2022-2022学年高中物理第五章经典力学与物理学革命单元测试含解析粤教版必修2.doc

章末过关检测(五)
经典力学与物理学革命
(时间：60分钟，总分值：100分)
一、单项选择题(此题共5小题，每题6分，共30分．在每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
以下说法中正确的选项是(　　)
A．用经典力学处理高速运动的微观粒子具有相当高的正确性
B．伽利略认为物体的运动需要力来维持
C．爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间总是绝对不变的
D．最早提出能量子概念的物理学家是普朗克
解析：选D.经典力学不适用于高速微观运动的粒子，A错误；伽利略认为物体的运动不需要力来维持，B错误；爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都是变化的，C错误，D正确．
以下关于经典力学的观点，你认为任何情况下都适用的是(　　)
A．任何物体都有确定的质量
B．物体运动时都有确定的轨迹
C．知道物体的初速度、受力和质量，可确定任一时刻物体的速度
D．只有理论和实际(或实验)相符合时，才能被证明是正确的
解析：选D.相对论说明，物体的质量随速率的增加而增大，A错误；量子力学说明，粒子没有确定的轨迹，速度和位置是不确定的，B、C错误．
根据经典时空观，以下结论不正确的选项是(　　)
A．同时的绝对性
B．时间间隔的绝对性
C．物体质量随物体速度变化的相对性
D．空间距离的绝对性
解析：选C.根据经典的时空观，同时、时间间隔和空间距离都是绝对的，物体质量与物体的速度变化无关，是恒定不变的，故C选项是不符合经典时空观的．
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
解析：选D.“尺缩效应〞中，缩小的长度应是运动方向上的，而与运动方向垂直的方向上的长度不变．
用绿光照射一光电管能产生光电效应，欲使光电子的逸出速度增大，那么(　　)
A．改用红光照射
B．改用紫光照射
C．增大绿光的强度
D．减小绿光的强度
解析：选B.光电子的逸出速度只随入射光频率的增大而增大，所以应增大入射光的频率，故B正确．
二、多项选择题(此题共5小题，每题6分，共30分．在每题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
6．20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，这说明(　　)
A．随着认识的开展，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，在广度上是没有局限性的
C．不同领域的事物各有其本质与规律
D．人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律
解析：选CD.人们对客观世界的认识，要受到他所处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，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域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认，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．故C、D正确．
根据伽利略相对性原理，可以得到以下哪些结论(　　)
A．任何力学规律在惯性系中都是相同的
B．同一力学规律在不同的惯性系中可能不同
C．在一个惯性参考系里不能用力学实验判断该参考系是否在匀速运动
D．在一个惯性参考系里可以用力学实验判断该参考系是否在匀速运动
解析：选AC.由惯性系的定义可知A正确，B错误；当你坐在匀速行驶的船中时，你无法知道船是静止的还是匀速运动的，故C正确，D错误．
对光的波粒二象性的理解正确的选项是(　　)
A．大量光子传播时往往表现出波动性
B．个别光子与其他物质作用时往往表现出粒子性
C．宏观上往往表现出粒子性
D．微观上往往表现出波动性
解析：选AB.光具有波粒二象性，在宏观上，大量光子的行为表现出波动性，在微观上，个别光子表现出粒子性，故A、B正确，C、D错误．
关于能量子假说，以下说法正确的选项是(　　)
A．为了解决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了能量子假说
B．能量子假说第一次提出了不连续的概念
C．能量的量子化就是能量的不连续化
D．能量子假说认为电磁波在空间中的传播是不连续的
解析：选BC.普朗克提出了能量子假说，他认为，电磁波的发射和吸收都是不连续的，是一份一份进行的．他不但解决了黑体辐射的理论困难，而且提出了“能量子〞概念，揭开了物理学上崭新的一页，故A错误，B、C正确；能量子假说只提到了电磁波的发射和吸收是不连续的，没有提到电磁波的传播，D错误．
以下说法中正确的选项是(　　)
A．光的粒子性表现在能量的不连续上
B．光的粒子性就是光是由一些小质点组成的
C．光的波动性表现为光子运动的不确定性
D．光的波动性就是光像水波一样呈波浪式传播
解析：选AC.光的波动性和粒子性与宏观世界中的波和质点是有本质区别的，光子是一份一份的能量，故A项正确、B项错误．光的波动性是指粒子在什么地方出现存在一个概率，概率大的地方出现在该处的可能性大，反之可能性小，故D错误，C正确．
三、非选择题(此题共3小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
(8分)一块静止时质量为m0的石块，当它相对于静止在地面上的你以速度v匀速运动时，你观测到它的质量是增大、减小还是不变？
解析：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，所以观测到石块的质量将增大．
答案：增大
12．(14分)如图，车厢后部有一个光源，火车速度为v1，光的传播速度为c，实验发现对于站台上的观察者来说光的传播速度仍为c.请思考：
(1)该实验事实与经典力学的速度合成法那么产生了怎样的矛盾？
(2)爱因斯坦如何解决了该问题？
解析：(1)按照经典力学的速度合成法那么，此时对于站台上的观察者来说光的传播速度应为v1＋c，而实验的结果却是c，因而产生了矛盾．
(2)为解决上述矛盾，爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论，狭义相对论理论的出发点是以下两条根本假设：第一是相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．第二是光速不变原理：不管在哪个惯性系中，测得的真空中的光速都相同，从而解决了上述矛盾．
答案：见解析
13．(18分)某播送电台发射功率为10 kW，在空气中波长为187.5 m的电磁波，试求：
(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？
(2)假设发射的光子向四面八方视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的环状天线每秒接收的光子个数是多少？接收功率为多大？
解析：(1)每个光子的能量：E＝hν＝＝1.06×10－27J，
那么每秒钟电台发射上述波长的光子数为
N＝＝1031个．
(2)设环状天线每秒接收光子数为n个，以电台发射天线为球心，那么半径为R的球面积S＝4πR2，而环状天线的面积S′＝πr2，所以
n＝×N＝4×1023个；
接收功率：P＝×P总＝4×10－4 W.
答案：(1)1031　(2)4×1023个　4×10－4 W