第25课 现代科学革命
一、选择题
1．相对论和量子理论对人们思维最大的影响是( ) A．改变了人们看世界的角度和方式 B．大大开阔了人们的视野 C．告诉人们要与时俱进
D．使人们有了对微观世界的认识
解析：选A。量子理论从根本上改变了近代物理学传统观念，从宏观世界深入到微观世界；相对论提出全新的时空观、运动观和物质观，故A正确。
2.电视连续剧《天仙配》中有这样的情节：唐朝张百忍因孝道而升天成为玉皇大帝，而后他的年龄基本上是恒定的，七仙女亦然，永葆青春。假设此情景成立，其科学依据最有可能的是( )
A．相对论 B．量子理论 C．转基因理论 D．进化论
解析：选A。根据爱因斯坦的相对论，时间、质量、重量等都不是固定不变的，而是处在不断地变化中，而且物体速度越快，时间越慢，接近光速时，时间就几乎停止了。
3．下列哪一理论的提出，使人类对微观世界的基本认识有了革命性的进步( ) A．万有引力定律 B．进化论 C．相对论 D．量子理论
解析：选D。量子理论使人类对微观世界的基本认识取得革命性进步，成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
4．《宇宙探险》一书认为，科学家“揭示了时间空间与物质分布、运动之间的辩证关系，提出了新的宇宙观，同时使得现代物理学和天文学如此结合而产生了天体物理学，为人类研究和探索宇宙提供了新的更广泛的途径。”你认为为此作出最重要贡献的应是( )
A．创立万有引力的牛顿 B．创立相对论的爱因斯坦 C．提出量子假说的普朗克 D．提出太阳中心说的哥白尼
解析：选B。从材料“揭示了时间空间与物质分布、运动之间的辩证关系”可以很容易地推断出答案为B。
5．“这一发现成为二十世纪物理学研究的基础，……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。”“这一发现”指的是 ( )
A．伽利略的自由落体定律 B.牛顿的万有引力定律 C．爱因斯坦的相对论 D.普朗克的量子假说 解析：选D。本题考查对量子理论的理解。由材料信息“二十世纪物理学研究的基础”、“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”可判断选D项。量子理论使人们对微观世界的基本认识取得革命性进步。
6．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
解析：选A。材料中两场革命是指量子理论和相对论。相对论研究的是宏观世界，量子理论研究的是微观世界，故A正确。相对论是对牛顿力学的继承和发展，故B、C不正确。相对论、量子理论转变了人们的思维方式，但并没有改变人们的社交方式，故D不正确。
7．20世纪，量子力学……为我们周围的世界提供了精确的完整的理论；然而，今日物理学与1900年的物理学有很大的共同点：它仍旧保留了基本的经验性，我们不能彻底预测组成物质的基本要素的属性，仍然需要测量它们。下列对这段话的解读，最准确的是( )
A．物理学经历了由经验研究向测量研究的转变 B．20世纪物理学的研究方法没有发生重要变化
C．量子理论导致人们对物质世界的认识由精确取代经验 D．量子力学为物理学提供了精确但不是唯一正确的理论
解析：选D。材料表明了两层含义：一是“量子力学……为我们周围的世界提供了精确的完整的理论”；二是“今日物理学……仍旧保留了基本的经验性”，据此可以得出正确答案是D项。
8. 爱因斯坦的相对论修正了经典力学体系，并非否定。在相对论中，牛顿三大定律依然正确，只不过在分析问题时还要考虑到相对论的效应而已。以上的阐述表明相对论与经典力学的关系是( )
A．各自独立 B．继承与发展 C．否定与对立 D．否定与发展
解析：选B。爱因斯坦的相对论是对牛顿经典力学的继承与发展。经典力学在物质低速运动时适用，相对论既适用于低速运动状态，也适用于高速运动状态，故相对论与经典力学的关系是继承与发展的关系。
二、非选择题
9．2011年10月，随着美国苹果公司CEO史蒂夫·乔布斯的离世，一句网络帖子迅速走红：“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)
爱因斯坦：你真伟大，你建立了牛顿力学框架体系，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。
——毛民义：相对论网站
(1)材料中被“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哪些巨大的历史作用？
2
(2)根据材料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：本题考查近现代世界的科技成就。第(1)问考查牛顿力学体系及历史作用，根据相关所学来回答即可。第(2)问考查牛顿力学体系和相对论的关系，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。根据相关所学，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。“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，完成了人类对自然认识史上的第一次理论大综合；成为17世纪科学革命的主要成就；促进了近代物理学领域的进一步发展；促进了工业革命的开展与启蒙运动的兴起。
(2)关系：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。灵魂：科学探究精神。
_教材答疑·名师指津___________________________ 一、阅读与思考(教材P109)
相对论极其抽象，难以理解，并与人们的常识相矛盾。因此，人们很难相信它是正确的而予以接受。但相对论最终还是取得了成功，成为现代物理学的支柱之一。从这件事情当中，你能够得到什么启发？
提示：启发：不要被常识和日常经验所蒙蔽，常识并不一定总是正确的。我们要对新生事物抱有正确的态度，要如同爱因斯坦一样敢于向权威挑战，追求真理。
二、解析与探究(教材P109)
爱因斯坦的做法究竟是对还是错？从这件事情中，我们能得到什么启发？我们应该怎样对待科学的发展？
提示：爱因斯坦向罗斯福总统提议在德国之前研制出原子弹，是出于防止德国形成核优势考虑的，这种做法是正确的。后来后悔是因为美军在日本投放原子弹，伤害了众多无辜平民的生命。从中得到的启发是：要大力发展科学事业，并最大限度地使用科学为人类造福，而不是使科学成为人类的杀手。因此，我们应该理性对待科学的发展。
三、自我测评(教材P109)
现代物理学的主要贡献和历史影响是什么？ 提示：现代物理学的两大理论支柱是相对论和量子理论。相对论和量子理论正确地反映了宏观的宇宙世界和微观的粒子世界的客观规律，打破了经典物理学绝对化的思维，描绘了一个崭新的世界，大大开阔了人们的视野，改变了人们看世界的角度和方式。相对论和量子论的提出不仅对物理科学本身，对自然科学，而且对整个人类的思维都产生了不可磨灭的影响。
四、活动建议(教材P109) 提示：略。
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