1、第11课 物理学的重大进展课时演练促提升一、选择题1.波兰物理学家英费尔德说:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。”关于伽利略的贡献说法错误的是()A.奠定了经典力学的基础B.捍卫和发展了哥白尼的“日心说”C.开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学D.第一个掌握了完整的科学的宇宙论和科学理论体系的人解析:第一个掌握了完整的科学的宇宙论和科学理论体系的人应当是牛顿。答案:D2.有学者指出:现在美国遗产词典将“科学”定义为“对自然现象的观察、鉴定、描述、实验研究与理论分析”。从本质上来说,这就是伽利略的方法。下列选项对该
2、学者这种说法的理解正确的是()A.我们今天科学研究的具体方法仍然超越不了伽利略B.伽利略的贡献在于开创了现代科学研究的基本方法C.自从有了伽利略,人类才开始进行科学研究D.伽利略已经给”科学”下了精确的定义解析:伽利略开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学,对后世科学研究产生了重大影响。其他三项说法明显错误。故选C项。答案:C3.“他认为,整个宇宙都是按照一套理性的数学法则运行的,而这些法则能够证明上帝的存在。在他看来,上帝是一切物质和运动的原始创造者,但是上帝并不会干涉这些被创造出来的物体的具体行为方式。”“他”是()A.伽利略B.牛顿C.爱因斯坦D.普朗克解析:牛顿发现了万有引
3、力定律,认识到宇宙万物运动的规律,并用数学的形式表达出来。因此,B项符合题意。答案:B4.1738年版牛顿的哲学原理一书的封面如右图所示:“光明”(自然哲学的数学原理)从牛顿头上照下,通过缪斯女神手中的镜子反射到伏尔泰正在写作的手稿(牛顿的哲学原理)上。该封面的寓意可以解读为()A.牛顿的经典力学理论使人类彻底摆脱了封建神学的束缚B.近代自然科学的发展推动了启蒙运动的兴起C.牛顿的相对论理论为工业革命创造了一把科学的钥匙D.牛顿开创了从实验中认识自然的方法,打破了封建神学的禁锢解析:解答本题的关键是弄清近代自然科学发展与启蒙运动的关系。近代自然科学的发展,进一步解放了人们的思想,为启蒙思想家认
4、识人类社会提供了思想武器,从而推动了启蒙运动的兴起,由此可见B项最符合图片寓意,故B项正确;A项观点过于绝对,排除;C项观点明显错误,排除;D项观点正确,但与图片信息没有关联,排除。答案:B5.牛顿特别强调,作为自然哲学中数学演绎的起点,应当是观测到的效果和力学运动的那些规律。近代物理学比其他任何自然科学发展得更成熟和更快,这是个重要原因。这反映出()A.实验与计算结合有助于近代科学研究B.牛顿开创建立了完整的经典力学体系C.物理学的发展是以数学研究为前提的D.科学进步改变了人们认识世界的视角解析:从题干中“作为自然哲学中数学演绎的起点,应当是观测到的效果和力学运动的那些规律”信息可知,牛顿采
5、用了数学演绎和实验的科学方法,从而推动了近代物理学的迅速发展,这说明实验与计算相结合的科学研究方法,有助于近代科学研究,故A项正确;B、C、D三项均与题干不符,故排除。答案:A6.法国启蒙运动主将、百科全书派领袖狄德罗说:“若无英国人,理性和哲学在法国可能还处在最可鄙的蒙童状态。”据此推断,下列表述符合史实的是()A.狄德罗忽视了法国人对理性的创造性B.英国启蒙思想直接导致法国启蒙运动C.牛顿力学体系为法国启蒙运动奠定基础D.英国是欧洲启蒙运动的发源地和中心解析:材料主要论述的是英国人对启蒙运动的影响,故A项错误;英国启蒙思想影响了法国的启蒙运动,而不是“直接导致”,故B项错误;英国人牛顿创立
6、的经典力学体系为启蒙运动奠定了科学基础,故C项正确;启蒙运动的发源地是英国,而中心是在法国,故D项错误。答案:C7.“他利用简单的数学运算证明,光速是极限速度,接近光速的物体会变小变平。他认为,甚至时间也会受影响,移动的钟走得比静止的钟慢。”这是物理学思想的一场重大革命,因为它()A.否定了牛顿的力学理论B.借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说C.揭示了时间、空间并非绝对不变的属性D.修正了能量、质量互相转化的理论解析:材料反映的是爱因斯坦的相对论,相对论并没有否定牛顿力学理论,而是对牛顿力学的继承和发展,故A项错误;拉瓦锡的成就主要是在化学领域,与材料无关,故B项错误;相对论揭示了时间、空间并非绝对
7、不变的属性,故C项正确;爱因斯坦的相对论是对牛顿力学的继承和发展,没有修正能量、质量互相转化的理论,故D项错误。答案:C8.美国科幻大片星际穿越中出现了“虫洞”“黑洞”“时间膨胀”“五维空间”等科学概念,让很多人大呼“烧脑”。下列与“时间膨胀”有关的理论是()A.牛顿力学反映的宏观物体低速运动的客观规律B.广义相对论阐述的四维时空和物质的分布相联系C.爱因斯坦在光速不变原理的基础上创立的狭义相对论D.相对论中空间和时间的尺度随着观察者速度的改变而改变解析:材料中“虫洞”“黑洞”“时间膨胀”“五维空间”的信息说明的是时空分布现象,属于广义相对论,时间和空间的尺度随着速度变化而变化,故D项正确。答
