1、第四单元 近代以来的世界科技与文学艺术 考点2 现代世界科学技术 近几年高考主要考查的知识点有相对论、量子论和现代信息技术等。从命题角度上看，侧重于考查相对论、量子论的提出的背景、内容及其意义；注重考查现代信息技术的产生、发展及其应用对社会、经济、文化和社会生活等产生的影响。从题型上看，主要是选择题，非选择题少有涉及。因此，考生复习时要重点掌握理解考点知识要素，同时可结合19世纪末物理学的发展，人们对光速或接近光速运动状态下的物质的研究，对经典物理学提出了挑战，出现了所谓的“物理学危机”，分析理解相对论和量子理论的背景和重大意义；分析爱 因斯坦相对论和牛顿力学体系的关系，加深对相对论意义的认识
2、，从中感受爱因斯坦等科学家不畏权威、为科学而不断探索创新的精神；从互联网诞生的背景、过程、功能、特点及其影响等方面梳理归纳知识；联系身边事例，理解体会现代信息技术对社会的双重影响，树立正确认识和利用网络的观念，增强全面辩证分析问题的能力。【运用提升】(2011广东卷)1919年英国泰晤士报曾刊登标题文章“科学革命”，两个副标题是“宇宙新理论”、“牛顿观念的破产”。具有“科学革命”意义的理论是()A日心说 B量子论 C相对论 D经典力学【解析】审题扣住关键词，由“牛顿观念的破产”可知该理论解决了牛顿经典力学的危机，应为现代科学革命的两大支柱：即相对论和量子论，故排除A、D。由“宇宙新理论”可知为
3、相对论，光线在通过强引力场附近时会发生弯曲，相对论主要是宏观领域的理论，而量子论主要是微观领域的理论。答案是C。备选题(2010江苏卷)“把能量的变化看成是跳跃式的进行，成功地解释了经典理论无法解释的某些现象，打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。”这一理论的诞生主要是由下列哪一问题引起的()A研究热辐射 B揭示时空本质属性 C解释光电效应 D预测未知行星方位【解析】A 爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。(英)皇家学会会长汤姆逊 解读：汤姆逊的话主要表达了爱因斯坦相对论对人类思想发展的巨大作用。相对
4、论不仅是对近代物理学理论框架的重大突破，而且其全新的时空观、运动观和物质观，是人类思想发展史中的一次根本性变革，对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。【运用提升】(2011江苏卷)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【解析】根据所学知识，20世纪初爱因斯坦提出的相对论为物理学的发展带来了革命性的变化，相对论的两个基本原理是相对性原理和光速不变原理。爱因斯坦认为，时间和空间都是物质存在的形式，随
5、着物质运动速度变化而变化。四维时空和物质的分布相联系，时间、空间、运动、质量不是绝对不变的，而是相对的，可以相互转化。相对论的提出是物理学领域最伟大的革命。据此再联系材料中“物质和能量可以相互转换”、“平行线可以交叉”、“光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙”等信息，可理解到这位科学家就是爱因斯坦。“物质和能量可以相互转换”指的是爱因斯坦的质能转化原理。“双胞胎以不同的速度衰老”说明时间是可变的，指的是爱因斯坦的相对论。备选题有位先生梦见自己到了另一个世界，当他再度睁开眼睛时，发现自己处在一个街角，有一个人慢慢骑着自行车。当他接近时，这位先生惊讶地发现，这个骑车人和自行车在运动方向是不可思议的扁平。这位
6、先生可能涉及的科学理论是()A量子力学 B相对论 C光电效应 D进化论【解析】B 牛顿经典力学与相对论的关系【辨析】(1)牛顿力学体系概括了物体机械运动的基本定律，这些定律有一个不容忽视的前提，即物体运动是在低速情况下，这些定律才适用。(2)20世纪初，爱因斯坦提出相对论，否定了牛顿的绝对时空观，指出了时间和空间的辩证关系，即时间和空间不是绝对不变的，而是随着物质的运动而变化，物质质量随运动速度的变化而变化，并提出质能转化原理，奠定了利用原子能的理论基础，加深了人们对物质和运动的认识，在哲学和科学上都具有重大意义。(3)相对论发展了牛顿力学，牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。牛顿力学
