2024_2025学年新教材高中物理第七章万有引力与宇宙航行第五节相对论时空观与牛顿力学的局限性课堂.docVIP

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第五节相对论时空观与牛顿力学的局限性

1．下列情境中，牛顿力学不适用的是(C)

A．小挚友坐滑梯下滑 B．轮船在大海上航行

C．宇宙粒子接近光速运动 D．子弹在空中飞行

解析：对于高速运动问题，经典力学已不再适用，故选C。

2．(多选)(2024·山西太原高一下学期期末)2024年6月16日，来自中国的“墨子号”量子卫星从太空发出两道红色的光射向青海德令哈站与千里外的云南丽江高美古站，首次实现了人类历史上第一次距离达千里级的量子密钥分发。下列说法正确的是(AC)

A．牛顿力学适用于“墨子号”绕地球运动的规律

B．牛顿力学适用于光子的运动规律

C．量子力学可以描述“墨子号”发出两道红光的运动规律

D．牛顿力学已经失去了应用价值

解析：牛顿力学适用于宏观低速的物体运动，“墨子号”的运动属于宏观低速运动，故A正确。量子力学适用于微观高速的物体运动，如光的运动，而对于高速运动的光子，牛顿力学已经不再适用，牛顿力学的适用范围不同，各自由自己的范围内是有价值的，故C正确，D错误。

3．假如有一列火车，以很高的速度运动，车窗沿运动方向为长，垂直运动方向为宽，依据相对论的学问，地面上的人发觉(B)

A．火车窗口比静止时要长 B．火车窗口比静止时要短

C．火车窗口比静止时要宽 D．火车窗口比静止时要窄

解析：由于尺缩效应，在运动的方向上，长度要缩短，所以车窗的长度比静止时更短，但是在与运动方向垂直的宽不会改变，所以B正确。

4．在地面旁边有一高速飞行的火箭，关于地面上的视察者和火箭中的工作人员视察到的现象，下列说法正确的是(A)

A．地面上的人视察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了

B．地面上的人视察到火箭变长了，火箭上的时间进程变慢了

C．火箭中的工作人员视察到火箭的长度不变而时间进程却改变了

D．地面上的人视察到火箭变长了，火箭上的时间进程变快了

解析：依据狭义相对论的“尺缩效应”和“钟慢效应”可判选项A正确。

5．如图所示，沿平直铁路途有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的依次是(C)

A．同时被照亮 B．A先被照亮

C．C先被照亮 D．无法推断

解析：列车上的视察者看到的是由B发出后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内向C运动，而远离A，所以C的反射光先到达列车上的视察者，看到C先被照亮，故只有C正确。