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課時跟蹤檢測（二十二） 近代物理學(xué)的奠基人和革命者 一、選擇題 1．16、17世紀歐洲學(xué)者質(zhì)疑、改變和放棄了歐洲所繼承知識中最神圣化的認識。科學(xué)革命的思想巨變使他們重新考察和描述宇宙的性質(zhì)及其力量。在這里，對宇宙的性質(zhì)及其力量作出“革命”性描述的理論是(　　) A．進化論 B．萬有引力定律 C．量子論 D．相對論 解析：選B　進化論產(chǎn)生時間是19世紀中期，故A項錯誤；萬有引力定律是牛頓力學(xué)內(nèi)容，產(chǎn)生時間是17世紀，研究對象符合材料“宇宙的性質(zhì)及其力量”，故B項正確；量子論、相對論產(chǎn)生時間是20世紀，與材料時間不符，故C、D兩項錯誤。 2.某班同學(xué)在制作《近代物理學(xué)的成就》手抄報時，畫了一幅漫畫。他要表達的是(　　) A．伽利略通過對自然的觀察發(fā)現(xiàn)了自由落體定律 B．牛頓在自然現(xiàn)象啟發(fā)下開始研究萬有引力定律 C．愛因斯坦相對論的提出是基于對自然規(guī)律的把握 D．任何科學(xué)規(guī)律及定律的發(fā)現(xiàn)都有其偶然的因素 解析：選B　由圖片信息“蘋果”“樹木”“人”，不難判斷出圖片描述的是牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，B項正確。 3．一位科學(xué)家的墓碑上鐫刻著英國詩人亞歷山大蒲伯的名句：“自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說，讓……(人名)出生吧，于是一切都成為光明?！边@位科學(xué)家應(yīng)該是(　　) A．伽利略 B．牛頓 C．愛因斯坦 D．普朗克 解析：選B　根據(jù)題干材料關(guān)鍵信息“自然界和自然規(guī)律隱藏在黑暗中”“于是一切都成為光明”等指的是世界近代自然科學(xué)誕生的標志。 4．1919年11月9日美國《紐約時報》頭版文章有如下標題：“天之光歪斜”“科學(xué)家急切等待著日蝕觀測的結(jié)果”“恒星不是在它們似乎應(yīng)該所在的或被計算出來的位置上，但不必擔(dān)心”。這些文章介紹的科學(xué)理論應(yīng)該是(　　) A．經(jīng)典力學(xué) B．狹義相對論 C．廣義相對論 D．量子理論 解析：選C　本題考查對近現(xiàn)代科技理論發(fā)展過程的理解。經(jīng)典力學(xué)發(fā)表于1687年；狹義相對論發(fā)表于1905年；廣義相對論發(fā)表于1915年；量子理論發(fā)表于1900年。故選C。 5．2011年9月23日，世界上最大型粒子物理實驗室——歐洲核子研究中心宣布，他們發(fā)現(xiàn)一些粒子可能以快于光速的速度飛行，如果這項發(fā)現(xiàn)能夠經(jīng)得起進一步檢驗，它將顛覆現(xiàn)代物理學(xué)中最基本的一條法則——沒有任何東西能夠超過光速。對這件事最合理的看法是(　　) A．愛因斯坦的相對論是錯誤的 B．人類再次面臨物理學(xué)的危機 C．可以無視歐洲核子研究中心的發(fā)現(xiàn) D．科學(xué)技術(shù)的不斷進步，將更新人們對世界的認知 解析：選D　新的發(fā)現(xiàn)并不能說明相對論是錯誤的，故A項錯誤；這是物理學(xué)的危機，更是人認識的飛躍，故B項錯誤；對于其研究發(fā)現(xiàn)不是無視而應(yīng)該是重視，故C項錯誤；這是科學(xué)技術(shù)的進步，使人類對世界的認識發(fā)生了新的變化，科學(xué)技術(shù)會影響人們的對世界的認識，故D項正確。 6．歷史學(xué)家菲利普費爾南德茲阿邁斯托存《世界：一部歷史》中認為：“愛因斯坦的相對論革新了傳統(tǒng)的物理學(xué)，改變了大多數(shù)接受過教育的人對宇宙的認識?！睂Υ死斫庹_的是(　　) A．打破了人們對絕對時空觀的認識 B．相對論推動了第二次工業(yè)革命開展 C．時間和空間都是物質(zhì)存在的形式 D．