7、是整个力学的基础，牛顿所创造的概念，至今仍指导着我们的物理学思想。牛顿在科学史上作出了杰出的贡献。总之，相对论是对牛顿力学的既否定又发展。相对论发展概括了牛顿力学，牛顿力学仅是相对论中物体低速运动下的一个特例，对物体高速运动下的时空观，则无法解释，但是他仍然有存在的必要和价值。【运用提升】20世纪初，爱因斯坦相对论的提出是物理学的一场变革。它()A否定了经典力学体系 B打破了绝对时空观 C彻底解决了19世纪以来物理学面临的危机 D标志着对物质世界的认识开始进入微观粒子世界【解析】相对论是对经典力学的发展而非否定，C项错在“彻底解决”，标志着对物质世界的认识进入微观世界的是量子理论。故答案是B。
8、备选题 1921年3月上海时事新报刊登了一篇驻德国作者的特约稿，评论“爱因斯坦的革命事业，比之昔日的德国路德之宗教革命，其影响还要重大，这位先生把旧科学的概念一齐推翻”。材料中“旧科学的概念”是指()A爱因斯坦的相对论 B牛顿的经典力学 C达尔文的生物进化论 D普朗克的量子论【解析】B【背景材料】全球超级计算机 500强排行榜(又 称TOP500)2010年11月16日在美国新奥尔良会议中心正式揭晓，由中国国防科学技术大学研制的“天河一号”超级计算机排名第一。“天河一号”2010年在中国国家超级计算天津中心安装部署，升级后的实测运算速度可达每秒2570万亿次。超级计算机又称高性能计算机、巨型计
9、算机，是世界公认的高新技术制高点和21世纪最重要的科学领域之一。超级计算机能够有力推动国家科技创新能力的提升，能够有力推动经济和社会的发展。目前“天河一号”已成功应用于石油勘探、高端装备研制、生物医药、动漫设计、新能源、新材料、工程设计与仿真分析、气象预报等领域，先后为20多个单位提供了高性能计算服务。【知识链接】(1)1946年，美国人发明了世界上第一台电子计算机。(2)我国1983年成功研制出第一台每秒向量运算1亿次的“银河”巨型计算机系统；2002年研制出运算速度可达每秒1.027万亿次的超级计算机；2010年成功研制出运算速度可达每秒2570万亿次。(3)1969年国际互联网问世。20
10、世纪90年代以后随着个人电脑的普及而风靡全球。1994年，中国正式接入互联网。2003年上半年国内互联网用户已居世界第二位。【运用提升】阅读下列材料：材料一 二战后兴起的新技术革命使人类的劳动方式发生了革命性变化，社会从以体力劳动的解放为标志的工业革命时代，过渡到以脑力劳动的解放为标志的信息革命时代。人类从直接参与生产过程转变为控制生产过程。劳动者的素质逐步从体力型、文化型发展为科技智能型。材料二 下面是记者在2010年11月16日中国“天河一号”超级计算机计算速度问鼎世界第一后，采访有关人士的部分内容：德国于利希超级计算机中心应用支持部负责人诺贝特阿提希博士认为，“天河一号”是一个巨大成功，
11、目前世界各大国都在积极投身于超级计算机领域的竞争，这种竞争还将持续下去，因为各国都很明确高性能运算对科研和工业的重要性。他建议中国加强与欧美等超级计算机强国的合作，以便获取更高效、更经济地应用超级计算机的经验。法国原子能委员会数字与模拟信息项目主任让戈诺尔认为，“天河一号”的运算速度达到世界领先水平，表明中国经济竞争力的增强。戈诺尔还指出，超级计算机领域竞争激烈，美国、日本等国在该领域一直保 持领先地位，俄罗斯和欧盟也在积极跟进。不过，竞争是一件好事，能够促进研究工作进一步深入，他对中国的加入表示欢迎。国家863计划“高效能计算机及网格服务环境”重大项目专家组组长钱德沛表示，尽管中国超级计算机
12、性能指标居于领先行列，但处理器、系统软件、算法等核心关键技术跟发达国家相比尚有较大差距。请回答：(1)根据材料一，概括二战以来高科技是如何改变人类的劳动方式的？(2)“天河一号”是中国改革开放以来高新科技发展的一个缩影。结合所学知识分析中国高新科技发展的主要原因。(3)根据材料二谈谈你对“天河一号”问鼎世界第一的感想。【解析】第(1)问据材料概括；第(2)根据材料结合所学知识分析；第(3)问要客观看待我国科技取得的成就和差距。【参考答案】(1)从体力劳动到脑力劳动；从直接参与生产过程到控制生产过程；劳动者素质的提高，转变为科技智能型。(2)教育的发展，提供了强大的科研队伍；党的正确方针政策(科
