1第1课近代物理学的奠基人和革命者[学业达标]1.之所以说伽俐略的科学研究为经典力学的建立奠定了基础,主要依据是他()A.介绍并开始了科学实验和数学相结合的科学研究方法B.证明了落体定律,确立了匀速运动和匀加速运动两个概念C.证明且论证了哥白尼“日心说”的正确性D.伽利略是通过自制望远镜观察天体取得大量成果的第一人答案B解析伽利略发现了落体定律,确定了匀速运动和匀加速运动两个新概念。这就明确地表明,外力并不是维持运动状态的原因,而只是改变运动状态的原因,从而否定了亚里士多德的运动观念,为经典力学的建立奠定了基础,故选B项。A项是就科学研究方法而言的,排除;C、D两项是就天文学方面而言的,排除。2.“他的哲学中承认时间、空间的客观存在,也将暂时无法解释的自然现象归结为上帝的安排,他用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则,他是一位震古烁今的科学巨人。”材料中的“他”对自然科学的突出贡献是()A.创立经典力学体系B.开创了近代实验科学C.成功解释光电效应D.为原子能利用提供科学基础答案A解析根据题干中“他用数学方法阐明了宇宙中最基本的法则,他是一位震古烁今的科学巨人”可知这位科学巨人指的是牛顿,所以A项正确。B项是伽利略,C、D两项是爱因斯坦,均与材料描述不符,故排除。3.英国艺术家1795年的画作《牛顿》,表现了一颗伟大的头脑正在规划世界。牛顿力学所反映的宇宙规律是()A.自由落体定律B.物体高速运动的客观规律C.宏观物体低速运动的客观规律D.热辐射过程中的能量分布规律答案C解析自由落体定律由伽利略发现,故A项错误;反映“物体高速运动的客观规律”的是20世纪爱因斯坦的相对论,故B项错误;牛顿经典力学所反映的是宏观物体低速运动的2客观规律,故C项正确;发现“热辐射过程中的能量分布规律”的是普朗克,故D项错误。4.近年来,中国在量子通信领域迅速崛起。2016年初,中国科学院院士潘建伟及其团队的“多光子纠缠及干涉度量”研究,获得中国科学技术领域的最高奖项——国家自然科学一等奖。该项成果还入选2015年度国际物理学领域的十项重大突破,且位居榜首。在量子世界里,人类最早的突破是在()A.英国B.法国C.美国D.德国答案D解析根据所学知识可知,1900年,德国科学家普朗克提出“量子假说”,成为人类最早在量子世界的突破,D项正确。5.“普朗克的假说与经典的光学说和电磁学说相对立,使物理学发生了一场革命,使人们对物质的粒子性和放射性有了更深的了解”。这说明此假说()A.推动了对微观世界的认识B.成功解释了光电效应现象C.完善了经典物理学的框架D.直接促进了相对论的提出答案A解析根据材料并结合所学知识可知,普朗克的量子论,使物理学发生了一场革命,使人们对物质的粒子性和放射性有了更深的了解,使人类对物质世界的认识深入到了微观世界,A项正确。B、C两项是爱因斯坦的成就,排除;D项“直接”表述错误,排除。6.“科学理论的发展往往并不意味着新理论摧毁旧理论,而是限制和缩小旧理论的作用范围,把旧理论作为新理论的某种特例包含在其中。”下列最能说明此观点的是()A.神创论与进化论B.经典力学与相对论C.经典力学与量子论D.相对论与量子论答案B解析相对论是对牛顿力学的继承和发展,它把牛顿力学概括在相对论力学中,牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例,B项符合题干要求。进化论否定了神创论,量子论与经典力学不是继承和发展的关系,相对论与量子论不是继承与发展的关系,排除A、C、D三项。7.1976年,物理学家维索特和列文向太空发射了一枚载有时钟的火箭。他们观察到,这个时钟与放置在地球上的时钟相比,多了1/10微秒。该观察所验证的理论()A.否定了牛顿绝对时空观B.完成了力学理论的体系化建设C.证明了日心说的正确性D.增进了人们对微观世界的认识3答案A解析根据材料信息“这个时钟与放置在地球上的时钟相比,多了1/10微秒”及所学知识可知,该观察所验证的理论是相对论,相对论否定了牛顿的绝对时空观,故选A项。