第四单元　近代以世界的科学发展历程
第11　物理学的重大进展
【堂达标】
1．观察下图，据图可以得出西方近代自然科学发展的主要特点是(　　)

A．生活实践经验的总结
B．实用性技术应用性强
C．科学观察、实验的研究方法
D．重视经验综合，轻视理论研究
解析：选C。伽利略在比萨斜塔所做的物体落地实验和牛顿观察苹果落地都是科学观察、实验的研究方法；A、B、D三项符合中国古代科技发展的特点。
2．牛顿刻苦钻研，废寝忘食，每天在实验室里工作17 ～18个小时，以至于剑桥大学图书馆馆长说牛顿是“一个神经不很正常的家伙”。正是由于他这种全身心投入的精神，使得他不断地取得新成果，这些新成果应该包括(　　)
①三大定律　②万有引力定律　③微积分　④自由落体运动
A．②③④　　　　　　　B．①③④
C．①②③ D．①②④
解析：选C。本题考查学生分析理解能力。自由落体运动是伽利略首先发现的，而不是牛顿，其他三项都是牛顿的成就。其中三大定律和万有引力定律是牛顿于1687年在其著作《自然哲学的数学原理》中提出的，微积分是其另外成就，除此之外牛顿还发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜等。
3．《西游记》中，孙悟空每次到天宫办事，总是忙完手头上的事，就得马上返回地面保护唐僧。因为他如果在天上浪费一天，唐僧就得在地上失去一年的代价。假如此情境成立，其科学依据最有可能的是(　　)
A．相对论 B．量子论
C．全球信息网 D．进化论
解析：选A。根据爱因斯坦的相对论，时间、空间、质量等都不是固定不变的，而是处在不断的变化中。
4．有一次，爱因斯坦与卓别林共同出席一个宴会，他们都受到了热烈的欢迎。卓别林对爱因斯坦开玩笑说：“大家欢迎我是因为他们都能理解我，大家欢迎你是因为他们都不理解你。”此话意指(　　)
A．绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦
B．相对论有悖于人们的日常经验
C．爱因斯坦的理论与人们日常生活无关
D．伟大的科学家不如著名艺术家
解析：选B。本题命题角度新颖，相对论的提出是物理学领域的一次重大革命，相 对论否定了经典力学的时空观，有悖于人们的日常经验。
5．下列材料：
19世纪末，物理学的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射性和原子被发现，另一方面扩展到整个宇宙。随着光学等学科的深入发展，人们对 在光速或接近光速运动状态下的物质的研究，也超出了经典物理学的范围。物理学遇到了被称 为“晴空上漂浮着两朵乌云”的两个无法解释的难题。其一就是被认为是光、电等的传播载体以太的不存在，这使得经典力学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。
请回答：
(1)经典物理学形成的基础是什么？这一基础建立的理论是什么？
(2)20世纪，物理学的发展取得的两项最重大的成就是什么？它们与经典物理学的关系如何？
解析：本题考查学生依据材料和所学知识分析解决历史问题的能力。解答第(1)问的关键是明确“经典物理学”是什么；第(2)问注意关键词“20世纪”“物理学”，只要判断出是相对论和量子论，那么它们与经典物理学的关系就很容易作答了。
答案：(1)17世纪牛顿创立的经典力学体系。它是建立在绝对时空观的理论之上的。
(2)相对论和量子论。它们发展了经典物理学，弥补了经典力学在认识宏观世界和微观世界方面的不足，推动 了物理学的进步，开阔了人们的视野，改变了人们认识世界的角度和方式。

