1、第六章 经典力学与现代物理 章末综合检测（沪科版必修2）(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1经典力学不能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“勇气号”宇宙探测器D微观粒子的波动性解析：选D.经典力学适用于宏观、低速、弱引力等领域，所以A、B、C都适用，而研究微观粒子的波动性时，经典力学不再适用2对于经典力学理论，下述说法中正确的是()A由于相对论、量子论的提
2、出，经典力学已经失去了它的意义B经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的C经典力学在历史上起了巨大的作用，随着物理学的发展而逐渐过时，成为一种古老的理论D经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用解析：选D.经典力学和其他任何理论一样，有其自身的局限性和适用范围，但对于低速宏观物体的运动，经典力学仍然适用，并仍将在它适用范围内大放异彩，所以D正确3(2010年高考北京卷)属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()A真空中光速不变B时间间隔具有相对性C物体的质量不变D物体的能量与质量成正比解析：选A.狭义相对论的两条假设分别是：相对性原理和光速不变原理4下列说法中正确的是
3、()A经典力学适用于任何情况下的任何物体B狭义相对论否定了经典力学C狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律D狭义相对论研究的是物体在低速运动时所遵循的规律解析：选C.经典力学只适用于宏观、低速、弱引力的情况，故A错；狭义相对论没有否定经典力学，在宏观、低速情况下，相对论的结论与经典力学没有区别，故B错；狭义相对论研究的是物体在高速运动时所遵循的规律，故C正确，D错5关于光电效应，下列说法正确的是()A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸
4、出的光电子数就越多解析：选A.极限频率越大，电子从金属中逃逸出来克服原子核引力做功越多，即逸出功越大，A对；若入射光的频率低于金属的极限频率，照射时间再长，也不会发生光电效应，B错；光电子的最大初动能由金属逸出功和入射光的频率两个方面决定，C错；光强一定时，即单位时间照射在单位面积上的光子数不变，出来的光电子数也不变，D错6下列关于光子的说法中正确的是()A在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子B光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大C光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比D光子可以被电场加速解析：选AC.根据爱因斯坦的光子说，光子是一份一份的，每一个
5、光子的能量与光的频率成正比，与光强无关，所以选项A、C正确，选项B错误光子不带电，所以不能被电场加速，所以选项D错误7现代高能物理研究常用的粒子加速器中，粒子可以被加速到0.9998c的高速，这时，从加速器中高速运动的粒子的角度观测，原长2 m的管道，沿它运动方向测量其长度是()A2 mB1 mC2 cm D4 cm解析：选D.按照狭义相对论的时空观，一个一维物体相对它静止的观测者测其长度为l(静止长度)，该物体相对于另一惯性系沿自身长度方向以速度v匀速运动时，此惯性系中的观测者测该物体长度为ll .根据此公式可算出l4 cm.8现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc.用b光束照射某种金
6、属时，恰能发生光电效应若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定()Aa光束照射时，不能发生光电效应Bc光束照射时，不能发生光电效应Ca光束照射时，释放出的光电子数目最多Da光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最大解析：选A.a、b、c三束单色光的频率关系为ab0时，物体的质量mm0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用，是不正确的C当物体以较小速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D通常由于物体的运动速度太小，故质量的变化引不起我们的感觉在分析地球上一般物体的运动时，不必考虑质量的变化解
7、析：选CD.公式中m0是静止质量，m是物体以速度v运动时的质量，A错误；由公式可知，只有当v接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，故B错误，C、D正确图6310研究光电效应规律的实验装置如图63所示，以频率为的光照射光电管阴极K时，有光电子产生由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0.在下列表示光电效应实验规律的图像中，错误的是()图64解析：选B.由光电效应规律可知，光电流的强度与光强成正比，光射到金属
8、上时，光电子的发射是瞬时的，不需要时间积累，故A、D图像正确从金属中打出的光电子，在反向电压作用下做减速运动，随着反向电压的增大，到达阳极的电子数减少，故C图像正确；由光电效应方程可知：hh0Ekm，而eU0Ekm，所以有hh0eU0，由此可知，B图像错误二、填空题(本题共2小题，共16分把答案填在题中的横线上)11(6分)使金属钠产生光电效应的光最长的波长是500 nm，则金属钠的逸出功W0_；用频率在3.901014 Hz到7.501014 Hz范围内的光照射钠，那么，使钠产生光电效应的频率范围是从_Hz到_Hz.(普朗克常量h6.631034 Js)解析：由光电效应方程知W0h0h.3.
9、981019J.由0.知0 Hz6.01014 Hz，故当0时均可发生答案：3.981019 J6.01014 Hz7.51014 Hz12(10分)请将图65中三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：_、_、_.任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：_.图65答案：伽利略牛顿爱因斯坦伽利略：望远镜的发明，将实验方法引进物理学等牛顿：发现运动定律，万有引力定律等爱因斯坦：光电效应，相对论等三、计算题(本题共4小题，共44分，解答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)13(10分)一块广告牌高3
10、 m，长5 m，将它平行放在马路旁，如果你以0.8 c的速度通过它身旁，广告牌的高和长各是多少？解析：长度收缩效应只是在运动方向上才能发生，与速度垂直的方向则没有这种效应，故这块广告牌的高度仍为3 m.在其运动方向上，其长度LL，代入数据可得L3 m.答案：高3 m，长3 m14(10分)静止时质量是m的物体，以v的速度运动，它所具有的动能是多少？与此动能对应，其质量增加了多少？解析：由动能定理可知：物体具有的动能是：Ekmv2.根据相对论的质量变化公式可知，物体的质量随物体的速度而改变，现在知道其静止质量为m，设物体的运动质量为m，得：m .所以物体的质量增加值为：mmmm.答案：mv2m1
11、5(12分)半人马星座星是太阳系最近的恒星，它距地球为4.31016 m设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座星之间若宇宙飞船的速度为0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？解析：选地球为惯性系，飞船往返一次所需时间为：t s2.87108 s9年选飞船为惯性系，设飞船上时钟时间为t，根据钟慢效应得：t9年，解得：t0.4年答案：9年0.4年16(12分)太阳在不断地辐射能量，因而其质量也不断地减少若太阳每秒钟辐射的总能量为41026 J试计算太阳在一秒内失去的质量估算5 000年内总共减少了多少质量，并与太阳的总质量21027t比较之解析：由太阳每秒钟辐射的能量E可得其每秒内失去的质量为m kg1010kg5 000年内太阳总共减少的质量为：M5 000365243 6001010 kg7.0081020kg与总质量的比值为：P3.5041010这个比值是十分微小的答案：见解析