牛顿经典力学理论完成了力学理论的体系化建设,故B项不符合题意;伽利略制造望远镜通过观察证明了日心说的正确性,故C项不符合题意;量子理论标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界,故D项不符合题意。8.科幻片《星际穿越》是对“以一种全新的模式重建了宇宙体系,物体不只是三维空间,而是四维的,长、宽、厚与时间组成四维的时空连续统一体”科学理论的具体形象的表达。该理论的提出()A.加强了人类对微观世界的研究B.为人们发现海王星提供理论依据C.为经典力学创立奠定理论基础D.改变人们认识世界的角度和方式答案D解析材料叙述的是爱因斯坦的相对论的内容。A项是量子理论创立的意义,排除;B项内容是牛顿的经典力学理论的意义,排除;C项明显与史实不符,故排除;爱因斯坦的相对论改变了人们认识世界的角度和方式,故选D项。[等级提升]9.伽利略在总结自己的科学研究方法时曾说:“这是第一次为新的方法打开了大门,这种将带来大量奇妙成果的新方法,在未来的年代里,会博得许多人的重视。”这是因为,该“新方法”()A.标志着近代自然科学兴起B.阐述了全新的宇宙观念C.奠定了近代物理学的基础D.验证了哥白尼的新学说答案C解析材料言论是伽利略对自己的科学研究方法的肯定评价,所谓“新方法”的主要特征就是以实验事实为基础,伽利略以此方法开创的近代实验科学,为近代经典物理学的创立与发展奠定了基础,故C项正确。A项是指牛顿经典力学,排除;B项是指相对论,故排除;伽利略的“新方法”可以说证明了哥白尼的太阳中心学说合理的一面,但不是“验证”,故D项错误。10.牛顿认为宇宙是按照可测量的、可描述的机械原理进行运转的。牛顿改变了整个欧洲思想界的精神气候。与此观点相对应的结论应是其()A.促进了启蒙运动兴起发展4B.推动了现代自然科学的确立C.为工业革命奠定理论基础D.揭示了微观世界的运行规律答案A解析根据材料“牛顿改变了整个欧洲思想界的精神气候”并结合所学知识可知,牛顿力学推动了思想解放,促进了启蒙运动兴起发展,故A项正确。牛顿力学推动了近代自然科学的确立,而不是现代自然科学,故B项错误;“牛顿改变了整个欧洲思想界的精神气候”强调的是牛顿力学对思想领域的影响,而不是工业革命,故C项错误;牛顿力学揭示了宏观世界的规律,而不是微观世界,D项是量子力学的影响,故排除。11.1904年,法国科学家彭加勒曾说:“我们将要建造一种全新的力学,我们已经成功地瞥见它了。原来比较简单的力学依然保持为一级近似,因为它对不太大的速度还是正确的,以致在新力学中还能够发现旧力学。”其观点可用于说明()A.牛顿力学在物理学领域失去作用B.牛顿力学推动了相对论的发现C.相对论是最完美科学的力学体系D.“新力学”是对牛顿力学的改造答案D解析据材料“我们将要建造一种全新的力学……原来比较简单的力学依然保持为一级近似,因为它对不太大的速度还是正确的,以致在新力学中还能够发现旧力学”并结合所学知识可知,旧力学指牛顿力学,材料说明“新力学”是对牛顿力学的改造,故D项正确。材料没有反映牛顿力学在物理学领域失去作用,故A项错误;材料无法体现牛顿力学推动了相对论的发现,故B项错误;材料主旨也不在于相对论是最完美科学的力学体系,且表述过于绝对,故C项错误。12.物理学家普朗克年轻的时候,他的老师焦里告诉他,物理学家今后的工作只不过是提高测定的精度而已。当时,这种说法很流行。后来普朗克取得的科学成就证明了这种说法的()A.局限性B.欺骗性C.前瞻性D.准确性答案A解析从材料来看,普朗克年轻的时候,人们把以牛顿力学为代表的经典物理学看做是绝对权威的理论,认为物理学已经发展到了完整、系统和成熟的阶段,以后人们的工作不过是在细节上做些修正和补充,在计算上更细致些,使理论更加完善。但实际上,19世纪经典物理学出现了危机。1900年,为解决热辐射理论上的疑点,普朗克提出量子假说,证明了传统物理学的局限性,故选A项。513.