岳麓版高中历史选修四第五单元杰出的科学家第18课近代科学体系的奠基人牛顿同步练习

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岳麓版高中历史选修四第五单元杰出的科学家
第18课近代科学体系的奠基人牛顿同步练习
一、选择题
1、威斯敏斯特教堂的一块墓碑上写着：自然界和自然规律隐蔽在黑暗中，上帝说，让他出生吧，于是一切都成为光明。其中的“他”是指(　　）
A．巴罗　　　　　　B．笛卡儿 C．牛顿 D．伽利略
答案：C
解析：
分析：本题的解题关键在于熟练记忆牛顿在近代科学方面的贡献。牛顿经典力学体系发现了自然界的规律，是人类认识史上对自然规律的第一次概括和总结。故选C项。
点评：考查牛顿的贡献
2、哥白尼、伽利略和牛顿等人，对近代欧洲的科学革命都卓有贡献。对他们主要成就的正确认识是(　　)
A．他们的理论肯定了人们用理智了解宇宙运行的原则
B．他们的学说使巫术等迷信行为销声匿迹
C．他们的理论为基督教神学提供了依据
D．他们的研究成果带来了医学和化学的重大突破
答案：A
解析：
分析：B项的说法明显错误；C项说法恰恰相反，他们的理论为人们打破基督教神学迷信提供了依据；他们的成就在天文学和物理学方面，故D项说法错误。他们的理论是在科学研究的基础上得出的，是人们用理智了解宇宙运行的表现，故选A项。
点评：考查哥白尼、伽利略和牛顿的贡献
3、科学技术是人类探索自然的产物，一般认为我们今天所理解的科学和技术形成于17世纪。实现了物理学史上第一次飞跃的是(　　)
A．电磁学理论的建立 B．牛顿力学的建立 C．进化论的出现 D．量子力学的建立
答案：B
解析：
分析：注意时间：“17世纪”时期，牛顿力学体系的建立，实现了物理学上的第一次飞跃。故选B。
点评：考查牛顿力学的建立
4、伽利略通过梁的弯曲试验和理论分析，指出对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例；1685年，牛顿发现了万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。从这两个事例中可以看出自然科学的特征之一是(　　)
A．实验是近代科学研究的全部方式 B．17世纪物理学是核心学科和基础学科
C．数学方式是主要表达形式 D．揭示时间和空间的本质属性
答案：C
解析：
分析：注意关键词“抗弯力矩和半径立方成比例”、“引力和距离的平方成反比”，材料反映了伽利略、牛顿通过数学计算方法进行科学研究，故选C。
点评：考查自然科学的特征
5、右图是1970年英国发行的1英镑纸币上的图案。牛顿身后是一根开花的苹果树枝，身边的桌上是他手制的第一架反射式望远镜。纸币背面左半部分的主要图案，是各种椭圆形的天体运行轨道。钞票上纪念牛顿的贡献除反射式望远镜外还有(　　)
A．机械运动三大定律 B．万有引力定律
C．微积分 D．发现冥王星
答案：B
解析：
分析：“开花的苹果树枝”“椭圆形的天体运行轨道”意在说明引起牛顿思考万有引力的苹果和天体间万有引力的存在，因而符合题中要求的为B项。
点评：考查牛顿的贡献
6、晚年的牛顿迷恋和钻研宗教与神秘思想，他认为“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。这说明(　　)
A．牛顿毕生致力于自然科学的研究 B．牛顿晚年否定了自己所发展的科学
C．牛顿受时代的限制也有其局限性 D．牛顿真实的目的是用科学战胜神学
答案：C
解析：
分析：在牛顿生活的那个时代，中世纪神学的巨大阴影还未消退。晚年的牛顿认为“上帝”是一个永恒、无限、绝对完美的主宰者，正是这种时代局限性的体现。故选C。
点评：考查牛顿的局限性
7、下列对17世纪牛顿力学体系产生的原因的表述，不确切的是(　　)。
A．资本主义生产的迅速发展对力学提出了迫切要求
B．伽利略、开普勒等人的研究已有相当厚实的基础
C．牛顿个人具有的伟大天才和作出的巨大努力
D．同时代的众多著名科学家协同一致的通力合作
答案：D
解析：
