一 近代物理学的奠基人和革命者历史回音壁爱因斯坦 整洁清晰 的笔迹从2010年3月8日开始，科学巨人爱因斯坦的著作之一广义相对论基础的手稿将在耶路撒冷的以色列人文和自然科学院对公众展出3周，每位观众只能在陈列手稿的暗室中欣赏几分钟。中国科学院也将组团前往以色列参观此次展览。图片中的手稿成书于何时？阐释了怎样的观点？提示：成书于1916年，第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想。一、 牛顿力学体系产生背景：意大利科学家伽利略创立自由落体定律，为牛顿力学的建立奠定了基础。基本内容：惯性定律、加速度定律、作用力和反作用力定律、万有引力定律。意义：(1) 它是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合。(2) 从此科学摆脱了神学的束缚向前发展。(3) 有惊人的预见力和巨大的理论指导意义。(4) 推动了物理学的发展。背景内容特征意义义伽利略自由 落体定律运动动三大定 律、万有引 力定律实验实验 、数 学化统统一（天上 、地下的运 动动），标标 志（近代科 学形成）活学巧记：二、 量子力学产生：(1) 1879年，奥地利物理学家斯蒂芬发现黑体 辐射的总能量与温度之间的定量关系。(2) 德国物理学 家普朗克发现了热辐射过程中的能量分布规律。1900年 ，提出了量子概念，同年关于正常光谱能量分布定律 的理论的发表标志着量子理论的诞生。发展：(1) 爱因斯坦把量子理论推广到光学中，解释 了光电效应。(2) 法国物理学家德布罗意提出物质波理 论，将其发展到一个新的高度。(3) 数年后，奥地利和 德国的物理学家建立了量子力学。意义：(1) 成为反映自然界基本规律的理论体系，指 导人们向物质运动的各个层次进行深入探讨。(2) 让人 们从根本上改变了近代物理学中的传统观念，使物理学 和整个自然科学的观念都发生了重大变革。活学巧记：诞诞生发发展意义义量子假说说量子力学微观观世界三、爱因斯坦的相对论主要内容：(1) 1905年提出了狭义相对论，认为时间和空间都 与物质的运动有关，随着物质运动速度的变化而变化。 (2)1916年提出广义相对论，阐述了四维时空和物质的分布相联 系的重要思想。意义：(1)是对物理学思想的一次重大革命。 (2)是人类思想发展史中的一次根本性变革，产生了深远的影响 。 (3)相对论同量子理论一起，构成现代物理学的基本理论框架。 活学巧记：内容特征意义义广义义、狭义义 打破绝对时绝对时 空观观物理学的革命， 对对牛顿顿力学的既 否定又发发展（江苏高考）一位科学家的墓碑上镌刻着这样的铭文：“他以 神一般的力量第一个说明了行星的运动和图像。”这位科 学家应该是（ ） A. 伽利略 B. 牛顿 C. 爱因斯坦 D. 普朗克 解析：本题考查对历史人物的分析能力。伽利略发现自由落体 定律；牛顿发现三大定律和万有引力定律；爱因斯坦创立狭义 相对论和广义相对论；普朗克创立量子理论。只有牛顿符合。 答案：B 点评:牛顿力学为天文学的发展提供了重要条件，反映了自然 科学的惊人预见力和巨大理论指导作用。【借题发挥】之所以说伽利略的科学研究为经典力学的建立奠定了基础，主要是因为他（ ）A. 倡导并开始了科学实验和数学相结合的科学研究方法B. 证明了自由落体定律、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. 