爱因斯坦说:“物理学中没有任何概念是先验地必然的,或者是先验地正确的。一些旧概念,像绝对同时性、绝对速度、绝对加速度等,在相对论中都被抛弃了,因为它们同实验之间不可能有单一而无歧义的联系。”这表明爱因斯坦()A.怀疑牛顿力学的科学性B.打破了传统的时空观念C.重视科学实验的重要性D.肯定了相对论的完善性答案B解析根据材料“一些旧概念,像绝对同时性、绝对速度、绝对加速度等,在相对论中都被抛弃了”可知,相对论否定了传统的绝对时空观,故选B项。爱因斯坦否定了牛顿经典力学的绝对时空观,是对牛顿经典力学的发展,故A项错误;材料是指“一些旧概念……同实验之间不可能有单一而无歧义的联系”不是指“重视科学实验的重要性”,故排除C项;任何理论都是不断发展完善的,D项表述不科学,排除。14.2016年2月12日,美国科学家宣布探测到来自遥远天体的引力波信号,印证了100年前爱因斯坦的预言。天体加速运动时使空间持续扭曲震荡,以波的形式向外以光速传播的现象被称之为引力波。可见,“引力波”的概念是基于爱因斯坦的哪一理论预言的()A.“光电效应”理论B.狭义相对论C.广义相对论D.能量守恒定律答案C解析爱因斯坦将普朗克的量子理论推广到光学中,成功地解释了光电效应,与题意无关,故排除A项;能量守恒定律是焦耳发现提出的,故排除D项;爱因斯坦的狭义相对论适用于匀速运动体系,广义相对论适用于加速运动体系,根据“天体加速运动时使空间持续扭曲震荡”可排除B项,故选C项。15.“量子论和相对论已经共同成为20世纪人类科技文明的基石,也从哲学上根本改变了人们关于时间、空间、物质和运动的概念。”材料意在说明量子论和相对论()A.成为20世纪物理学的两大核心理论B.促进了20世纪现代科技的高速发展C.其价值体现在科技与社会思想两大方面D.核心价值是促进了现代哲学的快速发展答案C解析根据材料信息可知是对量子论和相对论的历史价值的阐述,并不是强调“20世纪物理学的两大核心理论”,故排除A项。材料“成为20世纪人类科技文明的基石”“从哲学上根本改变了人们关于时间、空间、物质和运动的概念”可见其历史价值体现在:一是对科技发展的价值,二是解放了人们的思想。由此可见,C项表述包含了B项和D项的内容,6最全面,故选C项。16.阅读材料,完成下列要求。材料一伽利略的科学纲领……确实是富有革命性的,而且,它还包含了有可能会影响所有科学的方法和结果……伽利略的活动主要在以下这四个独特的领域著称于世,即望远镜天文学,运动原理和运动规律,数学与经验的关系的模式以及实验科学或实验法科学。伽利略在另一个领域也很著名,这第五个领域就是科学哲学,然而,伽利略在这方面颇具革命特征的思想,都包含在实验科学和数学与经验的关系方面了。许多证据都可以证明伽利略在运动学领域进行了富有革命性的工作。材料二时常有人断言,牛顿把诸如开普勒、伽利略或胡克等科学家们完全不同的思想或原理汇集在一起,并对它们进行了综合……18世纪的让·西尔万·巴伊写道,“牛顿推翻或改变了所有思想”,他的“哲学导致了一场革命”……牛顿思想的冲击是巨大的;无论对它们的理解正确与否,启蒙运动的整个纲领,尤其是在法国,是有意识地以牛顿的原理和方法为基础的,同时,它从他那惊人的成果中获得了信心并由此产生了深远的影响。——上述材料均摘编自[美]科恩《科学中的革命》(1)根据材料一并结合所学知识,说明伽利略在科学领域做出了哪些“富有革命性的工作”?(2)根据材料二并结合所学知识,分析牛顿的科学成就与思想所产生的主要影响。答案(1)富有革命性的工作:创立了科学研究的新方法——实验科学;实现了数学知识与物理学的密切结合;发现了运动原理和规律。(2)影响:牛顿实现了对前人物理学成就的综合;牛顿力学建立起了完整的近代物理学体系;牛顿科学研究中的理性思想促进了启蒙运动的发展;牛顿对自然现象的研究成就使自然科学进一步摆脱了神学的束缚。解析第(1)问,根据材料一“即望远镜天文学,运动原理和运动规律,数学与经验的关系的模式以及实验科学或实验法科学”“都包含在实验科学和数学与经验的关系方面