分析：本题为逆向选择题，考查对相关历史知识的理解与掌握。在力学和天文学方面，在哥白尼、开普勒、伽利略等人的研究基础上，牛顿才建立起力学体系，但不能说是同时代众多著名科学家协同一致的合作。如果对牛顿力学体系产生的社会背景、外在条件、个人因素等没有全面的了解的话，就很容易错选。因此，做题时审题一定要仔细，要对基础知识进行全面了解和掌握。注意题干的要求是“不确切”的一项。故选D。
点评：考查牛顿力学体系产生的原因
8、下列关于《自然哲学的数学原理》的叙述，不正确的是 (　　)。
A．确立了解决万有引力问题的运动三定律
B．阐明了万有引力的概念
C．该书内容构成了完整的力学体系
D．该书所阐述的理论至今仍在物理学中占统治地位
答案：D
解析：
分析：爱因斯坦提出的相对论和量子力学的确立打破了经典力学的统治地位。故选D。
点评：考查《自然哲学的数学原理》
9、下列各项中，不属于牛顿的科学贡献的是(　　)。
A．创立微积分学 B．提出万有引力定律
C．提出力学的三大定律 D．发现机械能可以转化为电能
答案：D
解析：
分析：ABC都是牛顿的贡献，D为法拉第的发现。故选D。
点评：考查牛顿的科学贡献
10、牛顿被称为“近代科学之父”。如果让你为他配音，选择台词应是 (　　)。
A．“如果说我比别人看得远些，那是因为站在巨人肩上的缘故”。
B．“不要希图成为一个成功的人，而要努力成为一个有价值的人。”
C．“物竞天择，适者生存。”
D．“天才不过是百分之一的灵感，加上百分之九十九的汗水。”
答案：A
解析：
分析：该题考查学生的识记能力。题中涉及四句名言，只有A是牛顿所说，因此应选A。
点评：考查
11、牛顿对近代自然科学的奠基作用不包括(　　)。
A．经典力学 B．微积分 C．放射理论 D．日光的分析
答案：C
解析：
分析：本题考查学生再认再现史实的能力，考查学生对牛顿成就的认识。其中经典力学、微积分、日光的分析都是牛顿的成就，用排除法，可知选C。
点评：考查牛顿对近代自然科学的奠基作用
12、诗人亚历山大·蒲伯曾经写道：“自然界和自然规律隐藏在黑暗中，上帝说，让他出生吧，于是一切成为光明。”其中“他”是指(　　)。
A．欧几里得 B．伽利略 C．哥白尼 D．牛顿
答案：D
解析：
分析：本题考查学生透过材料提取信息理解问题的能力。结合材料可知，该科学家发现了“自然界和自然规律”，而发现该规律的是牛顿，故选D。
点评：考查牛顿的贡献
13、古语云：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也。”能对这一自然现象作出科学解释的是(　　)。
A．伽利略的自由落体定律 B．牛顿的经典力学体系
C．普朗克的量子理论 D．爱因斯坦的相对论
答案：B
解析：
分析：潮汐现象是地球和月亮之间的引力作用的结果，牛顿的万有引力定律可对其作出科学的解释，故选B。
点评：考查牛顿的经典力学体系
14、19世纪，以牛顿力学为基础的经典物理学所以被看作是绝对权威的理论，主要是由于(　　)。
A．经典物理学日臻完善 B．牛顿力学采用了数学的方法
C．人们认识的局限性 D．经典物理学可以解释一切自然现象
答案：C
解析：
分析：人的认识受到时代和科学研究水平的影响，在当时人们的研究领域还未深入到高速运动状态的宏观宇宙和物质内部的微观世界。故选C。
点评：考查当时人们认识的局限性
15、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
答案：B
解析：
分析：A项伽利略是自制望远镜，观测到一些肉眼看不见的行星，证明了“日心说”的正确性，并没有说明行星的运动和图像。C项爱因斯坦主要贡献是相对论，打破了牛顿的经典力学体系，但他不是第一个。D项普朗克主要是提出了“量子假说”。B项牛顿提出了力学三大定律和万有引力定律，用科学说明了行星的运动和图像，打破了基督教之前所宣扬的“神的力量”。应选B项。
点评：考查牛顿的贡献
16、“月亮既不会掉下来，也不会离去，那是因为它的运动正好抵消了地球的引力。”说这句话的科学家是
A.牛顿 B.波义耳 C.拉瓦锡 D.哥白尼
答案：A
解析：
