朗运动越剧烈.所以布朗运动也是分子热运动
9．嫦娥四号于2019年1月3日在月球背面着陆，嫦娥五号也讨划在今年发射。
如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。
月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。
不考虑月球的自转，则下列说法正确的是
A．嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
B．月球的平均密度
C．嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数
D．根据题目所给数据无法求出月球的第一宇宙速度
10．如图所示，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是（）
A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流
B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流
C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动
D．若断开电键S，带电微粒向下运动
三、实验题
11．如图所示，弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上面放一个质量为m的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，试求：
（1）使砝码随滑块一起振动的回复力是什么力?
它跟位移成正比的比例常数k'等于多少?
（2）当滑块运动到振幅一半位置时，砝码所受回复力有多大?
方向如何?
（3）当砝码与滑块的动摩擦因数为
时，要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多大?
12．如图所示的装置可以做许多力学实验。
以下说法正确的是_____
A．利用此装置测量物块与长木板之间的动摩擦因数时，需要调整长木板的倾斜度来平衡摩擦力
B．利用此装置做研究匀变速直线运动的实验时，不需要消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
C．利用此装置探究“加速度与力、质量的关系”实验中，通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板的倾斜度
D．利用此装置验证“系统机械能守恒”时，不必适当垫高木板左端以消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
E．利用此装置探究“恒力做功与动能改变的关系”时、应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力平衡小车运动中所受阻力的影响
四、解答题
13．质量为2t的汽车以
的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后做匀减速运动，经2s速度变为
。
接着汽车又开始匀加速运动，经4s速度恢复到
。
若汽车运动过程中所受阻力始终不变，求：
刹车过程中的加速度；
刹车后汽车受到的阻力大小。
加速过程中汽车牵引力大小。
从刹车开始8s内汽车运动的位移大小。
14．如图所示，匀强电场的场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里．一个质量为m=1g、带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行x=0.8m到N点时就离开壁做曲线运动．当A运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成θ=45°角，设P与M的高度差H=1.6m．取g=10m/s2，求：
（1）A沿壁下滑过程中克服摩擦力做的功Wf=？
（2）P与M的水平距离s=？
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
D
B
C
D
B
二、多项选择题
7．BD
8．ABD
9．BC
10．AD
三、实验题
11．
（1）滑块对砝码的静摩擦力；
；
（2）
；方向指向平衡位置；（3）
12．BCE
四、解答题
13．
（1）2m/s2，方向与初速度方向相反；
（2）4000N；（3）600N；（4）88m
14．
（1）6×10－3J
（2）0.6m
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．下列说法正确的是
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．气体对容器壁的压强是大量气体分子不断碰撞器壁产生的
C．第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了能量守恒定律
D．一定质量的理想气体，当气体等温膨胀时，气体要从外界吸收热量
E.气体的体积是所有气体分子的体积之和
F.物体的温度越高，分子的平均动能越大
2．如图所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q.一表面绝缘、带正电的金属球（可视为质点,且不影响原电场）以速度v0开始在金属
板上向右运动,在运动过程中（）
A．小球减速后作加速运动
B．小球作匀速直线运动
C．小球受电场力的冲量为零
D．以上说法可能都不正确
3．如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为3m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。
假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5m,g取10m/s2,物块可视为质点。
则A碰撞前瞬间的速度为（）
A．0.5m/sB．1.0m/s
C．1.5m/sD．2.0m/s
4．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流（）
A．周期为0.125s
B．电压的有效值为10
V
C．电压的最大值为20
V
D．电压瞬时值的表达式为u=10
sin8πt（V）
5．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为
。
发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。
不计空气的作用，重力加速度大小为
。
若乒乓球的发射速率为v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，已知R1＝R4＝0.5Ω，r＝1Ω，R2＝6Ω，R3的最大阻值为6Ω。