8、案:D9.英国著名物理学家开尔文在一篇瞻望20世纪物理学的文章中就曾谈道:“在已经基本建成的科学大厦中,后辈物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了,也就是在测量数据的小数点后面添加几位有效数字而已。”下列哪一成就率先挑战了以上言论()A.经典力学体系B.电磁感应现象C.量子论D.相对论解析:从“物理学的文章”可以判断“在已经基本建成的科学大厦中”是指经典力学体系,故A项错误;电磁感应现象发现在1831年,不属于20世纪,故B项错误;对此言论率先进行挑战的科学成应当是量子论,量子论的提出是在1900年,故C项正确;相对论比量子理论的提出时间更晚,不符合“率先进行挑战的科学成就”,故D项错误。答案
9、:C10.“对于测量者来说,空间和时间都是相对的表明科学已经达到了能够被人类所知的界限。一个清楚明白的宇宙已经消失,代之而来的是一个全新的宇宙。”这一理论()A.为蒸汽机的改良提供了理论基础B.有力地推动了达尔文进化论的提出C.极大地加速了电影与电视的发明D.弥补了牛顿经典力学体系的不足解析:从材料“空间和时间都是相对的”可以判断这是爱因斯坦的相对论。为蒸汽机的改良提供理论基础的应该是牛顿力学,故A项错误;达尔文进化论、电影与电视的发明比相对论更早提出,故B、C两项错误;爱因斯坦的相对论反映的是物体高速运动的客观规律,弥补了牛顿经典力学体系的不足,故D项正确。答案:D11.他大胆地假设:物体在
10、发射辐射和吸收辐射时,能量不是连续变化的,而是以一定数量值的整倍数跳跃式地变化的,也就是说,在辐射的发射或吸收过程中,能量不是无限可分的,而是有一个最小的单元。这个最小的单位应当是()A.原子B.分子C.量子D.质子解析:根据所学判断,题干材料所描述的应当是普朗克创立的量子论。因此,他所说的最小单位应当是量子。答案:C12.“能量的释放和被吸收,是以特定的不连续的单位或束的形式进行的,而并非像先前所想象的那样以平衡和连续不断的方式释放。”这一理论的提出()A.奠定了研制发电机的理论基础B.否定了经典力学的绝对时空观C.挑战了天主教会宣扬的创世说D.深化了人们对微观世界的认识解析:根据题干材料,
11、可以看出题干中的理论是量子论。量子论引导人们深入研究物质的微观结构,探索微观世界,开阔了人们的视野,故D项正确。答案:D二、非选择题13.阅读下列材料:材料一伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。这个发现告诉我们,根据直接观察所得出的直觉的结论,不是常常可靠的,因为它们有时会引我们到错误的线索上去。伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。这就是伽利略的发现的重大意义。摘编自爱因斯坦物理学的进化材料二20世纪初,相对论和量子理论出现,它们掀起了物理学革命,构成了现代物理学的两大支柱,并对其他学科产生了历史性的影响
12、。人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度。请完成:(1)依据材料一并结合所学知识,指出爱因斯坦所说的伽利略的发现是什么,其发现有什么意义?(2)结合所学知识,指出相对论和量子论出现的历史背景。为什么说这两大支柱的形成使人类对自然世界的科学探索又跃上了一个新的高度?参考答案:(1)伽利略通过观察、实验和推理,发现了自由落体定律。意义:为经典力学的建立奠定了基础,标志着物理学的真正开端。(2)背景:19世纪,物理学的新发现对经典力学的绝对时空观提出了挑战。原因:爱因斯坦揭示了时间和空间的本质属性,将牛顿力学概括在相对论力学之中;普朗克的量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步。相对论
13、和量子论一起,为现代自然科学和技术革命奠定了理论基础。14.阅读下列材料:材料一19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”。材料二相对论是一部彻底颠覆经典物理学观念的创世之书。它否定了牛顿的绝对时空观,认为空间不是平直的欧几里德空间,而是在引力场中弯曲的黎曼空间;时间也不是独立于空间的单独一维,它无时无刻不在空间之中,与空间构成一个统一的四维时空整体。这是一部并非凭借双眼,而是用
14、智慧发现并创建了宇宙新秩序的书。请回答:(1)材料一中的“物理学大厦”是由谁建立的?是怎样建立的?(2)材料一中的“紫外灾难”后来是怎样得以解决的?(3)根据材料二并结合所学知识,分析相对论与经典力学之间的关系。参考答案:(1)建立者:牛顿。建立:1687年,牛顿发表自然哲学的数学原理,提出了物体运动三大定律和万有引力定律,建立了经典力学体系。(2)1900年,德国物理学家普朗克提出了量子假说;后来,丹麦物理学家玻尔提出了有关原子的量子理论;20世纪30年代,量子力学建立起来。(3)爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学,打破了传统的绝对时空观。爱因斯坦揭示了时间和空间的本质属性,将牛顿力学概括在相对论之中,牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例。