是通过自制望远镜观察天体取得大量成果的第一人答案：B20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：本题考查相对论的历史地位和重大影响，A项“否定 ”不正确，相对论并非对牛顿力学的否定；C项“彻底解决” 不对；D项说法不符合相对论而是量子论的内容。 答案：B 点评：学习重大科技理论时，要注意理解其基本内容和意 义。【借题发挥】20世纪初，物理学本身发生了一场革命性的变化。下列选项中推动这一变化的是（ ）A. 电的发明和利用 B. 量子论的提出和发展C. 经典力学的发展 D. 原子能在军事上的应用答案:B1. （福建高考）下图是一张历史研究性学习活动宣传海报的配 图。据此判断，下列标题中最适合于这份海报的是（ ） A. “超越时空的梦想” B. “探索与发现：海王星” C. “普朗克的假说与验证” D. “比萨斜塔 亚里士多德力学学说的终结”解析：此题融历史、地理、物理学知识与研究性学习于一体。对图片信息的解读要求较高，第一层信息月亮受地球引力影响绕着地球转，第二层信息月亮运行同时还受其他星体引力的影响，科学家们正是根据万有引力定律预测和计算才发现了海王星的，故选B。此题用排除法也比较容易选出B。答案：B2. （江苏高考）“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：“这一理论”指的是量子论，而这一理论主要是由研 究热辐射理论引起的。故正确答案为A。 答案：A 3. （2010天津高考）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：知道爱因斯坦对量子理论的贡献即可。 答案：D二 追寻生命的起源 历史回音壁达尔文“进化论”遭遇挑战 生物进化论诞生的标志是 什么？ 提示：1859年，达尔文的 物种起源的发表标志 着生物进化论学说的诞生 。一、拉马克和早期的生物进化思想19世纪前期，科学家们相继提出和确立了细胞和细胞学说，为进化论的创立奠定了基础。在此期间，有些生物学家逐渐认识到生物界中不同物种之间不仅存在联系，而且物种是可变的，出现了早期的生物进化思想。如法国的拉马克认为，动物器官用进废退，获得性可以遗传。生物由于环境和行为习惯而导致的体质变化可以遗传。二、达尔文的生物进化论 1. 产生的背景： (1) 15-18世纪，欧洲经过文艺复兴、宗教 改革和启蒙运动的洗礼，出现了面向现实 世界、重视实践、崇尚和追求理性的新风 气。 (2) 17-18世纪，资产阶级革命和工业革命 相继发生，科学技术长足进步，人类视野 不断拓宽，思想文化更加开放。 (3) 近代科学技术的进步，生物学知识的 积累为其诞生奠定了基础。林耐制定了 动植物分类法。哈维建立血液循环理论 。施莱登和施旺创立细胞学说。巴斯 德奠定了微生物学的基础。法国生物学 家拉马克提出生物是从低级向高级发展进 化的观点，肯定了环境对物种变化的影响 。为进化论奠定了重要的基础。共同起源 变异进化 物竞天择 适者生存。2. 确立的标志：1859年达尔文出版物种起源一书，正式 确立了生物进化论。3. 内容：生物物种是不断进化的，是不断从低级向高级发展 的。自然界进化的规则是物竞天择，适者生存。4. 进化论的意义：(1) 思想方面：是人类思想史上划时代的大事，给上帝创造万 物说以致命一击。(2) 科学方面：开创了生物科学发展的新时代。(3) 政治方面：对处于国家危亡时期的中国思想界产生了巨大 震动。 三、科学与宗教在人类起源问题上的分歧及根源1. 分歧：神话传说和宗教都认为，世界的万物，包括人类， 都是神创造的。科学认为生命是自然界进化的结果。2. 分歧的根源：(1) 从世界观方面说，宗教是建立在唯心主义 世界观基础上的，而科学是从唯物主义立场出发的。