2020_2021学年高中历史第4单元近代以来世界的科学发展历程课时分层作业11物理学的重大进展含解析新人教版必修3 5页

课时分层作业(十一)　‎ ‎(建议用时：35分钟)‎ ‎1．“就人类文明史而言，它成就了英国工业革命，在法国诱发了启蒙运动和大革命。迄今为止，还没有第二个重要的科学和学术理论，取得过如此之大的成就。”“它”指的(　　)‎ A．哥白尼的“日心说” B．牛顿的力学理论体系 C．达尔文的进化论 D．法拉第的电磁感应现象 B　[由“成就了英国工业革命……诱发了启蒙运动和大革命”“重要的科学和学术理论”可知，材料反映的是牛顿力学体系的重大意义，故答案为B项。]‎ ‎2．大型历史纪录片《大国崛起》中有这样一段解说词：“300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’这些今天看来简单至极的问题，在当时却是根本无法认识和把握的。”这些“当时却是根本无法认识和把握的”问题，终于被人类破解得益于(　　)‎ A．牛顿的经典力学 B．普朗克的量子论 C．达尔文的进化论 D．爱因斯坦的相对论 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，直到牛顿经典力学的建立，才破解这一问题，牛顿建立了近代科学。故选A项。]‎ ‎3．“这些哲人(指启蒙思想家)受被牛顿证实的万有引力定律的影响很大，相信存在着不仅控制物质世界、而且控制人类社会的自然法则。”该论述反映了科学(　　)‎ A．改变了人类的宗教信仰 B．摆脱了宗教神学的束缚 C．影响了人类的思想观念 D．提升了人类的物质生活 C　[牛顿的科学发现影响了启蒙思想家，使他们去发现人类社会的发展规律，说明科学影响了人类的思想观念。]‎ ‎4．美国《时代》周刊曾对20世纪诞生的某一理论评价道：“不但对科学界造成巨大震撼，对人文主义、文化和政治也带来重大影响。从此以后，无人再相信世界上有绝对的东西。”这一理论是(　　)‎ A．自由落体定律　　　 B．相对论 C．万有引力定律 D．量子论 B　[“从此以后，无人再相信世界上有绝对的东西”表明是相对论，故选B项；自由落体定律诞生于17世纪，排除A项；万有引力定律诞生于17世纪，‎ - 5 -‎ 排除C项；量子论研究的是微观领域，与相对、绝对无关，排除D项。]‎ ‎5．菲利普·费尔南德兹·阿迈斯托在评价某科学家时指出：在他的宇宙里，“每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老。平行线可以交叉。光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙”。这位科学家是(　　)‎ A．伽利略 B．达尔文 C．牛顿 D．爱因斯坦 D　[从材料看，这位科学家提出了一系列有悖于人们生活常识的理论，如“物质和能量可以相互转换”(E＝MC2)，“光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙”(空间弯曲理论)，这些都是狭义相对论和广义相对论的内容。]‎ ‎6．当说明人们所能感知的宏观世界的牛顿理论，在这两个极端(巨视和微观)的世界里失灵时，这两种理论便取而代之，并在各自管辖的领域给出了极完美的解释。“这两种理论”是指(　　)‎ A．经典力学　细胞学说 - B．相对论　量子论 C．万有引力　相对论 D．量子论　细胞学说 B　[根据“在这两个极端(巨视和微观)的世界里失灵时，这两种理论便取而代之”可知，“这两种理论”是现代物理学的两大基石——相对论和量子论。因此B项正确。]‎ ‎7．20世纪初，提出光量子假说，解决经典物理学无法解释的光电效应问题的科学家是(　　)‎ A．普朗克 B．麦克斯韦 C．玻尔 D．爱因斯坦 D　[1905年，爱因斯坦提出光量子假说，解决了经典物理学无法解释的光电效应问题，由此可知选D项。]‎ ‎8．经典物理学所面临的危机，终于在20世纪初被物理学发展史上的两场伟大的革命所解决。这两场革命使人类(　　)‎ A．拥有了研究宏观世界和微观世界的理论体系 B．放弃了经典物理学的思想方法和科学理论 C．否定了此前物理学取得的一系列成果 D．转变了人们的思维方式和社交方式 A　[材料中两场革命是指量子论和相对论。相对论研究的是宏观世界，量子论研究的是微观世界，故A项正确。]‎ ‎9．阅读下列材料，回答问题。‎ 材料　19世纪末，物理学家的研究一方面深入到物质内部的微观世界，放射线和原子被发现，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，‎ - 5 -‎ 而超出了经典物理学的范围。物理学被称为“晴空上漂浮的两朵乌云”的两个无法解释的难题，其一就是以太的不存在。这使得经典物理学赖以建立的绝对时空观受到了严峻的挑战。‎ ‎(1)经典物理学的基础(代表)是什么？‎ ‎(2)19世纪时，经典物理学发展到何种程度？它所适用的范围主要是什么？‎ ‎(3)19世纪末，物理学的发展对经典物理学提出了怎样的挑战？‎ ‎(4)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是什么？‎ ‎[解析]　本题考查了从牛顿力学到相对论和量子论物理学的发展过程，作答时，抓住牛顿力学的特点、缺憾、量子论和相对论对牛顿力学的发展作答。‎ ‎[答案]　(1)17世纪牛顿创立的经典力学。‎ ‎(2)到19世纪，在经典力学的基础上，光学、热力学、电磁学、天体物理学等新兴学科取得了长足的进步，把人类对自然界的认识推进到前所未有的深度和广度。