高考历史考点之近代以来世界科学发展

 

知识整合

一、经典力学

1.建立背景

1)17世纪英国资本主义经济迅速发展,工场手工业时期经济上的需要。

2)在文艺复兴的推动下,科学家逐渐从神学的桎梏中解放出来,进入实验科学的时代。

2.建立

1)伽利略发现自由落体定律,为经典力学的建立奠定了基础。

2)牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书,提出了万有引力定律和物体运动三大定律等,标志着经典力学的形成。

3.地位和作用

1)牛顿力学是经典物理学和天文学的基础,也是现代工程力学以及与之有关的工程技术的理论基础,牛顿力学的创立标志着人类科学时代的开始。

2)牛顿力学和热学引发了以英国工业革命为起点的第一次技术革命,使人类进入蒸汽时代。

3)牛顿用数学方法精确描述宇宙运行的自然法则,这为法国启蒙思想和唯物主义哲学奠定了科学基础。

 

二、相对论的确立

1.提出

1)1905年,德国物理学家爱因斯坦提出了狭义相对论和光速不变原理。

2)1916年完成了广义相对论的最终形式。

2.意义

1)是对近代物理学理论框架的重大突破,不仅揭示了空间、时间的可变性,而且说明它们都不可能单独发生变化,其改变与物质运动状态密不可分。

2)其全新的时空观、运动观和物质观的形成,是人类思想发展史中一次根本性变革,对整个自然科学和哲学都产生了极其深远的影响。

3)相对论和量子理论一起,构成现代物理学的基础。

 

三、量子论的诞生与发展

1.背景

1)19世纪的物理学领域,以牛顿力学为基础,形成了完整的理论体系。

2)19世纪末,物理学界的重大研究课题是黑体辐射,量子理论就是在此过程中发现的。

2.诞生

1900年,德国普朗克提出量子理论,他在《关于正常光谱能量分布定律的理论》中阐述了这一思想,标志着量子理论的诞生。

3.发展

1)1905年,德国爱因斯坦将量子理论推广到光学领域,成功地解释了光电效应,得出光具有波粒二象性的结论。

2)1923年,法国德布罗意提出物质波理论。

3)数年后,奥地利、德国的物理学家,建立了量子力学。

4.意义

1)是物理学发展的一场革命,揭示了微观世界的特殊的运动规律,使人的认识深入到新的层次和领域。

2)为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础。

 

四、进化论的建立及历史意义

1.历史背景

1)社会环境

政治上:资产阶级革命的影响。

经济上:资本主义经济的发展和工业革命的推动。

思想上:文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。

2)科学基础:科学技术的进步和生物学知识的积累。

3)理论基础:细胞学说和早期生物进化思想。

4)自身实践:达尔文的科学探索。

2.主要内容

1)自然界中生物的物种是不断进化的,是不断从低级向高级发展的。

2)自然界进化的规则是“物竞天择,适者生存”。

3.影响

1)否定了神创说,促进了人类认识的飞跃。

2)把发展变化思想引入生物界,开创了生物科学发展的新时代。

3)为马克思主义理论提供了自然史基础。

4)被殖民者利用,成为他们推行霸权主义、强权政治的理论武器。

 

五、三次工业(科技)革命

背景

代表性发明

影响

 

 

第一次工业革命(18世纪60年代至19世纪40年代)

①英国资产阶级革命为经济发展扫除了障碍。

②随着工场手工业的发展,应用机器进行生产成为可能。

③科学技术的不断进步

 

 

 

蒸汽机(瓦特)、火车(史蒂芬孙)、汽船(富尔顿)

 

 

①蒸汽机的发明与使用,使社会生产力大幅度提高,人类社会进入蒸汽时代。

②蒸汽机促使工场手工业转变为机器大工业,改变了人们的生活和生产方式,真正意义上的社会化大生产逐渐形成。学#

③蒸汽动力在交通运输工具上的应用,使得世界各地的联系更加密切,世界日益成为一个整体。

④工业城市的出现,加速了城市化进程。

⑤社会结构和世界形势改变:工业资产阶级和无产阶级出现,资本主义世界市场初步形成

 

