7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性
(时间：15分钟 分值：50分)
选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)
1．(多选)关于时间和空间，在学习爱因斯坦假设相对论后我们应认识到( )
A．因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的
B．空间与时间之间是没有联系的 C．有物质才有空间和时间
D．在一个确定的参考系中观察，运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关
CD [经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间是没有联系的，在相对论中，时间和空间是和物质的运动相联系的，只有在物质存在时才有空间和时间的概念，时间和空间是相互联系且是相对的．选项C、D正确．]
2．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，经典力学和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．上述说法都是错误的
C [经典力学适用于低速、宏观物体，不适用于高速、微观粒子．量子力学不适用于宏观物体，适用于微观粒子，故选项C正确．]
3．下列说法正确的是( ) A．牛顿运动定律就是经典力学 B．经典力学的基础是牛顿运动定律
C．牛顿运动定律可以解决自然界中所有的问题 D．经典力学可以解决自然界中所有的问题
B [经典力学并不等于牛顿运动定律，牛顿运动定律只是经典力学的基础．经典力学并非万能，也有其适用范围，它并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题．因此，B正确．]
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4．经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，这里的“高速”是指( )
A．声音在空气中的传播速度 B．第一宇宙速度
C．高铁列车允许行驶的最大速度 D．接近真空中光的传播速度
D [这里的“高速”是指接近真空中光的传播速度，故D正确，A、B、C错误．]
5．下列关于经典力学和相对论的说法，正确的是( ) A．经典力学和相对论的研究领域没有交集 B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的 C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系 D．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例
D [相对论的建立并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论在一定条件下的特殊情形，选项A、B、C错误，D正确．]
6．(多选)关于牛顿物理学与相对论，下列说法正确的是( ) A．相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 B．相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律 C．牛顿物理学研究的是物体在低速运动时所遵循的规律 D．牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
BC [牛顿物理学的运动规律适用于低速、宏观物体，而爱因斯坦的相对论适用于高速、微观世界．]
7．经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指( ) A．行星、恒星、星系等巨大的物质领域 B．地球表面上的物质世界 C．人眼能看到的物质世界
D．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界
D [前三个选项说的当然都属于“宏观世界”，但都很片面，没有全面描述，本题应选D.]
8．一艘太空飞船静止时的长度为30 m，他以0.6c(c为光速)的速度沿长度
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方向飞行越过地球，下列说法正确的是( )
A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 m B．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m C．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c D．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c B [由l＝l0?v?2
1－?c?知A错误，B正确；由爱因斯坦假设知光信号的速度
??
都等于c，C、D项错误．]
9．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是( )
A．这个人是一个矮胖子 B．这个人是一个瘦高个子 C．这个人矮但不胖 D．这个人瘦但不高
D [取路旁的人为惯性系，车上的人相对于路旁的人高速运动，根据尺缩效应，人在运动方向上将变窄，但在垂直于运动方向上没有发生变化，故选项D正确．]
10．如图所示，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下叙述中最好地描述了梭镖穿过管子情况的是( )
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A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它 B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来 C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖 D．所有这些都与观察者的运动情况有关
D [如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子，则D正确，A、B、C错误．]
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2019-2020学年新教材人教版必修第二册 7.5 相对论时空观与牛顿力学的局限性 作业