輻射是由具有能量的量子來實現(xiàn)的 解析：選A　依據(jù)材料“愛因斯坦的相對論革新了傳統(tǒng)的物理學(xué)，改變了大多數(shù)接受過教育的人對宇宙的認識”，故A項正確；相對論是在20世紀初提出，而此時工業(yè)革命已經(jīng)開展，應(yīng)該是推動了第三次科技革命，故B項錯誤；時間和空間都是物質(zhì)存在的形式，這是相對論的內(nèi)容，題目考查的是相對論的影響，故C項錯誤；題干材料反映的是相對論的影響，而不是量子論的影響，故D項錯誤。 7．我們?nèi)粘Ｉ钏峒暗摹八木S空間”，大多數(shù)都是指愛因斯坦在他的《廣義相對論》和《狹義相對論》中提及的“四維時空”概念。根據(jù)這一概念，我們的宇宙是由時間和空間構(gòu)成。這說明(　　) A．科學(xué)的發(fā)展帶來人類思維方式的改變 B．牛頓力學(xué)體系存在對宇宙認識的誤區(qū) C．愛因斯坦的相對論揭示了宇宙的真相 D．相對論推動了20世紀科學(xué)技術(shù)的進步 解析：選A　相對論提及的“四維時空”概念影響了人們的日常生活和對宇宙的認識，故A項正確；材料意在強調(diào)相對論對人類的影響，而不是牛頓力學(xué)體系的局限性，故B項錯誤；在愛因斯坦的相對論下，宇宙是由時間和空間構(gòu)成的，但由材料無法確定這是否是宇宙的真相，故C項錯誤；材料強調(diào)的是相對論對人們認知和思維的影響，而不是對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響，故D項錯誤。 8．從牛頓經(jīng)典力學(xué)到愛因斯坦的相對論，說明了(　　) ①人類對自然的認識是隨著時代的前進而不斷發(fā)展的 ②科學(xué)的認識是永無止境的 ③科學(xué)成就往往是“站在巨人肩膀上”的發(fā)展 ④人類開始從宏觀世界深入微觀世界認識客觀規(guī)律 A．①②　　　　　　　　 B．①②③ C．①②④ D．②③④ 解析：選B　本題考查科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對人類認識的影響。深入微觀世界認識客觀規(guī)律的是量子論而不是相對論，排除④。①②③說法正確。故選B。 9．【加試題】力理論肯定了熱和光是運動的兩種形式，現(xiàn)在，它的美麗晴朗的天空卻被兩朵烏云籠罩了，……第一朵烏云出現(xiàn)在光的波動理論上，……第二朵烏云出現(xiàn)在關(guān)于能量均分的麥克斯韋－玻爾茲曼理論上。第二朵烏云導(dǎo)致了(　　) A．相對論的出現(xiàn) B．生物進化論的出現(xiàn) C．量子論的出現(xiàn) D．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的提出 解析：選C　依據(jù)材料光的波動理論，聯(lián)系相對論的光速不變原理，可知第一朵烏云導(dǎo)致相對論的提出，故A項錯誤；生物進化論主張“適者生存”，與材料無關(guān)，故B項錯誤；材料所說能量均分的麥克斯韋－玻爾茲曼理論是黑體輻射與“ 紫外災(zāi)難”，說明第二片烏云誕生了量子力學(xué)，故C項正確；材料與電磁感應(yīng)現(xiàn)象無關(guān)，故D項錯誤。 10．【加試題】19世紀，經(jīng)典力學(xué)遇到了無法解釋的新問題。20世紀初，這些問題迎刃而解得益于(　　) A．日心說與相對論 B．相對論與萬有引力定律 C．相對論與量子論 D．日心說與量子論 解析：選C　愛因斯坦的相對論廣泛地解釋不同運動狀態(tài)下的物質(zhì)，否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀，解決了經(jīng)典物理學(xué)的危機；量子理論使人類社會對于微觀世界的基本認識有了革命性的進步。兩者共同構(gòu)成了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)，對物理學(xué)本身，對自然科學(xué)，對整個人類的思維都產(chǎn)生了不可磨滅的影響。 二、非選擇題 11．閱讀材料，回答下列問題。 材料一　中世紀的人，力求達到知識的完全的合理的協(xié)調(diào)，把這當作是哲學(xué)及宗教的目標……伽利略與牛頓的物理學(xué)，推翻了這個自成系統(tǒng)知識體系；科學(xué)采取了建立在力學(xué)基礎(chǔ)上的常識性實在論的。 材料二　近年來物理研究，進入了一種特殊的狀態(tài)，或者說進入了17世紀以來前所未有的狀態(tài)。