第二次工业革命(19世纪六七十年代至20世纪初)

①科学家们对电的不懈研究。

②法拉第发现电磁感应现象。

③资本主义经济的迅速发展(物质基础)

有线电报(莫尔斯)、发电机(西门子)、电灯(爱迪生)、电话(贝尔)、无线电报(马可尼)

①极大地提高了社会生产力,人类社会进入电气时代。

②社会结构和世界形势的改变:垄断组织出现,资本主义世界市场确立。

③资产阶级开始确立对世界的统治,资本主义世界体系形成。

④社会财富的大大增加和人类生活的丰富多彩

 

第三次科技革命(20世纪40年代起)

现代信息技术的发展;美国出于与苏联争夺世界霸权的需要,加紧对信息技术进行研究与开发

1946年美国研制出世界上第一台电子计算机;90年代以后,互联网发展为全球信息网

积极:①社会生产力水平极大提高,人类社会开始进入信息化时代。②知识经济的作用凸显,加快了服务型产业的发展。③加快了经济全球化的步伐。④从根本上改变了人们的工作方式和生活方式。

消极:垃圾信息,网络犯罪,虚拟社会等

 

重点考向

考向一 相对论和量子论、牛顿力学的关系

 

1.相对论与量子论构成了现代物理学的基础

量子论和相对论弥补了经典力学的缺陷,掀起了物理学的革命,构成了现代物理学的基本理论框架。

(1)量子论使人类对微观世界的基本认识取得革命性的进步,成为20世纪最深刻、最有成就的科学理论之一。

(2)相对论的提出否定了经典力学的绝对时空观,深刻揭示了时间和空间的本质属性,推动物理学发展到一个新的高度。

2.相对论和牛顿力学体系的关系

(1)牛顿力学体系正确反映了宏观物体低速运动的规律,相对论则反映了宏观物体高速运动的规律。

(2)相对论否定了牛顿力学体系的绝对时空观,加深了人们对物质和运动的认识。

(3)相对论发展了牛顿力学,牛顿力学是相对论力学在低速状态下的一个特例,但牛顿力学依然是整个力学的基础。

 

典例引领

一位法国物理学家曾经这样评价爱因斯坦:“在我们这一时代的物理学家中,爱因斯坦将位于最前列。他现在是、将来也还是人类宇宙中最有光辉的巨星之一……按照我的看法,他也许比牛顿更伟大”。以下对“他电许比牛顿更伟大”的理解正确的是

A.爱因斯坦的相对论发展了牛顿力学

B.爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学体系

C.爱因斯坦找到了宏观物体低速运动的规律

D.爱因斯坦比牛顿更受人们尊敬

【答案】A

考向二 17—20世纪世界科学技术的发展历程

时期

重大科学理论及成就

地位

 

 

 

17世纪

 

 

 

哥白尼发表《天体运行论》,提出太阳中心说

否定了基督教会宣扬的地球中心说,从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础

伽利略1632年发表《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》,论证了哥白尼日心说的正确性;开始了科学的研究方法

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,为牛顿经典力学的创立奠定了基础,标志着物理学的真正开端

1687年牛顿出版了《自然哲学的数学原理》,提出了著名的万有引力定律和牛顿力学三大定律

经典力学是人类对自然规律的第一次理论性概括和总结,形成了牛顿力学体系,实现了物理学史上的第一次伟大飞跃。海王星的发现是证明牛顿力学定律有效性的最成功范例之一

 

 

18—19世纪

达尔文1859年发表《物种起源》,提出进化论

挑战了封建神学,否定了神创说,促进了人类认识的飞跃

瓦特于1785年改良蒸汽机,吹响了第一次能源革命的号角

新型蒸汽机成为改造世界的动力机械,人类开始进入蒸汽时代。人们开始用煤作燃料,火车、轮船等现代化交通工具开始出现

19世纪后期,电力作为新能源出现

人类从此进入电气时代

 