(2) 从方法 论方面说，宗教学说没有经过实践检验，科学是建立在实验和 观察研究基础上的。(3) 从政治上来说，宗教实际上是统治阶级 维护其特权的工具，科学则追求民主和平等。有人说，如果说文艺复兴把神从人们的生活中驱逐出去； 哥白尼的天体运行论把神从天文学中驱逐出去；17世 纪的牛顿把造物主从无生命现象的研究领域驱逐出去。那 么，19世纪把造物主从有生命现象的研究领域驱逐出去的 是（ ） A. 达尔文 B. 拉瓦锡 C. 居里夫人 D. 爱因斯坦 解析：达尔文确立的进化论推翻了生命“神创说”。 答案：A 点评：本题考查达尔文进化论确立的意义。【借题发挥】达尔文进化论的影响表现在（ ）为资产阶级革命提供了理论依据沉重打击了宗教神学世界观促进了欧洲理性主义思潮的萌芽被引进中国，促进了维新变法思想的产生A. B. C. D.答案：C最早提出生物从低级向高级发展进化观点的科学家来自（ ） A. 德意志 B. 法国 C. 英国 D. 美国 解析：法国生物学家拉马克于19世纪初提出了生物从低级 向高级发展进化的观点。 答案：B 点评：拉马克的早期生物进化思想为细胞学说和达尔文的 进化论奠定了基础。 【借题发挥】 论证了“人的结构和其他动物一样，尤其是和猿更接近”的 是（ ） A.达尔文 B. 赫胥黎 C. 施莱登 D. 巴斯德 答案：B1. （广东高考）新编剑桥世界近代史中有这样的评述：“两个学说都发现了变化的原因在于斗争生存竞争和阶级斗争。”这两个学说最终形成于（ ）A. 17世纪初期 B. 18世纪中期C. 19世纪中期 D. 20世纪初期解析：阐述“生存竞争和阶级斗争”的两个学说分别是1859年物种起源和1848年共产党宣言的发表。因此这两个学说最终形成于19世纪中期。答案：C2. （安徽高考）被西方教会势力指责为“意在扰乱对神的 信仰，企图毁灭上帝”，而中国启蒙思想家严复则认为“其彰人耳目，改易思理，甚于奈端（牛顿）氏之天算格 致”的学说是（ ） A. 日心说 B. 进化论 C. 量子论 D. 相对论 解析：牛顿将“造物主从无生命的领域里赶走”，而达尔 文则“将上帝从有生命的领域里赶走”， 教会支持的“上 帝创世说”在近代先后受到了牛顿力学体系和进化论的冲 击。材料指出该学说“甚于奈端”，故应选B项。 答案：B3. （广东高考）19世纪，西方宗教信仰的虔诚度降低。与这一趋势形成无关的科学家是（ ）A. 牛顿 B. 达尔文 C. 爱因斯坦 D. 伽利略解析：本题考查19世纪自然科学发展的影响。牛顿、达尔文、伽利略的科学成就均对19世纪西方宗教信仰形成一定的冲击。爱因斯坦的成就主要在20世纪产生，影响不到19世纪。所以应选C项。答案：C三 人类文明的引擎 历史回音壁2009年4月13日，理论物理学大师、诺贝尔物理学奖得主杨 振宁做客复旦大学，为广大师生深情地做了一场题为“物理学 的诱惑”的报告。在报告中，杨振宁先生回顾了19世纪两个重 要的物理学发现法拉第的电磁感应现象和麦克斯韦方程式 ，他指出是电磁感应带领人类进入了电的时代，强调麦克斯韦 方程式奠定了电磁波时代的到来。那么，法拉第是哪国人？他何时发现了电磁感应现象？有什么 重大意义？思路提示：生物进化论从根本上改变了19世纪绝大多数的人对 生物界和人类在生物界中位置的看法，是生物科学的一次理论 综合，对生物学的发展起了重大作用。一、蒸汽机的发明和应用1. 原因：社会生产的直接推动和实验科学的长期孕育。2. 过程：(1) 法国工程师巴本发明实验型汽缸，把热能转化为机械能 。(2) 1705年纽可门等制成第一台算得上是动力机的大气活塞 式蒸汽机。(3) 1769年英国工人瓦特改良纽可门蒸汽机，178