经典力学的局限性(易)

点睛：本题应掌握经典力学和相对论与量子力学各自的适用范围，明白两者是互补的关系，并没有相互替代的功能．
14．对于时空观的认识，下列说法正确的是（ ）
A． 相对论给出了物体在低速运动时所遵循的规律
B． 相对论具有普遍性，经典物理学为它在低速运动时的特例
C． 相对论的出现使经典物理学在自己的适用范围内不再继续发挥作用
5．在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两中小鸡在车厢前端出生。则（ ）
A． 在火车上的人看来，一只小猫先出生
B． 在火车上的人看来，两只小鸡先出生
C． 在地面上的人看来，一只小猫先出生
D． 在地面上的人看来，两只小鸡先出生
D． 由于经典力学有局限性，所以一切力学问题只能用相对论力学来解决
【答案】A
【解析】AB．经典力学适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的，所以经典力学不仅仅适用于像地球和太阳这样大的宏观物体，还适用于体积较小的一些宏观物体，故A正确，B错误；
C．火车提速后，速度仍远远小于光速，有关速度问题还可以用经典力学来处理，故C错误；
D． 经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用
【答案】B
【解析】相对论给出了物体在高速运动状态下所遵循的规律，故A错误；经典力学是狭义相对论在低速（ ）条件下的近似，因此经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例，在自己的适用范围内仍然成，故B正确，C错误；经典力学仅是它在低速、宏观、弱引力时的适用，故D错误．故选B．
21．关于牛顿物理学与狭义相对论，下列说法正确的是( )
A． 狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
B． 狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
C． 牛顿物理学研究的是物体在低速运动时所遵循的规律
D． 牛顿物理学研究的是物体在高速运动时所遵循的规律
【答案】BC
【解析】爱因斯坦创立狭义相对论为的是研究物体在高速运动时所遵循的规律．牛顿力学的运动定律研究的是物体在低速运动时所遵循的规律．故BC正确，选BC.
点睛：电子及电子以下（中子，质子，原子，离子，分子是实物粒子）都可以认为是微观粒子；微观粒子不适用于经典力学．
10．关于经典力学的局限性，下列说法正确的是( )
A． 经典力学适用于宏观低速运动的物体
B． 经典力学只适用于像地球和太阳这样大的宏观物体
C． 火车提速后，有关速度问题就不能用经典力学来处理
7．经典力学不适用于下列哪些运动( )
A． 火箭的发射 B． 宇宙飞船绕地球的运动
C． 微观粒子的波动 D． 汽车在公路上行驶
【答案】C
【解析】经典力学适用于宏观低速运动，火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动和汽车在公路上行驶，均属于宏观低速适用于经典力学，故ABD不符合题意；经典力学不适用于微观粒子的波动，故C符合题意。所以选C。
6．下列说法正确的有（ ）
A． 光速不变原理是广义相对论的两个基本假设之一
B． 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了光的电磁理论
C． 电磁波频率由低到高的排序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、 射线、X射线
D． 在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
【答案】D
【解析】光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一，故A错误；麦克斯韦预言了光的电磁理论，没有证实，故B错误；电磁波频率由低到高的排序为无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线（伽马射线），故C错误；在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故D正确。所以D正确，ABC错误。
12．经典力学规律有其局限性．物体以下列哪个速度运动时m/s
C． 2.5×103m/s D． 2.5×108m/s
【答案】D
【解析】当速度接近光速时，由相对论规律可知，物体的质量将随速度的变化而变化，经典力学不再适用；故D不适用经典力学；故选D．
20．下列服从经典力学规律的是( )
A． 自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动
B． 发射导弹、人造卫星、宇宙飞船
C． 物体运动的速率接近于真空中的光速
D． 地壳的变动
【答案】ABD
【解析】自行车、汽车、火车、飞机、导弹、卫星、宇宙飞船和地壳的运动均属于宏观、低速的问题，经典力学能适用，故ABD正确。而接近光速时，根据爱因斯坦相对论，会出现时间延长、空间缩短、质量增加等效应，不能用经典物理去解释。
C． 经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D． 不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
【答案】BC