 

20世纪

20世纪初,爱因斯坦提出了相对论

相对论的提出是物理学领域最伟大的革命;这一理论被后人誉为20世纪人类思想史上最伟大的成就之一

1900年,德国物理学家普朗克提出了量子假说

使人类对微观世界的认识有了革命性的进步;量子理论和相对论的创立为现代自然科学和现代技术革命提供了重要的理论基础

 

典例引领

1543年出版的《天体运行论》中,哥白尼提出太阳是宇宙的中心;在1859年出版的《物种起源》中,达尔文提出了生物进化理论。这两种学说的共同意义是

A.肯定了人的价值和尊严

B.推动近代自然科学体系的形成

C.提供观察世界的新视角

D.奠定资产阶级革命的思想基础

 

【答案】C

 

考向三  近代以来世界科技对社会发展的影响

1.物理学成就

(1)哥白尼的“日心说”,指出地球不是宇宙的中心,而是行星之一,它否定了宗教神学崇信的“地心说”,从而掀起了一场天文学上的根本性革命,是人类探求客观真理道路上的里程碑,开创了自然科学向前迈进的新时代,标志着近代自然科学的诞生。

(2)伽利略创立了实验自然科学,是第一个把实验引进力学的科学家,利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律,为牛顿力学体系的建立奠定了基础。

(3)牛顿创立的经典力学体系,是人类对自然界认识史上的第一次理论大综合,并且在科学实验中得到广泛的应用和验证;使科学摆脱了神学的束缚向前发展,为18世纪的工业革命及其以后的机器生产奠定了科学理论基础。

(4)20世纪初,爱因斯坦提出的相对论在很大程度上解决了经典物理学的危机,创立了一个全新的物理学世界,极大地扩展了物理学的应用领域;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。

(5)20世纪初,普朗克的量子假说使人类对微观世界的认识取得革命性的进步;量子力学直接推动了社会生产的发展,从根本上改变了人类的生活。

2.生物学成就

经历了从创世神话到生物进化的理论演变。这一革命性的变化沉重打击了封建神学,破解了生命起源之谜。

3.科技革命

极大促进了社会生产力发展,三次科技革命分别使人类进入蒸汽时代、电气时代和信息时代,改变了人类的生活方式和世界的面貌。

 

典例引领

有学者在一次演讲中提到,过去二百多年中,人类经历的三次工业革命的特征:第一次工业革命是机械化,第二次工业革命是规模化;第三次工业革命则是深度全球化背景下的“个性化”,关于三次工业革命,下面论述正确的是

A.“机械化”是指世界范围内机器广泛应用

B.“规模化”是指生产和资本的高度集中

C.“个性化”是指科学和技术开始紧密结合

D.三次工业革命都依赖新能源开发和利用

 

【答案】B

 

考点冲关

1相对论的提出是物理学领域最伟大的革命,它很大程度上解决了经典物理学的危机,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。由此可见,相对论的提出

A.是对微观世界研究的结果

B.是科技教育进步的必然

C.是对近代科学的彻底否定

D.是人类思维方式的进步

 

2.1905年,爱因斯坦引入了粒子概念,认为在空间传播的电磁波是由一个不可分割的“能量子”组成的,后来定名为光子。爱因斯坦的这一成就

A.属于人类对宏观世界的认识

B.否定了经典力学的时空现

C.标志着量子力学体系的建立

D.是对量子理论的成功运用

 

3.“这一科学革命”引发了观念形态的革命: 宗教神秘主义的面纱和覆盖真相的无知之幕被理性之手掀开一角,传统的权威受到撼动,人类第一次从对自然恐惧的阴影下走出来,重新审视自身的价值和能力。这一科学革命

