作业13 相对论时空观与牛顿力学的局限性-【赢在暑假】2021年高一物理暑期培优练（人教版2019必修第二册）（解析版）

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作业 13 相对论时空观与牛顿力学的局限性
单选题
1．宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为 m的星体
位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为 L，忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三
角形中心 O做匀速圆周运动，引力常量为 G，下列说法正确的是（　　）
A．每颗星做圆周运动的角速度为
B．每颗星做圆周运动的加速度大小与三星的质量无关
C．若距离 L和每颗星的质量 m都变为原来的 2倍，则周期变为原来的 2倍
D．若距离 L和每颗星的质量 m都变为原来的 2倍，则线速度变为原来的 4倍
【答案】C
【详解】
AB．任意两星间的万有引力
F=G
对任一星受力分析，如图所示，由图中几何关系知
r=L
F合=2Fcos30°= F
由牛顿第二定律可得
F合=mω2r
联立可得
1
ω=
an=ω2r=
AB 错误；
C．由周期公式可得
T= =2π
L和m都变为原来的 2倍，则周期
T′=2T
C正确；
D．由速度公式可得
v=ωr=
L和m都变为原来的 2倍，则线速度
v′=v
大小不变，D错误。
故选 C。
2．下列关于经典力学的说法不正确的是
A．自由落体运动规律属于经典力学
B．行星运动定律属于经典力学
C．牛顿运动定律属于经典力学
D．经典力学没有局限性，适用于所有领域
【答案】D
【详解】
2
A．自由落体运动遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故 A正确；
B．行星运动定律遵守牛顿运动定律，其规律属于经典力学，故 B正确；
C．牛顿运动定律是经典力学的核心理论，属于经典力学，故 C正确；
D．经典力学有一定的局限性，适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故 D错误．
3．像一切科学一样，经典力学没有也不会穷尽一切真理，它也有自己的局限性。下列说法正确的是（
）
A．量子论和狭义相对论否定了经典力学
B．牛顿的万有引力理论适用于白矮星表面
C．相对论适用于任何情况下的任何物体
D．狭义相对论是时空观发展史上的一次大变革
【答案】D
【详解】
相对论和量子论的出现不是否定原有经典力学，而是明确经典力学只在一定条件下适用，白矮星由于引力
极大，万有引力不能解释，相对论和经典力学一样不是任何条件都适用，故选 D。
4．下列叙述错误的是（　　）
A．激光的反射也遵循反射定律
B．振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场
C．只有声波才能发生多普勒效应
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的
【答案】C
【详解】
A．激光的反射也遵循反射定律，故 A正确，不符合题意；
B．根据电磁波理论可知，振荡的磁场会产生同频率的振荡的电场，故 B正确，不符合题意；
C．所有类型的波都能发生多普勒效应，故 C错误，符合题意；
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中测得的数值都是相等的，故 D正确，不符合题意。
故选 C。
5．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是（　　）
A．经典力学适用于微观高速运动的物体
B．尽管经典力学有局限性，可是生活中一般力学问题都用经典力学来解决
C．天宫二号速度很大，有关速度问题不能用经典力学来处理
D．经典力学只适用于像地球和太阳那样大的宏观物体
【答案】B
3
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