分析：材料中的话体现的是万有引力定律，依据教材提出的是牛顿，选A项。
点评：考查万有引力定律
17、第一次证明牛顿力学和万有引力正确的最成功的范例是(　　)
A．海王星的发现 B．冥王星的发现 C．木星的发现 D．火星的发现
答案：A
解析：
分析：考查对万有引力定律发现意义的理解，它成了天文学的基础定律，海王星的发现第一次证明了万有引力定律的正确性。故选A。
点评：考查对万有引力定律发现意义的理解
18、1738年版《牛顿的哲学原理》一书的封面如下图所示：“光明”（《自然哲学的数学原理》）从牛顿头上照下，通过缪斯女神手中的镜子反射到伏尔泰正在写作的手稿（《牛顿的哲学原理》）上。该封面的寓意可以解读为( )
A．牛顿的经典力学理论使人类彻底摆脱了封建神学的束缚: A% ^5 Z7 J0 G! K- ]
B．近代自然科学的发展推动了启蒙运动的兴起" b5 j; P- N8 f
C．牛顿的相对论理论为工业革命创造了一把科学的钥匙
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D．牛顿开创了从实验中认识自然的方法，打破了封建神学的禁锢% b4 G5 G8 X- [& I. M
答案：B
解析：
分析：本题材料信息是“牛顿力学体系对启蒙运动的影响”。启蒙运动是人类彻底摆脱了封建神学的束缚，因此A项错误；相对论理论是爱因斯坦的成就，因此C项错误；开场实验科学的是伽利略，因此D项错误；所以本题正确答案为B项。
点评：考查《牛顿的哲学原理》
19、牛顿临终遗言：“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。”下列说法正确的是(　　)
A．“石子”“贝壳”是量子理论和电磁学说
B．其理论深刻揭示了时间、空间的本质属性
C．牛顿的理论开辟了工业革命时代
D．牛顿尚未踏入自然科学的“真理之海
答案：C
解析：认真通读材料，牛顿遗言是对自己一生成就的谦虚总结，所以“石子”和“贝壳”是指牛顿在科学领域的巨大成就，A中的成就不是他的，揭示时空本质属性的是爱因斯坦，B错，D项评价不符事实，牛顿在科学领域的巨大成就足以说明他是那个时代的科学巨人，《自然哲学的数学原理》打开了工业革命的大门，为力学和动力学的研究奠定了基础，大自然的各种力得到利用，而这正是工业革命的成就，答案为C。
分析：
点评：考查牛顿的理论开辟了工业革命时代
20、勤奋和善于钻研是牛顿的性格，有人评价他在大学时代取得的某项成就时说：“即使牛顿没有别的成就，仅这个也足以使他在科学史上留下不朽之名。”该人所评价的牛顿的成就是(　　)
A．提出二项式定理. R+ Q6 Z6 h* j0 B. X9 D+ J B．制成折射望远镜# X$ M, `' \* d W
C．发现天体运行规律6 F E) V* N% U" P; _ D．提出万有引力定律/ K5 _3 H: C3 P
答案：A
解析：
分析：联系教材，牛顿在大学期间，在考试所需复习的正式课程方面不甚用功，毕业的时候没有得到什么特殊的荣誉，但由于他在科学上的勤奋和钻研，大学毕业前夕，就提出了数学上有名的二项式定理以及微积分的初步算法，这一成就已经站在了当时数学研究领域的顶峰。所以有人说，即使牛顿没有别的成就，仅仅靠这个定理也足以使他在科学史上留下不朽的美名，故选A。
点评：考查牛顿在大学时代所创成就
二、材料分析题
21、阅读下列材料，回答问题。
材料一　上中学时牛顿就喜欢做实验并记笔记。他将日常生活中发生的许多现象记录下来，还对所学过的知识进行分类整理。因生活所迫，他曾一度辍学在家，即便如此，他仍在从事科学研究。有一天，外面狂风大作，下起大雨，牛顿只披了一件斗篷跑到院子里，在雨中跳来跳去地做风力实验，再把实验数据记录下来，以供研究。
材料二　如果说我比别人看得远些，那是因为站在巨人肩上的缘故。
我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前浩瀚的真理的海洋，我还没有发现呢。
请回答：
(1)你怎样看待牛顿的学习方法？