A.颠覆了关于人类起源的传统观念

B.弥补经典力学对时空认识的不足

C.开创了以实验为基础的近代科学

D.成为整个近代物理学的重要支柱

 

4达尔文的进化论在其诞生之初,是作为一种假说被提出来的。除达尔文本人从对一些植物、动物形态的观察中得出的推论外,并没有什么化石证据。《物种起源》发表之际,达尔文说:“只有人类的进化,怎么都不可能用我的进化论来说明。”这说明了

A.自然界进化规律“物竞天择,适者生存”适用于人类社会

B.进化论是一种伪科学,缺乏实物证明

C.达尔文看到了进化论的先天缺陷,具有实事求是的科学精神

D.进化论思想在近代传入中国,成为推动社会革命和文化革新的理论依据

 

519世纪中期有人曾这样说:“当我读着您的著作的时候,我感到痛苦多于愉快……因为我认为这些是完全错误的,而且是令人难堪的恶作剧。我一向把因果关系称为上帝的意志,并且我能够证明,上帝是为了它所创造的万物的利益而有所作为的,上帝也是依据我们能够研究并且理解的法则而行动的。”这个人读的著作是

A.牛顿的《自然哲学的数学原理》

B.马丁·路德的“九十五条论纲”

C.达尔文的《物种起源》

D.伏尔泰的《哲学通信》

 

6有一种科学理论在诞生之初受到宗教界的敌视,但初醒的民族主义者却对其大声喝彩;中产阶级以此为依据反对国家为促进社会平等而作出的任何干预;殖民主义者则用它来为自己的行为辩护。这一科学理论应是

A.普朗克的量子理论

B.达尔文的进化论

C.牛顿的力学体系

D.爱因斯坦的相对论

 

7互联网上信息传递的快捷性和交互性,使身处世界任何地段的研究者都可以成为研究伙伴,在网上进行实时讨论、协同研究,甚至使用网上的主机和软件资源,来完成自己的研究工作。这反映出互联网

A.方便了人们的交流合作

B.改变了人们的消费习惯

C.完全取代传统研究方式

D.导致信息不再有保密性

 

8下表为不同时期荷兰、英国和美国的就业结构,导致表中数据发生明显变化的原因是

A.第二次工业革命的发生

B.量子力学的建立和发展

C.美国出现了“新经济”

D.互联网和信息技术的发展

直通高考

1.2018江苏卷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。1927年,德国物理学家海森堡提出了测不准原理:没有人能够确知一个电子的运动轨迹,因为通过光来观测电子这个行为本身将会扰乱电子的位置。与这一认识变化相关的是

A.经典力学的诞生

B.进化论的传播

C.电气革命的出现

D.量子论的提出

 

22017年江苏卷)英国哲学家培根倡导一丝不苟地记录经验性的实验,促进科学的发展法国哲学家笛卡尔主张用数学法则作为表述人类理性的最高法则,从事科学研究。17世纪一位科学家承袭了他们的传统,他创立的理论体系

A.揭示了基本的宇宙法则

B.奠定了现代物理学理论基础

C.确立了太阳中心说理论

D.阐明了时间空间的本质属性

 

32016年浙江卷下表所示为1838年英国工业重镇利兹市各行业工种收入状况。据此可以得出的结论是

收入状况

工种数

典型工种例举

最高

9

机械安装工、枪炮制造工、铸铜工、机修工、铁模工

居中

16

印刷工、铁匠、石匠、初纺工、羊毛分类工、染匠

最低

6

裁缝、泥水匠、鞋匠、梳毛工、手织工

工业革命促进人口职业结构的变动

大机器生产使工人出现了新的分化

“蒸汽”的力量催生出新的技术行业

自由主义经济思想影响了劳动力自由流动和选择

A.①②③                 B.①②④          

C.①③④             D.②③④

 