13、教兴国战略)的推动；改革开放以来，中国的综合国力不断增强。(3)是中国科技的进步的一个标志，是中国竞争力增强的表现，有利于促进了中国经济的发展，提高了中国的国际地位；但同时也要看到我国的科技与欧美发达国家相比还有较大的差距，自主创新能力还不强，在当今国际竞争日益加剧的形势下，我们要积极参与，加强合作，增强自主研发能力，奋起直追。1.(2009广东卷)普朗克曾这样评论爱因斯坦的科学成就：“这个原理在物理世界观上所引起的革命，只有哥白尼世界体系的引入才能与之相提并论。”文中的“这个原理”是()A相对论 B日心说 C量子假说 D万有引力定律【解析】材料说明爱因斯坦的成就是划时代的，为人类社会作出了杰
14、出贡献，由此可推断是爱因斯坦提出的最重要理论相对论。2.(2009浙江卷)随着计算机信息技术的进步，一些图书馆的纸质历史文献已经以电子文本的形式提供利用。我们应如何历史地看待这一现象()A现代发明比古代发明更为重要 B造纸术的发明已经失去历史意义 C历史文献不应该采用时髦的电子文本 D不论是纸质文本还是电子文本，论语终究还是论语【解析】电子文献具有多媒体信息存储和传递功能、检索方便、信息存储容量大等优点；纸质文献则更符合人们的阅读习惯、更具有权威性等优点。电子文献与纸质文献各有特色，优势互补，在很长的时期内将共生共存。工具发生了变化，那仅仅是表现形式发生了变化而已，但是本质并没有发生变化，它们
15、对保留民族文化遗产都有各自不可替代的作用。3.(2010天津卷)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【解析】注意爱因斯坦在科学上的成就一是提出相对论，二是对量子理论的贡献。4.(2011三明模拟)“这一发现成为二十世纪物理学研究的基础，从那个时候起几乎完全决定了物理学的发展。要是没有这一发现，那就不可能建立起分子、原子以及支配它们变化的能量过程的有用理论。”下列有关“这一发现”的表述，错误的是()A有助于解释光电效应 B推动了现代物理学的重大发展 C揭示了时空的本质属性 D促进了人们深入认识微观世界【解析】从材料
16、信息中分子、原子等，可以看出这一理论注重对微观世界的研究，属于普朗克量子理论的内容，C项是爱因斯坦相对论的内容，属于宏观世界的研究。5.(2011龙岩模拟)科学技术的进步是推动人类社会发展的动力。下列重大发明(发现)与应用之间建立起的对应关系，不正确的是()A牛顿力学定律蒸汽机的发明 B电磁学原理冥王星的发现 C相对论核能的利用 D量子力学理论半导体的发明【解析】冥王星的发现是牛顿力学体系运用的结果，故B不正确。其他对应关系都正确。6.(2011福州模拟)“二战期间，美国研制了原子弹并用于实战；1946年美国投入使用第一台电子计算机，最初是用来计算炮弹弹道的；德国人研制成功远程液体燃料火箭，是
17、用于攻击英国的。”以上史实说明()A科技是决定战争胜负的关键 B战争是推动科技发展的主要动力 C战争加速了第三次科技革命的到来 D第三次科技革命加速了二战的结束【解析】材料中涉及的原子弹、计算机和火箭技术都是第三次科技革命的重要成果，而这些技术在二战期间初步发展起来，反映了战争加速了第三次科技革命的到来。与前两次工业革命相比，起源完全不同。本题选C项，A、B、D三项与材料内容不符。7.阅读下列材料：材料一 爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造能力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。爱因斯坦自述 材料二(英国)皇家学会会长汤姆逊致词
18、说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。”吴国盛科学的历程 请回答：(1)结合所学知识回答材料一中的“牛顿时代”是什么样的时代？他最主要的科学贡献是什么？有何突出的历史意义？(2)你如何理解材料二中“相对论是人类思想史上最伟大的成就之一”？(3)你从两位科学巨匠获得科学成就的共同意义中可得出哪些认识？【解析】(1)时代：17世纪中叶至18世纪20年代，处于资本主义工场手工业时期，资产阶级文化在逐渐发展。贡献：提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律。意义：是人类认识自然的历史上第一次进行的理论性的概括和总结。(2)相对论的创立，不仅成为现代物理学的基础之一，更重要的是相对论是科学思想的革命，它将人类对自然的认识引向一个新境界。(3)科学发现的过程也是科学思想发展甚至是革命的过程；吸收前人成就的基础上，创新是科学进步的灵魂。