答案：牛顿的学习方法是科学的。通过做实验、记笔记，积累数据，并能够把知识进行分类整理。这样的学习方法与当时的“归纳—演绎”科学研究方法是一致的。
(2)牛顿以怎样的态度看待他取得的成就？在他身上我们能够学到科学家的哪些优秀品质？
答案：牛顿对待自己取得的成绩是很谦虚的。我们可以从科学家身上学到虚怀若谷的谦虚态度和严谨的科学研究态度，还有勤奋的探索精神等。
解析：
分析：第(1)问，从牛顿记笔记，积累知识；对知识进行分类整理及在雨中做风力实验概括归纳；第(2)问，解题关键是认真体会牛顿的名言。
点评：考查牛顿的学习方法和精神
22、阅读下列材料：
爱因斯坦说，在牛顿时代，牛顿的道路是一位具有最高思维能力和创造力的人所能发现的唯一道路；牛顿所创造的概念，至今仍然指导着我们的物理学思想。
请回答：
（1）“牛顿时代”是什么样的时代？
答案：17世纪中叶至18世纪20年代，处于资本主义手工工场时期，资产阶级文化逐渐发展。
(2)牛顿有什么贡献？
答案：提出物体机械运动的三大定律和万有引力定律，是人类认识史上对自然规律的第一次理论性的概括和综合。
(3)有人认为相对论的建立使牛顿在历史上的光辉被抹掉了。你认为这种观点是否正确，为什么？
答案：不正确。因为牛顿力学体系的建立是近代科学形成的标志，牛顿在科学史上有杰出贡献；牛顿所创造的概念至今指导着我们的物理学思想。
解析：
分析：本题主要考查对牛顿力学成就的了解和掌握。难点是要理解牛顿力学体系与爱因斯坦相对论的关系。不能说牛顿在历史上的光辉因爱因斯坦的相对论而被抹掉，而应该理解为相对论发展了牛顿力学，把牛顿力学概括在相对论力学之中，牛顿力学是相对论力学在低速运动状态下的一个特例。牛顿所创造的概念，至今仍然是指导物理学的重要思想。
点评：考查牛顿的贡献
23、阅读材料
材料一 牛顿的《原理》公认是科学史上的最伟大的著作。在对当代和后代思想的影响上，无疑没有什么别的杰作可以同《原理》相媲美。二百多年来，它一直是全部天文学和宇宙学思想的基础……无怪乎牛顿力学的非凡成功甚至给诸如心理学、经济学和社会学等各个不同领域的工作者也留下了极其深刻的印象，以致他们试图在解决各种问题时以力学或准力学为楷模。
（摘自《十六、十七世纪科学、技术和哲学史》）
材料二 启蒙思想家们在牛顿革命的启发、激励下进行了种种思考。伏尔泰曾写道：“如果全部自然界，一切行星，都要服从永恒的规律，而有一个小动物，五尺来高，却可以不把这些定律放在眼中，完全任意地为所欲为，那就太奇怪了。”但由于牛顿学说本身的机械决定论性质，充满机械唯物论精神的启蒙思想也不可避免地带有形而上学的武断（主要是忽视了人的心灵的复杂性）。
（摘编自《世界文明史》）
回答下列问题。
（1）牛顿说：“假如我看得远些，那是因为我站在巨人们的肩上。”结合所学知识，指出牛顿生活的时代特征，并列举两位影响了牛顿的“巨人”。
答案：资本主义不断发展，启蒙思想兴起与传播，近代科学不断取得进展。哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿、巴罗。
（2）根据上述材料并结合所学知识，指出牛顿学说对近代社会发展的主要影响。
答案：在物理学、数学、天文学等领域做出杰出贡献，并确立了相关学科的科学体系和科学的研究与思维方法；为心理学、经济学和社会学等学科树立了楷模；推动了启蒙运动。机械决定论对启蒙思想及某些社会科学研究产生了一定的负面影响。
解析：
分析：牛顿（1643—1727）所处的时代，是欧洲社会大变革的时代。14—16世纪的文艺复兴造成的思想解放和观念启蒙，带来了欧洲精神文化的空前繁荣，自然科学获得新的生命并蓬勃成长。英国资产阶级革命正蓬勃展开。哥白尼、开普勒、伽利略、笛卡儿、巴罗等都符合影响牛顿的“巨人”这一题意。解答第二问需要从两方面把握：一方面，牛顿运用科学研究方法进行艰巨的归纳和融会贯通，促进了科学本身的发展，也促进了思想解放和政治革命；另一方面，牛顿学说也存在着缺陷，如机械决定论。这从材料中就可以得出结论。
点评：考查牛顿学说对近代社会发展的主要影响
24、阅读下列材料：
材料1：①牛顿在进行光学实验。