答案&解析

【考点冲关】

1【答案】D

【解析】本题主要考查物理学的重大进步。相对论研究的是宏观物体高速运动的规律,故A项错误;B项与材料主旨不符,故排除;相对论发展了经典力学,将其概括在相对论力学之中,故C项错误;根据材料“为人们提供了辩证地看待世界的途径”可得出相对论的提出是人类思维方式的进步,故D项正确。

 

2.【答案】D

【解析】本题主要考查物理学的重大进展。材料是对微观世界的认识,故A项错误;爱因斯坦把经典力学概括到相对论体系之中,故B项错误;20世纪30年代,奥地利、德国的物理学家建立了量子理论量子力学体系,故C项错误;材料体现了爱因斯坦用量子论的观点解释光电效应,故D项正确。

 

3.【答案】D

【解析】本题考查牛顿的经典力学体系。材料反映了这一科学革命冲击了宗教神学的权威,促进理性主义兴起,可见此“科学革命”应为牛顿经典力学体系的建立,从而成为整个近代物理学的重要支柱,故选D。A项说法与达尔文的生物进化论相关,B项属于爱因斯坦相对论的影响,均与材料信息不符,故排除;以伽利略的科学成就为代表的天文学革命开创了以实验为基础的近代科学,故C项错误。

 

4【答案】C

 

5【答案】C

【解析】1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》,与材料中“19世纪中期”不符,故A项错误。1517年,马丁·路德贴出了著名的“九十五条论纲”,与材料中“19世纪中期”不符,故B项错误。1859年,英国科学家达尔文发表了《物种起源》,与材料中“19世纪中期”“我认为这些是完全错误的”“上帝是为了它所创造的万物的利益而有所作为的”相符,故C项正确。伏尔泰是18世纪中叶法国启蒙运动的领袖,与材料中“19世纪中期”不符,故D项错误。

 

6【答案】B

【解析】普朗克于1900年提出量子理论,使人们从根本上改变了近代物理学中的传统理念,使物理学乃至整个自然科学的观念都发生了重大变革,但不符合材料意思,故A项错误。1859年,达尔文的巨著《物种起源》出版,他用大量事实论证了自然界的物种是不断进化的,是不断从低级向高级发展的,这和宗教神学的思想截然相反,且为此后的民族解放运动奠定了理论基础,与材料意思相符,故B项正确。牛顿的力学体系构成了近代力学体系的基础,成为近代物理学的重要支柱,但与材料意思不符,故C项错误。爱因斯坦的相对论是对近代物理学理论框架的重大突破,是人类思想发展史上的一次根本性变革,对自然科学和哲学都产生了极其深远的影响,但与材料意思不符,故D项错误。

 

7【答案】A

【解析】本题主要考查互联网。根据材料“使身处世界任何地段的研究者都可以成为研究伙伴,在网上进行实时讨论、协同研究”可得出互联网方便了人们的交流合作,故A项正确;材料未体现互联网改变了人们的消费习惯,故B项错误;“完全取代”的说法与史实不符合,故C项错误;“导致信息不再有保密性”与材料主旨不符,故D项错误。

 

8【答案】D

【解析】本题主要考查当代资本主义的新变化。“第二次工业革命”与“1998年”不符,排除A项;量子力学在20世纪30年代建立,排除B项;美国出现“新经济”与荷兰、英国无关,排除C项;20世纪末随着信息经济的发展,主要国家的经济结构发生了变动,第三产业迅速发展,故D项正确。

 

【直通高考】

1.【答案】D

2【答案】A

【解析】牛顿经典力学体系的特点是以数学为表达形式,材料中“17世纪一位科学家”说的就是牛顿牛顿创立万有引力定律揭示了基本的宇宙法则,故A项正确。经典力学属于近代物理学,故B项错误;太阳中心说是哥白尼的理论,故C项错误;阐明了时间空间的本质属性是相对论,故D项错误。

3【答案】A

【解析】本题主要考查工业革命。据材料时间信1838年”和表格中的工种数及典型工种例举可知,①②③正确;材料无法体现,也不符合史实。答案为A项。

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