在滑动变阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑动过程中，下列说法不正确的是（）
A．定值电阻R4的功率、电源的总功率均减小
B．电源的输出功率变小
C．电源的效率先增大后减小
D．MN并联部分的功率先增大后减小
二、多项选择题
7．两列机械波在同一介质中沿相同方向传播，某时刻的波形如图所示，此时a波上某质点P的运动方向沿y轴负方向，则下列说法正确的是____。
A．两列波具有相同的波速
B．此时b波上的质点Q沿y轴正方向运动
C．一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的1.5倍
D．在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动
E.a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样
8．如图所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小A球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是
A．小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度g
B．小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性勢能之和可能增大
C．小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大
D．小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大
9．如图所示，三条长直导线a、b、c都通以垂直纸面的电流，其中a、b两根导线中电流方向垂直纸面向外.o点与a、b、c三条导线距离相等，且处于oc⊥ab。
现在o点垂直纸面放置一小段通电导线，电流方向垂直纸面向里，导线受力方向如图所示.则可以判断（）
A．o点处的磁感应强度的方向与F相同
B．长导线c中的电流方向垂直纸面向外
C．长导线a中电流I1小于b中电流I2
D．长导线c中电流I3小于b中电流I2
10．如图，一定质量的理想气体，从状态a开始，经历过程①②③到达状态d，对此气体，下列说法正确的是___________。
A．过程①中气体从外界吸收热量
B．过程②中气体对外界做功
C．过程③中气体温度升高
D．气体在状态c的内能最大
E.气体在状态a的内能小于在状态d的内能
三、实验题
11．如图为“验证力的平行四边形定则”的实验，将贴有白纸的木板竖直固定放置，三个细绳套L1、L2、L3一端共系于同一结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，弹簧测力计A的另一端挂于固定点P，手持弹簧测力计B拉动细绳，使结点静止于O点。
（1）某次实验中，弹簧测力计A的指针位置如图所示，其读数为_____N；
（2）实验时要读出弹簧测力计A、B的示数，还要在白纸上记录O点的位置和L1、L2、L3的________；
（3）下列实验要求中必要的是_______________。
A．弹簧测力计需要在实验前进行校零
B．多次实验时弹簧测力计B始终保持水平
C．多次实验时结点必须在同一点
D．需要测量重物M的重力
12．
（1）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，实验室提供了以下器材：
电火花计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表。
其中在本实验中不需要的器材是________________________。
（2）如图所示，是某同学用电火花计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，电火花计时器打点的时间间隔T＝0.02s，将纸带上一点标记为A点，然后按打点顺序每隔四个点（图上没画出）依次标为B、C、……，其中x1＝7.05cm，x2＝7.68cm，x3＝8.33cm，x4＝8.95cm，x5＝9.61cm，x6＝10.26cm。
下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度。
位置
B
C
D
E
F
速度/（m/s）
0.737
0.801
_____
0.928
0.994
（3）以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
（________）
（4）根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2。
四、解答题
13．如图所示，在成都天府大道某处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度。
一辆汽车正从A点迎面驶向测速仪B，若测速仪与汽车相距355m，此时测速仪发出超声波，同时车由于紧急情况而急刹车，汽车运动到C处与超声波相遇，当测速仪接收到发射回来的超声波信号时，汽车恰好停止于D点，且此时汽车与测速仪相距335m，忽略测速仪安装高度的影响，可简化为图所示分析（已知超声波速度为340m/s）。
（1）求汽车刹车过程中的加速度a；
（2）此路段有80km/h的限速标志，分析该汽车刹车前的行驶速度是否超速？
14．如图，半径R=0.8m的
圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧轨道最低点D与长为L的水平面相切于D点，质量M=1.0kg的小滑块A从圆弧顶点C由静止释放，到达最低点D后，与D点m=0.5kg的静止小物块B相碰，碰后A的速度变为vA=2.0m/s，仍向右运动。
已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1，A、B均可视为质点，B与E处的竖直挡板相碰时没有机械能损失，取g=10m/s2。
求：
（1）碰撞后滑块B瞬间的速度大小；
（2）碰撞后瞬间B对圆弧的压力大小；
（3）要使两滑块不发生第二次碰撞，DE的长度L应满足的条件。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
B
C
B
D
C
二、多项选择题
7．ABD
8．AD
9．BC
10．ADE
三、实验题
11．00N三条细线的方向AD
12．秒表0.864
0.64（0.63～0.65均可）
四、解答题
13．
（1）10m/s2；
（2）不超速．
14．
（1）
（2）
（3）
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