2025屆高考物理一輪復習專題練：牛頓力學的局限性與相對論初步（含解析）

2025屆高考物理一輪復習專題練：牛頓力學的局限性與相對論初步

一、單選題1．關于相對論與經(jīng)典力學理論，下述說法中錯誤的是()

A.經(jīng)典力學是過時和錯誤的

B.經(jīng)典力學適用于宏觀、低速

C.相對論沒有否定過去的科學

D.經(jīng)典力學認為時空是絕對的2．經(jīng)典力學有一定的局限性。當物體以下列速度運動時，經(jīng)典力學不再適用的是()A. B. C. D.3．在科學的發(fā)展歷程中，許多科學家做出了杰出的貢獻。下列敘述符合歷史事實的是()A.卡文迪許通過實驗測出了引力常量G B.牛頓總結出了行星運動的三大規(guī)律C.愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 D.開普勒建立了狹義相對論4．下列說法中不正確的是()A.開普勒行星運動三定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運動B.牛頓推導萬有引力的過程中用到牛頓第二第三定律及開普勒第三定律C.愛因斯坦創(chuàng)立了狹義相對論D.牛頓通過扭秤實驗測出萬有引力常量5．下列說法正確的有()A.光速不變原理是廣義相對論的兩個基本假設之一B.麥克斯韋預言了電磁波的存在，并通過實驗證實了光的電磁理論C.電磁波頻率由低到高的排序為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、γ射線、X射線D.在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的6．如果真空中的光速為，當一個物體的運動速度為時，質量為3kg，當它的速度為時，其質量是（??）A.2.25kg B.2.50kg C.3.00kg D.2.10kg7．偉大的科學家愛因斯坦，在物理學方面取得了巨大的成就。下列屬于愛因斯坦主要貢獻的是()A.建立了相對論 B.提出了焦耳定律C.發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律 D.總結得出了牛頓第一定律8．在物理學發(fā)展的歷程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程，以下對幾位物理學家所做科學貢獻的敘述正確的是()A.牛頓運用理想實驗法得出“力不是維持物體運動的原因”B.安培總結出了真空中兩個靜止點電荷之間的作用規(guī)律C.愛因斯坦創(chuàng)立相對論，提出了一種嶄新的時空觀D.法拉第在對理論和實驗資料進行嚴格分析后，總結出了法拉第電磁感應定律9．下列說法正確的是()A.聲波在空氣中傳播時是一種橫波B.波形曲線表示介質中“某個質點”在“各個時刻”的位移C.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場周圍產生變化的磁場D.由愛因斯坦的狹義相對論可知，真空中的光速對于任何慣性參考系都相同10．牛頓運動定律適用于()A.一切運動的物體 B.宏觀物體遠小于光速的運動C.微觀粒子稍小于光速的運動 D.宏觀物體稍小于光速的運動11．關于經(jīng)典力學、狹義相對論和量子力學，下列說法中正確的是()A.狹義相對論和經(jīng)典力學是相互對立、互不相容的兩種理論B.經(jīng)典力學包含于相對論之中，經(jīng)典力學是相對論的特例C.經(jīng)典力學只適用于宏觀物體的運動，量子力學只適用于微觀粒子的運動D.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12．在物理學發(fā)展的歷程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程，以下對幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的是()A.牛頓運用理想實驗法得出“力不是維持物體運動的原因”B.安培總結出了真空中兩個靜止點電荷之間的作用規(guī)律C.愛因斯坦創(chuàng)立相對論，提出了一種嶄新的時空觀D.第谷通過大量的觀測數(shù)據(jù)，歸納得到了行星的運行規(guī)律二、多選題13．物理學的發(fā)展豐富了人類對物質世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新和革命，促進了物質生產的繁榮與人類文明的進步，根據(jù)狹義相對論下列說法正確的是()A.真空中的光速是不變的B.運動的時鐘變慢與運動的尺子縮短C.物體的質量取決于物體所含物質的多少，與物體的運動速度無關D.質量、長度、時間的測量結果都是隨物體與觀測者的相對運動狀態(tài)而改變14．下列說法正確的是()A.經(jīng)典力學能夠說明微觀粒子的規(guī)律性B.經(jīng)典力學適用于宏觀物體的低速運動問題，不適用于高速運動的物體C.雖然相對論與量子力學的出現(xiàn)對經(jīng)典力學有沖擊，但經(jīng)典力學仍然有意義D.對于宏觀物體的高速運動問題，經(jīng)典力學仍適用15．下列關于經(jīng)典力學的說法中正確的是()A.經(jīng)典力學只有幾個基本的概念和原理就可以說明行星和衛(wèi)星的軌道B.經(jīng)典力學能解釋微觀世界豐富多彩的現(xiàn)象C.經(jīng)典力學只適用于宏觀、低速、弱引力場D.經(jīng)典力學只適用于微觀、高速、強引力場三、填空題16．質量的質子在高能粒子加速器中被加速到動能。某同學根據(jù)計算出質子的速度大小為（計算無誤）。此速度值的不合理之處是：______。這說明：牛頓力學只適用于______（選填“高速”或“低速”）。17．按照狹義相對論的觀點，在太空中“迎著”光飛行的宇宙飛船上，觀察者測得的光速______c（選填“大于”、“等于”、“小于”，其中c為真空中的光速）。四、計算題18．假如一對孿生兄弟A和B，其中B乘坐速度為的火箭飛往大角星，而后又飛回地球。根據(jù)A在地球上的觀測，大角星離地球約有40光年，這次B往返飛行經(jīng)歷時間為80.8年。如果B在離開地球時，他們的年齡都為20歲，試問當B回到地球時，他們的年齡各有多大？

