第19课 物理学的长足进步学业分层测评 北师大版必修3
[学业达标]
1．伽利略指出：“科学的真理不应在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”这说明了( )
A．伽利略否定了古代圣人的研究成果 B．伽利略论证了哥白尼的“日心说” C．伽利略重视实验在科学研究中的作用 D．伽利略的成就为相对论的创立奠定了基础
【解析】 根据题干中的“应该在实验中和以实验为基础的理论中去找”，可知伽利略对实验的重视，伽利略开始用实验开辟前所未有的实验科学时代，故选C项。
【答案】 C
2．中秋时节是钱塘潮的最佳观赏期，潮起潮落，美丽壮观。苏东坡有千古名句“八月十八潮，壮观天下无”。下列哪位科学家的理论可用来解释钱塘潮的壮观景象( )
【导学号：00910129】
A．伽利略的自由落体定律 B．牛顿的经典力学体系 C．普朗克的量子论 D．爱因斯坦的相对论
【解析】 由于月球和太阳的引潮力作用，使海洋水面发生周期性涨落的潮汐现象。牛顿的万有引力定律可对潮汐现象做出科学的解释。
【答案】 B
3．观察下图，据图可以得出西方近代自然科学发展的主要特点是( )
【导学号：00910130】
伽利略做过实验的比萨斜塔 牛顿观察苹果落地 A．生活实践经验的总结 B．实用性技术应用性强 C．科学观察、实验的研究方法 D．重视经验综合，轻视理论研究
【解析】 比萨斜塔说明了实验的方法，而牛顿观察苹果落地，则是观察法，故C项正
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确；材料信息与生活实践经验无关，实用性也不强，但背后体现着理论探讨，故A、B、D三项错误。
【答案】 C
4．2010年，为庆祝中华人民共和国和瑞士联邦建交60周年，瑞士驻华使馆和瑞士伯尔尼历史博物馆在北京特别举办了“阿尔伯特·爱因斯坦”展览。爱因斯坦于1899年正式申请瑞士公民权，居住至1914年。爱因斯坦留居瑞士期间做出的突出贡献是( )
【导学号：00910131】
A．发表《自然哲学的数学原理》 B．提出狭义相对论 C．行星运动三定律 D．提出量子论
【解析】 1687年，牛顿发表《自然哲学的数学原理》，建立经典力学体系；1905年，爱因斯坦提出狭义相对论；德国科学家开普勒提出行星运动三定律；1900年，德国物理学家普朗克提出量子假说。
【答案】 B
5．爱因斯坦说自己是站在牛顿的肩上取得了科学成就。下列关于牛顿力学体系与爱因斯坦相对论关系的说法，不正确的是( )
A．牛顿力学体系是相对论在低速状态下的一个特例 B．相对论出现后，牛顿力学体系失去了其存在的价值 C．相对论否定了牛顿力学体系的绝对时空观 D．相对论继承和发展了牛顿力学体系
【解析】 爱因斯坦相对论是对牛顿力学体系的继承和发展，牛顿力学体系是相对论在低速状态下的一个特例，因此不能说牛顿力学体系失去了其存在的价值，故B项错误。
【答案】 B
6．爱因斯坦高度评价某一物理学成就时说：“这一发现成为20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”的表述正确的是( )
【导学号：00910132】
A．有助于解释光电效应 B．揭示了时间和空间的本质属性 C．证实了牛顿经典力学的错误 D．促进了人们深入认识宏观世界
【解析】 从题干信息中“20世纪物理学研究的基础”“建立起分子、原子以及支配K12的学习需要努力专业专心坚持
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它们变化的能量过程的有用理论”，可知“这一发现”是量子论。故选A项。
【答案】 A
[能力提升]
7．1793年，为了纪念举世闻名的伟大科学家牛顿华诞150周年，英国皇家造币厂制造发行了一枚半便士的纪念币。英国铸币纪念是因为牛顿( )
【导学号：00910133】
①提出了物体运动三大定律 ②提出了量子假说 ③指出时间和空间的可变性 ④确立了经典力学体系 A．①③ C．③④
B．②③ D．①④
【解析】 德国物理学家普朗克提出了量子假说；爱因斯坦提出物体运动时质量会随着物体运动速度增大而增加，同时，空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化。①④是牛顿的贡献。
【答案】 D
8．“根据这一理论，将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。……对于门外汉来说，这些观点——通常用不能理解的数学公式解释——表明科学已经达到了能被人类所知的界限。”上述“理论”的主要意义是( )