他所适用的范围主要是我们日常生活中的物理现象。‎ ‎(3)19世纪末，物理学的研究一方面对深入到物质内部的微观世界，另一方面扩展到整个宇宙，超出了经典物理学的范围，经典物理学赖以建立的绝对时空观受到严峻的挑战。‎ ‎(4)量子论和相对论。他们发展了经典物理学，弥补了经典物理学在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界面前的空缺，为人类描绘了一个崭新的世界，对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。‎ ‎10．哥白尼、牛顿和爱因斯坦被称为近代以来最伟大的科学家，其理论的共同之处是(　　)‎ A．得到了科学实验的验证 B．改变了人类对自然界的认识 C．推动了技术的重大突破 D．科学地概括出物质运动的定律 B　[哥白尼的太阳中心说是错误的，因此不可能得到科学实验的验证，也没有推动技术的重大突破和概括出物质运动的规律，排除A、C、D三项。但哥白尼的学说、牛顿的经典力学、爱因斯坦的相对论都改变了人们对自然界的认识。]‎ ‎11．下表所列内容介绍的是某一科学理论。‎ ‎●这一理论成为打开核能源理论的一把金钥匙 ‎●成为解释高能天体物理现象最基本的理论工具 ‎●是近代物理学领域的一次伟大革命 ‎●空间、时间、物体、物体运动是统一的 据此推断该理论是(　　)‎ A．经典力学体系 B．狭义相对论 - 5 -‎ C．光量子假说 D．电磁感应理论 B　[由“核能源”这一关键信息可知这一理论是爱因斯坦的狭义相对论的意义，故选B项。]‎ ‎12．1922年第12版的《不列颠百科全书》在对某条目的解释中写道：“宇宙图景”的新情景不再是“三维空间中一片以太海洋的受迫振动”，而是“四维空间世界线上的一个扭结”。据此可知，该条目的内容(　　)‎ A．提出了经典物理学 B．揭示了光电效应成因 C．阐述了光线可弯曲 D．说明了电磁感应现象 C　[广义相对论引人注目的特征之一是将牛顿力学中的引力简化为四维时空中的弯曲，《不列颠百科全书》中的“宇宙图景”的新情景不再是“三维空间中一片以太海洋的受迫振动”，而是“四维空间世界线上的一个纽结”就生动地描述了这一特征，故C项正确；牛顿提出了经典物理学，法拉第发现电磁感应现象，爱因斯坦解释了光电效应，A、B、D三项均与“宇宙图景”“四维空间世界线上的一个扭结”无关，排除。]‎ ‎13．普朗克是诺贝尔物理学奖的得主，他于1913年曾亲赴瑞士，礼聘尚是一介书生的爱因斯坦，并称其为“当代哥白尼”。爱因斯坦因此对普朗克执弟子礼。纳粹横行期间，普朗克与大多数德国知识分子一样，对纳粹暴行保持沉默。对此，爱因斯坦表示永不原谅，从此再未与普朗克进行联系。这是因为爱因斯坦(　　)‎ A．成就已远远超过普朗克 B．坚持“吾爱吾师，但吾更爱真理”‎ C．已移居美国，联系不便 D．科学研究繁忙，无暇顾及 B　[爱因斯坦“从此再未与普朗克进行联系”，是因为普朗克对纳粹暴行保持沉默。而爱因斯坦则是二战时期反对纳粹暴行的著名人士，二人的政治观点不同，与A、C、D三项没有关系。]‎ ‎14．随着美国苹果公司CEO史蒂夫·乔布斯的离世。一个网络帖子迅速走红：“上帝有三个苹果，一个诱惑了夏娃，一个砸醒了牛顿，一个被乔布斯咬了一口，并改变了我们每个人看世界的方式。”阅读下列材料，回答问题。‎ 材料一　在《自然哲学的数学原理》的序言里，牛顿写道：理性力学应当是研究任何力所引起的运动和产生任何运动的力的科学。因此，本书被命名为《自然哲学的数学原理》。因为，自然哲学的一切难题都涉及通过各种运动现象来研究自然力，再通过这些自然力来解释其他现象。‎ 材料二　爱因斯坦与牛顿的对话(虚拟)‎ - 5 -‎ 爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学体系，相对论中存在的问题都被你指了出来。‎ 牛顿：你比我更伟大，相对论在许多学科中有着广泛的应用，它和量子力学一起，已成为近代物理学的两大基础理论，相对论包容了我的三条运动定律及万有引力定律。‎ 爱因斯坦：你我的理论都有瑕疵。‎ 牛顿：哪有十全十美的理论，大家不用我们的理论，他们没有别的理论可用，圣人、神仙也要犯错误，你我都是凡人，你我的身躯已经融入了自然界，但是，你我的灵魂还留在人间。‎ ‎(1)被“砸醒”后的牛顿的伟大发现是什么？牛顿的“众多发现”在人类文明史上产生了什么巨大的历史作用？‎ ‎(2)根据材料二并结合所学知识，指出牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。他们留给人类的“灵魂”是什么？‎ ‎[解析]　第(1)问，牛顿力学体系及其历史作用，根据所学知识回答。第(2)问，第一小问“关系”，相对论的提出是物理学思想的一次革命，它否定了经典力学的绝对时空观，把物理学发展到一个新高度。根据所学知识可知，牛顿力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律，而相对论反映的是物体高速运动的客观规律；相对论是对牛顿力学的继承与发展；第二小问“灵魂”主要指科学探究精神。‎ ‎[答案]　(1)发现：万有引力定律。作用：构成了近代力学体系，促进了近代物理学领域的进一步发展；促进工业革命的开展与启蒙运动的兴起。‎ ‎(2)关系：牛顿力学反映宏观物体低速运动的客观规律，相对论反映物体高速运动的客观规律；相对论是对牛顿力学的继承与发展。灵魂：科学探究精神。 ‎ - 5 -‎