參考答案1．答案：A解析：2．答案：D解析：經(jīng)典力學只適用于宏觀、低速運動的物體，對微觀、高速（接近光速）運動的物體不再適用，故ABC錯誤，D正確。故選D。3．答案：A解析：A.英國物理學家卡文迪許在實驗室里通過幾個鉛球之間的萬有引力的測量，比較準確地得出了G的數(shù)值，故A正確；B.德國天文學家開普勒通過研究丹麥天文學家第谷的行星觀測記錄，總結出了行星運動的三大規(guī)律，故B錯誤；CD.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，愛因斯坦建立了狹義相對論，故CD錯誤。故選A。4．答案：D解析：A.開普勒行星運動三定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運動，故A正確，不符合題意；B.牛頓推導萬有引力的過程中用到牛頓第二第三定律及開普勒第三定律，故B正確，不符合題意；C.愛因斯坦創(chuàng)立了狹義相對論，故C正確，不符合題意；D.卡文迪許通過扭秤實驗測出萬有引力常量，故D錯誤，符合題意。故選D。5．答案：D解析：A.光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設之一，故A錯誤；B.麥克斯韋預言了光的電磁理論，沒有證實，故B錯誤；C.電磁波頻率由低到高的排序為無線電波，紅外線，可見光，紫外線，X射線，γ射線（伽馬射線），故C錯誤；D.在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故D正確.故選D.6．答案：A解析：根據(jù)愛因斯坦相對論的公式可知所以當它的速度為時，質量為故選A。7．答案：A解析：愛因斯坦的主要貢獻是建立了相對論；焦耳定律是焦耳總結出的；牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律；牛頓總結出了牛頓第一定律。故選A。8．答案：C解析：A、伽利略運用理想實驗法得出“力不是維持物體運動的原因”,故A錯誤;B、庫侖總結出了真空中兩個靜止點電荷之間的作用規(guī)律,故B錯誤;C、愛因斯坦創(chuàng)立相對論,提出了一種嶄新的時空觀,所以C選項是正確的;D、法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系;是韋德與庫柏在對理論和實驗資料進行嚴格分析后,總結出了法拉第電磁感應定律,故D錯誤;故選：C9．答案：D解析：A.聲波屬于縱波，故A錯誤；B.波形曲線表示在同一時刻，介質中所有質點偏移平衡位置的位移矢量末端的連線，故B錯誤；C.根據(jù)麥克斯韋理論，均勻變化的電場產生恒定的磁場，周期性的變化的電場產生周期性變化的磁場，故C錯誤；D.光速不變原理，是愛因斯坦狹義相對論的基本原理，即光速對于任何慣性參考系都相同，故D正確。故選D。10．答案：B解析：牛頓運動定律只適用于宏觀物體，并且遠小于光速的低速運動問題，不適用于微觀粒子，高速運動（相對于光速）的問題，故ACD錯誤，B正確；選B.11．答案：B解析：AB.相對論沒有否定經(jīng)典力學，經(jīng)典力學是相對論在一定條件下的特殊情形，選項A錯誤B正確；CD.經(jīng)典力學適用于宏觀、低速、弱引力的領域，量子力學適用于任何大小的物體系統(tǒng)，選項CD錯誤；故選B。12．答案：C解析：A.伽利略運用理想實驗法得出“力不是維持物體運動的原因”，故A錯誤；B.庫侖總結出了真空中兩個靜止點電荷之間的作用規(guī)律，故B錯誤；C.愛因斯坦創(chuàng)立相對論，提出了一種嶄新的時空觀，故C正確；D.開普勒過大量的觀測數(shù)據(jù)，歸納得到了行星的運行規(guī)律，故D錯誤。故選C。13．答案：ABD解析：A.真空中的光速是不變的，故A正確；B.狹義相對論的幾個基本結論：①鐘慢效應：運動的鐘比靜止的鐘走得慢，而且，運動速度越快，鐘走的越慢，接近光速時，鐘就幾乎停止了；②尺縮效應：在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短，當速度接近光速時，尺子縮成一個點.故B正確；C.由相對論質量公式可知，當物體的速度很大時，其運動時的質量明顯大于靜止時的質量，故C錯誤；D.質量、長度、時間的測量結果都是隨物體與觀測者的相對運動狀態(tài)而改變，故D正確。故選ABD。14．答案：BC解析：ABD.經(jīng)典力學適用條件為宏觀、低速。對微觀、高速運動不再適用，故AD錯誤；B正確；C.相對論與量子力學的出現(xiàn)可以補充經(jīng)典力學的不足，但是不能替代經(jīng)典力學的地位。故C正確。故選BC。15．答案：AC解析：A.經(jīng)典力學可以解釋宏觀的行星和衛(wèi)星的運行軌道情況。故A正確；B.經(jīng)典力學不適用于微觀世界。故B錯誤；CD.經(jīng)典力學只適用于宏觀、低速、弱引力場。故C正確；D錯誤。故選AC。16．答案：質子速度超過光速；低速解析：根據(jù)題意可知，計算出的質子的速度大于真空