一方面它的古典的背景，即牛頓的動力學(xué)與麥克斯韋的電磁學(xué)，依然在應(yīng)用，依然在產(chǎn)生具有偉大價值的成果。但另一方面，今日最驚人的發(fā)現(xiàn)——原子結(jié)構(gòu)的理論方面，古典的定律又已失其效用，而我們不得不接受相對論與原子論概念。 ——以上材料皆選自丹皮爾《科學(xué)史及其 與哲學(xué)和宗教的關(guān)系》 材料三　1842年，邁爾把自己的研究成果寫成論文《論無極界的力》，終于在德國的《化學(xué)與藥物雜志》上發(fā)表……但沒有受到人們的青睞，反而受到不少嘲笑和攻擊……焦耳把自己的實驗成果寫成論文《論伏打電池所產(chǎn)生的熱》……焦耳的學(xué)術(shù)成果和邁爾的成果一樣，沒有受到應(yīng)有的重視，遭到權(quán)威們的反對，使他的論文不能立即發(fā)表。 ——《蒸汽機帶來的革命》 (1)根據(jù)材料一并結(jié)合所學(xué)知識，分析“牛頓的物理學(xué)”的歷史作用。 (2)結(jié)合所學(xué)，指出材料二中17世紀物理學(xué)的偉大貢獻和“近年來”物理學(xué)研究的偉大貢獻，并指出二者的關(guān)系。 (3)材料三中邁爾和焦耳的遭遇說明什么？ 解析：第(1)問，結(jié)合材料一和所學(xué)知識回答即可。第(2)問，材料二反映了經(jīng)典力學(xué)、相對論和量子論的科學(xué)成就，三者的關(guān)系結(jié)合所學(xué)回答即可。第(3)問，“焦耳的學(xué)術(shù)成果和邁爾的成果一樣，沒有受到應(yīng)有的重視，遭到權(quán)威們的反對，使他的論文不能立即發(fā)表”反映了一個新的科學(xué)理論要沖破傳統(tǒng)理論的束縛是十分艱難的，其道路是曲折而坎坷的。 答案：(1)作用：推翻把“力求達到知識的完全的合理的協(xié)調(diào)”當作是哲學(xué)及宗教的目標的理論體系；是人類對自然界認識史上的第一次理論大綜合。 (2)17世紀貢獻：經(jīng)典力學(xué)?！敖陙怼必暙I：相對論和量子論。關(guān)系：相對論和量子論發(fā)展了經(jīng)典力學(xué)。 (3)說明：一個新的科學(xué)理論要沖破傳統(tǒng)理論的束縛是十分艱難的。(言之有理即可) 12．近代以來物理學(xué)得到迅速發(fā)展，下列科學(xué)家在不同時代作出了劃時代的貢獻。 (1)分別概述他們在物理學(xué)領(lǐng)域的主要成就。 (2)分別指出他們對經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展和突破所做的主要貢獻。 (3)概述物理學(xué)的重大進展對人類社會發(fā)展所起的主要作用。 解析：第(1)問，關(guān)鍵是抓住“物理學(xué)”三個字，據(jù)此回答即可。第(2)問，據(jù)所學(xué)回答三人在經(jīng)典力學(xué)的發(fā)展和突破所做的主要貢獻。第(3)問，概述物理學(xué)的重大進展對人類社會發(fā)展所起的主要作用。 答案：(1)伽利略：發(fā)現(xiàn)了自由落體定律，確定了勻速運動和勻加速運動這兩個新概念。牛頓：發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和物體運動三大定律。愛因斯坦：創(chuàng)立狹義相對論和廣義相對論；提出光電效應(yīng)理論。 (2)伽利略為經(jīng)典力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)；牛頓建立起完整的經(jīng)典力學(xué)體系；愛因斯坦否定了經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀，同時發(fā)展了經(jīng)典力學(xué)，將經(jīng)典力學(xué)概括在相對論體系之中。 (3)牛頓的經(jīng)典力學(xué)及以后的物理學(xué)研究成果促進了第一次和第二次工業(yè)革命的出現(xiàn)，愛因斯坦的科學(xué)理論為現(xiàn)代自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)革命提供了重要的理論基礎(chǔ)。