②自然界和自然规律隐藏在黑暗中，上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都成为光明。
——蒲柏
③从数学开始到牛顿时代为止，数学工作由牛顿完成了一大半。——莱布尼茨
材料2：上中学时牛顿就喜欢做实验并记笔记，他将日常生活中发生的许多现象记录下来，还对所学的知识进行分类整理。
请回答：
(1)阅读材料1结合所学知识解释，牛顿如何从①③的方面使“自然界和自然规律”变成光明的。
答案：光学方面：自制折射望远镜，证明日光由七色光组成，进一步说明了物体颜色的形成原理，奠定了光谱学的基础；提出光的本质是微粒的见解，统领西方物理学界两个世纪，与荷兰惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。数学方面：提出了数学上有名的二项式定理和微积分的初步算法。
(2)结合材料2归纳牛顿能使黑暗变成光明的原因。
答案：做实验，记笔记，积累知识，分类整理，将实验作为得出科学概念的主要途径；“归纳—演绎”法；忘我的勤奋探索精神
解析：
分析：问题一：题干中提到使“自然界和自然规律”变成光明，意思是牛顿发现了具有重大意义的自然规律，取得了重大科学成就，此题实际是要求回答牛顿的重大科学成就和意义，根据①③提示，联系所学，牛顿通过自制折射望远镜证明日光由七色光组成，奠定光谱学的基础，提出了数学上有名的二项式定理和微积分的初步算法。问题二：分析此题，牛顿作为一个科学家，能取得重大成就的原因应该从他的个人素质方面考虑和总结。
点评：考查牛顿的贡献和精神
25、阅读下列材料：
26、材料1：正是在物理学领域，牛顿进行了最有意义的研究。在这方面，他以伽利略的研究为基础，将后者的成果发展到辉煌的顶点。伽利略主要关心的是地球的运动，牛顿则发现了有关宇宙本身的定律。
27、材料2：伽利略发现，运动中的物体若无一定的外力使它转向，便做匀速直线运动。这一发现要求人们必须解释：为什么行星不易直线飞离，而趋于落向太阳，结果形成其椭圆形的轨道；为什么月亮同样趋于落向地球。
28、材料3：牛顿已发现了一个数学上能证实的根本的宇宙规律……实际上，自然界好像是一个巨大的机械装置，按照通过观察、实验、测量和计算可予以确定的某些自然法则进行运转。……因而牛顿的物理学分析方法现今开始不仅被应用于物质世界，而且被应用于思想知识的整个领域及人类社会。正如伏尔泰(法国著名的启蒙思想家)所说的，“整个自然界、所有行星竟会服从永恒的法则，而且一种身高5尺的小动物竟能不顾这些法则，完全按照自己的怪想随心所欲地行动，这是非常奇异的”。寻找决定人类事物的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓的启蒙运动的实质。
——以上材料均摘自(美)斯塔夫里阿诺斯《全球通史》
请回答：
(1)据材料1、2简要指出牛顿经典力学诞生的客观条件。
答案：继承前人的科研成果；科技自身发展的要求。
(2)牛顿物理分析方法的特征是什么？
答案：利用数学做完整的推演；注重实验。
(3)据材料3，结合所学知识指出牛顿经典力学产生的影响。
答案：牛顿经典力学开创了物理学的新时代，推动了近代科学的发展；对社会意识形态的发展产生了巨大影响，为启蒙思想家探求人类社会的法则提供了科学理论依据。
解析：
分析：问题一：从材料1“他以伽利略的研究为基础，将后者的成果发展到辉煌的顶点”可以得出牛顿是站在前人的肩膀上研究的，材料2给出了科学界的疑问，即：为什么行星不易直线飞离，科学发展本身需要解决疑问。问题二：根据材料3“通过观察、实验、测量和计算可予以确定某些自然法则”，得出其特征：应该是注重实验而且要通过数学计算得出结果。问题三：材料3中“不仅被应用于物质世界，而且被应用于思想知识的整个领域及人类社会”和“寻找决定人类事物的这些永恒法则，是法国革命之前的所谓的启蒙运动的实质”可得出其影响了整个人类世界，不仅在科学领域，而且在意识形态领域。
点评：考查牛顿的贡献及其影响
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