沪科技版·物理（高中）高一下册《第八章·牛顿力学的局限性》练习题

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本单元考点（4 个）

牛顿力学的适用范围相对论时空观简介微观世界与量子力学初步物理学与人类文明的发展

本单元练习题（18 题）

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1. 在地球附近，现有四种运动情境：①汽车以约20 m/s行驶；②电子以接近光速运动；③微观粒子的运动呈现明显量子效应；④行星绕太阳运行。下列判断正确的是（　）A. 牛顿力学只适用于①　B. 牛顿力学适用于①和④　C. 牛顿力学适用于②和③　D. 牛顿力学适用于①、②和④

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2. 一艘飞船相对地球做匀速直线运动，速率为光速的0.6倍。飞船上的同一只钟测得两次事件间隔为8.0 s，且两次事件发生在飞船上的同一位置。地球参考系测得这两次事件的时间间隔为多少？A. 6.4 s　B. 8.0 s　C. 10.0 s　D. 12.5 s

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3. 牛顿力学体系建立后，人们利用其规律成功预测海王星的位置、设计桥梁与机械，人类第一次意识到自然界可以被精确认识和改造。若从文明发展的角度对上述材料进行逆向概括，最能体现其逻辑链条的是（　　）。A. 改造自然的能力增强→物理学理论建立→精确预测天体运动 B. 物理学理论建立→精确预测与指导工程实践→增强认识和改造自然的能力 C. 精确预测天体运动→物理学理论建立→建造桥梁和机械 D. 设计桥梁与机械→物理学理论建立→发现力学规律

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4. 物理学的发展不断改变着人类对世界的认识与生活方式。牛顿力学建立后，人们能够精确预言天体的运行，人造卫星的发射正是其直接应用；而高速运动领域与微观领域中，牛顿力学不再适用，需要相对论和量子理论描述。根据上述内容填空：牛顿力学在天体运动研究中的成功应用，体现了物理学对___的直接推动作用（选填“生产生活”“人类认识自然”）；牛顿力学的局限性表明，任何物理理论都有其___范围。

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5. 一根静止在空间站参考系中的直杆，沿飞船运动方向放置，空间站测得杆长为150 m。飞船相对空间站以0.8c匀速运动，飞船上的观察者同时测量直杆两端的位置。按相对论时空观，飞船测得的杆长为（　　）A. 90 m B. 120 m C. 150 m D. 250 m

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6. 下列关于物理学与人类文明发展的说法，正确的是（）。A. 物理学的发展与生产技术进步无关 B. 牛顿力学的建立推动了工程技术和工业生产的发展 C. 物理学只研究自然现象，不会影响人类生活 D. 人类文明发展后，物理学便不再需要发展

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7. 某微观体系有4个能级，能量依次为0、2Δ、5Δ、9Δ（Δ>0）。体系从能量为9Δ的能级跃迁到能量为2Δ的能级，发射光子的能量为；若体系处于能量为5Δ的能级，能否用能量为3Δ的光子使其跃迁到能量为9Δ的能级？A. 7Δ；能 B. 7Δ；不能 C. 4Δ；能 D. 4Δ；不能

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8. 某历史展陈记载：电磁学研究成果被用于制造发电设备，随后电力逐渐应用于工厂和日常生活。若从人类文明发展的角度逆向概括这一过程，其逻辑链条为：物理学研究成果→___→生产与生活的发展。

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9. 一列火车相对站台向右匀速运动。车头和车尾各有一盏闪光灯，站台上的惯性观察者测得两灯闪光同时发生。根据相对论时空观，火车上的惯性观察者测得先发生的是车头还是车尾的闪光？填：___。

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10. 物理学的发展深刻影响着人类文明的进程。请将下列物理学成就与其直接推动的人类文明成果用横线前的序号对应填空：①牛顿力学体系的建立；②电磁感应现象的发现。其中①直接推动了___________（选填“蒸汽时代的技术进步”或“电气时代的到来”），②直接推动了___________（选填“蒸汽时代的技术进步”或“电气时代的到来”）。

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11. 不同惯性参考系中的观察者对两个相隔一定距离的事件是否同时发生，可能有不同判断，这体现了相对论时空观中的 ___。

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12. 下列关于相对论时空观的说法中，正确的是（　　）A. 时间和空间与物质的运动状态无关 B. 在一切惯性参考系中物理规律都相同，光速不变 C. 同时的两事件在任何参考系中一定仍是同时的 D. 运动物体上的时钟比相对静止的时钟走得快

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13. 下列关于牛顿力学适用范围的说法中，正确的是（　） A. 牛顿力学只适用于静止的物体，一切运动都须用相对论处理 B. 当物体的速度远小于光速时，相对论效应极微弱，牛顿力学仍然适用 C. 牛顿力学在任何尺度、任何速度下都完全精确，无须修正 D. 速度接近光速时，牛顿力学的结论仍然完全准确，误差可忽略

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14. 某原子基态能量取 0 eV，另有两个能级的能量分别为 2.4 eV 和 5.5 eV。原子吸收能量为 5.5 eV 的光子后，从最高能级跃迁到能量为 2.4 eV 的能级，并发射一个光子。已知 hc=1240 eV·nm，则发射光子的波长为 ___ nm。

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15. 某科技史记录将影响分为三类：甲，形成对自然规律的新认识；乙，改进制造设备的方法；丙，改变人们日常生活的方式。电磁学研究成果被用于改进电动机的制造工艺，这一直接影响属于 ___ 类。

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16. 甲、乙分别处于不同的惯性参考系中，甲观察到乙携带的钟相对甲运动。关于两人对这只钟走时快慢的比较，正确的是（　　）A. 甲观察到这只运动的钟走得较慢 B. 甲观察到这只运动的钟走得较快 C. 两人必定认为这只钟走得一样快 D. 钟的走时快慢与参考系无关

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17. 某原子有三条能级，能量分别为0 eV、3.1 eV和4.9 eV。原子处于最高能级时，向低能级跃迁最多可发出___种不同频率的光子；若发射出的光子能量恰为1.8 eV，则该跃迁是由4.9 eV能级向能量为___ eV的能级进行的。

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18. 某金属的逸出功为3.2×10⁻¹⁹ J。用频率为8.0×10¹⁴ Hz的单色光照射，取普朗克常量h=6.0×10⁻³⁴ J·s、电子电荷量大小e=1.6×10⁻¹⁹ C。若增大光强但不改变频率，光电子的最大初动能不变；其遏止电压为___ V。

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