A．开创了以实验为基础的近代科学 B．预见到海王星确实存在的准确性 C．弥补经典力学对时空认识的不足 D．发现了能量辐射的基本运动原则
【解析】 由“将时间和空间说成是绝对的是没有意义的，因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变”可以判断，“这一理论”是爱因斯坦提出的相对论。A项是伽利略的成就，B项与牛顿的经典力学有关，D项是量子理论，A、B、D三项均可排除。相对论认为，时间和空间都是物质存在的形式，随着物质运动速度的变化而变化，它打破了经典物理学绝对化的思维模式，为人们提供了辩证地看待世界的途径。故选C项。
【答案】 C
9．科学技术的发展极大地推动了社会生产力的进步。阅读下列材料，回答问题。
【导学号：00910134】
材料一 牛顿最突出的贡献是在力学方面，他在前人的研究基础上，总结出了机械运动的三个基本定律，还发现了万有引力定律，把地球上物体的力学和天体力学统一到一个基本的力学体系之中，创立了经典力学体系。
材料二 空间、时间不可能离开物质而独立存在，空间的结构和性质取决于物质的分K12的学习需要努力专业专心坚持
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布……物质的存在会使四维时空发生弯曲，万有引力并不是真正的力，而是时空弯曲的表现。如果物质消失，时空就回到平直状态。
——爱因斯坦《相对论》
材料三 他是德国著名物理学家……于1900年提出了量子假说，认为辐射像物质一样，是由具有能量的基本单位量子来实现的。量子论成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。
(1)根据材料一，指出牛顿对建立经典力学做出的主要贡献。
(2)爱因斯坦相对论由哪两个部分组成？根据材料二并结合所学知识，指出相对论对经典力学的新发展。
(3)材料三中的“他”是谁？“他”的理论是怎样发展完善的？这一理论对牛顿经典力学的发展之处是什么？
【解析】 第(1)(2)问考查教材基础知识，结合教材不难作答。第(3)问需抓住材料中“于1900年提出了量子假说”这一关键信息，据此可判断出“他”是普朗克，然后结合所学知识回答即可。
【答案】 (1)提出了物体运动三大定律和万有引力定律，创立了经典力学体系。 (2)狭义相对论和广义相对论。发展：弥补了经典力学在认识宏观世界上的不足，否定了经典力学的绝对时空观，深刻地揭示了时间和空间的本质属性，它也发展了牛顿力学，将其概括在相对论力学之中，推动物理学发展到一个新的高度。
(3)普朗克。爱因斯坦解释光电效应，玻尔提出关于原子的量子理论。将人们对世界的认识深入到微观世界。
10．阅读下列材料，回答问题。
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。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 20世纪初，爱因斯坦发表了具有划时代意义的论文，为物理学的发展做出了重要贡献。为纪念这一奇迹100周年，2004年6月10日，联合国大会召开第58次会议鼓掌通过了2005年为“国际物理年”的决议。
(1)材料一中的“物理学大厦”落成指的是什么？它是在怎样的背景下落成的？ (2)20世纪初，物理学理论有什么新发展？其发展的原因是什么？ (3)物理学理论的新发展在当时有什么意义？
【解析】 本题主要考查了19世纪末20世纪初经典物理学向现代物理学过渡的背景、内容及意义。结合所学知识回答即可。
【答案】 (1)经典物理学。背景：资本主义经济的发展；人文主义的兴起和发展极大K12的学习需要努力专业专心坚持
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地解放了人们的思想；自然科学从神学的束缚中解脱出来。
(2)由经典物理学发展到相对论。原因：科技革命的推动；经典物理学出现危机；科学理论有了重大突破。
(3)相对论的提出是物理学领域最伟大的革命，在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，极大地扩展了物理学应用的领域。同时，相对论也打破了经典物理学绝对化的思维，为人们提供了辩证地看待世界的途径。
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