【解析】经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，即只要速度远远小于光速，经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式，故A错误；在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律，故B正确；牛顿经典力学只适用于宏观低速物体，而微观、高速适用于狭义相对论，故C正确；D错误。故选BC。
A． 红外线的波长比可见光的波长长,银行利用红外线灯鉴别钞票的真伪
B． 麦克斯韦提出了电磁场理论,并用实验证实了电磁波的存在
C． 多普勒效应说明波源的频率发生改变
D． 狭义相对论认为:在惯性系中,不论光源与观察者做怎样的相对运动,光速都是一样的
【答案】D
【解析】
（1）红外线的波长比可见光的波长长，但银行是利用紫外线灯鉴别钞票的真伪；故A错误；
【答案】C
【解析】火车中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生，故AB错误；地面上的人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些。故在地面上的人看来，一只小猫先出生，故C正确，D错误。所以C正确，ABD错误。
【点睛】在自然科学中，微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界，而除微观世界以外的物质世界被称为宏观世界．
19．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下列说法中正确的是( )
A． 狭义相对论和经典力学是相互对立、互不相容的两种理论
B． 在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动规律服从牛顿运动定律
6.经典力学的局限性易
1．下列说法正确的是（ ）
A． 声波在空气中传播时是一种横波
B． 波形曲线表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移
C． 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围产生变化的磁场
D． 由爱因斯坦的狭义相对论可知，真空中的光速对于任何惯性参考系都相同
【答案】D
【解析】（1）声波属于纵波，故A错误；
（2）麦克斯韦1860年提出了电磁场理论，一直到1888年赫兹才用实验证实了电磁波的存在；故B错误；
（3）多普勒效应是接收者接收到的波的频率发生改变，而波源本身的频率并未改变。故C错误；
D、狭义相对论认为：在惯性系中，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的，故D正确。
故本题选D。
4．如图所示，质量与身高均相同的甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动。则下列说法中正确的是（ ）
15．如果真空中的光速为c=3.0×108m/s，当一个物体的运动速度为v1=2.4×108m/s时，质量为3 kg。当它的速度为1.8×108m/s时，其质量是 （ ）
A． 2.25 kg B． 2.50 kg
C． 3.00 kg D． 2.10 kg
【答案】A
【解析】根据爱因斯坦相对论的公式： 可知， ，所以： ；当它的速度为 时，质量为： ，选A.
A． 火箭的发射 B． 宇宙飞船绕地球的运动
C． “勇气号”宇宙探测器的运动 D． 以99%倍光速运行的电子束
【答案】D
【解析】火箭的发射、宇宙飞船绕地球的运动、“勇气号”宇宙探测器的运动都属低速，经典力学能适用。故ABC不符合题意。电子及电子以下（中子，质子，原子，离子，分子是实物粒子）都可以认为是微观粒子；微观粒子不适用于经典力学，特别是以99%倍光速运行的电子束。故D符合题意；本题选择经典力学不能适用的，故选D.
13．关于经典力学，下列说法正确的是
A． 仅适用于微观粒子的运动
B． 适用于宏观物体的低速运动
C． 经典力学中，物体的质量与其运动速度有关
D． 经典力学中，物体的长度与其运动速度有关
【答案】B
【解析】经典力学使用条件为：宏观，低速，对微观，高速度运动不再适用，故A错误B正确．在相对论力学中，物体的质量、长度与其运动速度有关；经典力学中，物体的质量、长度与其运动速度无关，故CD错误．故选B.
（2）波形曲线表示在同一时刻，介质中所有质点偏移平衡位置的位移矢量末端的连线，B错误；
（3）根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，周期性的变化的电场产生周期性变化的磁场，C错误；
（4）光速不变原理，是爱因斯坦狭义相对论的基本原理，即光速对于任何惯性参考系都相同，D正确
故本题选D
2．你现在正在完成100分钟的期末物理考试，假设一艘飞船相对你以0.3C的速度匀速飞过（C为真空中的光速），则飞船上的观察者根据相对论认为你考完这场考试所用时间
A． 乙观察到甲身高变高
B． 甲观察到乙身高变低
C． 若甲向乙挥手，则乙观察到甲动作变快
D． 若甲向乙发出一束光进行联络，则乙观察到该光束的传播速度为c
【答案】D
【解析】因为人是垂直于物体速度方向的，竖直方向上没有尺缩效应，即甲乙观察对方身高时不变，故AB错误；根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地球来说时间都变慢了，但乙相对于甲的速度更大，因此可以推测，乙观察到甲动作变慢，故C错误；根据爱因斯坦光速不变原理，乙观察到该光束的传播速度仍为c，故D正确。所以D正确，ABC错误。