【后练习】

一、
1．伽利略指出：“科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”这说明了(　　)
A．伽利略否定了古代圣人的研究成果
B．伽利略论证了哥白尼的日心说
C．伽利略重视实验在科学研究中的作用
D．伽利略的成就为牛顿经典力学的创立奠定了基础
解析：选C。伽利略强调了科学不能只靠书本，要重视实验，被称为“近代科学之父”。
2．亚里士多德在西方被称为“最博学的人”，他提出的“重物体比轻物体下落速度要快些”的观点统治了西方学术界将近2000年。然而这一观点在16世纪被某个科学家的实验推翻，这位科学家是(　　)
A．哥白尼　　　　　　　　　B． 布鲁诺
C．柏拉图 D．伽利略
解析：选D。本题考查再认再现知识的能力。伽利略以实验否定了亚里士多德的观点，为近代力学的发展奠定了基础。
3．罗索写道：“几 乎所有现代世界与古代世界之间的区别，都得归功于在十七世纪取得最辉煌成就的科学。”“十七世纪取得最辉煌成就的科学”指的是(　　)
A．经典力学 B．自由落体定律
C．量子理论 D．相对论
解析：选A。根据“十七世纪取得最辉煌成就的科学”可以排除B 、C、D三项。自由落体定律、量子理论和相对论属于16世纪末和20世纪初的科学成就。
4．牛顿在临终时留下的遗言中说：“我不知道世人怎样看我 ，可我自己认为，我好像只是一个在海边玩耍的孩子，不时的为 拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。”材料中牛顿拾到的“光滑的石子”和“美丽的贝壳”是指(　　)
①惯性定律　②加速度定律　③作用力和反作用力定律
④万有引力定律
A．①②④ B．②③ ④
C．①③④ D ．①②③④
解析：选D。牛顿是经典力学的创立者，他提出了一系列力学基本概念，并在1684年和1685年先后发现了运动三大定律和万有引力定律。
5．2010年哈佛大学教授丽莎•蓝道尔在相对论的基础上提出第五度空间，引发学界关注。相对论提出一百多年影响深远，其历史意义有(　　)
①是物理学思想的一次重大革命　②否定了经典力学的绝对时空论　③深刻地揭示了时间和空间的本质属性　④树立了新的空观、运动观、物质观
A．①②③ B．①②③④
C．①③④ D．①②④
解析：选B。①②③④都是相对论的历史意义。
6．(2011年浙江温州质检)大型历史纪录片《大国崛起》的解说词中有这样几句话：“三百年前，人类的思想还充斥着迷信和恐惧，水为什么往低处流？太阳为什么升起落下？这些今天看简单至极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。”这些在“当时却是根本无法认识和把握的”问题，终于被人类破解的标志性科学成就是 (　　)
A．牛顿的经典力学 B．普朗克的量子论
C．达尔的进化论 D．爱因斯坦的相对论
解析：选A。从中世纪到近代初期，科学依附或受制于基督 教神学，人们不能科学地认识与把握物体运动的相关问题，破解这一问题的科学家是牛顿，他最早将自然界物体运动的规律概括到一个理论体系当中，A项正确。C项成就不属于物理学；B、D两项成就是在牛顿成就基础上的发展。
7. 在宏观世界中，看起相同的物体总是可以区别的，但在微观世界中，同一类粒子却无法区分。例如：所有的电子的一切性质都完全一样。下面哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步(　　)
A．自由落体运动规律的提出
B．相对论的提出
C．量子论的提出
D．万有引力定律的提出
解析：选C。本题考查经典力学建立后物理学革命性的开创，即量子论的产生背景，电子和放射性的发现，打开原子之门。
8． 19世纪，经典力学遇到了无法解释的新问题。20世纪初，这些问题迎刃而解得益于(　　)
A．日心说与相对论
B．相对论与万有引力定律
C．相对论与量子论
D．日心说与量子论
解析：选C。爱因斯坦的相对论可以广泛地解释不同运动状态的物质，否定了经典力学的绝对时空观，解决了经典物理学的危机；量子理论使人类社会对于微观世界的基本认识有 了革命性的进步。两者共同构成了现代物理学的基础，对物理学本身，对自然科学，对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。
二、非
9．下列材料：
材料1：19世纪末，正当物理学家在庆贺“物理学大厦”落成之际，科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现：电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”：“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的 “紫外灾难”。
材料2：20世纪初，爱因斯坦发表了具有划时代意义的论，为物理学的发展作出了重要贡献。为纪念这一奇迹100周年，2004年6月10日，联合国大会召开第58次会议通过了2005年为“国际物理年”的决议。
请回答：
(1)材料1中的“‘物理学大厦’落成”指的是什么？它是在怎样的背景下落成的？
(2)20世纪初，物理学理论有什么新发展？其发展的原因是什么？
(3)物理学理论的新发展在当时有什么意义？
解析：第(1)问应结合材料1分析经典力学建立的条件，第(2)问要求围绕由经典力学发展到相对论作答，第(3)问应回答相对论提出的意义。
答案：(1)经典物理学。背景：资本主义经济的发展；人主义的兴起和发展极大地解放了人们的思想；自然科学从 神学的束缚中解脱出。
(2)由经典物理学发展到相对论。原因：科技革命的推动；经典物理学出现危机；科学理论有了重大突破。
(3)相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，极大地扩展了物理学应用的领域。相对论也打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。

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