量子论和相对论

高二历史相对论与量子论试题答案及解析

1. 爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系，比较正确的说法是（ ）

A．前者完全否定了后者 B．前者发展了后者

C．前者发展和概括了后者 D．前者融化了后者

【答案】C

【解析】本题主要考查学生运用所学知识解决问题的能力。尊重材料是做对历史题目的唯一秘籍。而通过材料不难发现，爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系不是否定与否定的关系，而是继承和发展的关系，二者看上去是矛盾的，但是二者研究的领域不同，所以并不矛盾。所以比较正确的说法是前者发展和概括了后者。

【考点】近代科学技术·经典力学·爱因斯坦创立的相对论与牛顿力学的关系

2. 牛顿：“我之所以比别人看得更远，是因为我站在巨人的肩膀上。”20世纪初“站在”牛顿肩膀上观察时空，且比他“看得更远”的科学巨人是 ( )

A．门捷列夫 B．达尔文 C．诺贝尔 D．爱因斯坦

【答案】D

【解析】本题主要考查学生阅读材料，抓住关键信息及知识的运用能力，解题时注意题干中的时间限制“20世纪初”，站在“牛顿肩膀”上，而且是“观察时空”，由此联系已学知识可知只能是爱因斯坦。因为他在经典力学基础上进一步发展了牛顿力学体系，提出相对论。故选D。

【考点】近代科学技术·经典力学·爱因斯坦

3. 激光是20世纪以，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一项重大成就，被称为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”等。这一发明主要与谁的科学理论有关

A．伽利略 B．牛顿 C．法拉第 D．爱因斯坦

【答案】D

【解析】1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论“光与物质相互作用”，成为激光发明的理论基础。这是其对物理学的重要贡献之一，故选D。

【考点】近代科学技术••经典力学•爱因斯坦。

4. 某一理论“使人们的认识由低速领域扩大到高速领域，由宏观领域延伸到宇宙领域，人们第一次深刻地认识到时间、空间和物质的运动相互依赖”这一理论指的是

高三历史相对论与量子论试题

1. 19世纪末和20世纪初，科学家们认为“人们距离可知世界的边界已经不遥远”。打破这种认识的是

A．经典力学 B．生物进化论

C．相对论和量子理论 D．电力的发明

【答案】C

【解析】相对论和量子理论将人类科学研究由宏观低速运动状态转入微观高速状态，从而开辟了物理学研究的新时代，故选C。

【考点】现代科学技术•相对论和量子论•相对论和量子论的作用

2. 1962 年在美国问世的《寂静的春天》，书中的标题有“不必要的大破坏”、“再也没有鸟儿歌唱”、“死亡的河流”、“自天而降的灾难”等。可是只不过二十来年，书中的警告，已一一出现在我们身边。2013 年入冬以来范围最大的一场雾霾笼罩了中国，环境问题再度引起人们的重视，历史以充分的理由再次证明

A．科技是一把双刃剑 B．耸人听闻，杞人忧天

C．唯有依靠科技人类才能克服环境污染 D．环境问题始于美国

【答案】A

【解析】依据所学知识《寂静的春天》描绘了生态破坏造成春天死寂的恐怖情景，使人类掀起了现代环保运动，由此可知科技在推动生产力发展的同时，也导致了环境问题日益突显，所以科技是一把双刃剑。

【考点】近代以来科学技术的辉煌·评价·一分为二

3. 丹尼斯·布莱恩在《爱因斯坦全传》中说，爱因斯坦否认自己是“原子能释放之父”，他认为他只是在理论上推出这种过程的可能性。当闻知德国研制原子弹的消息，他建议美国提早研制，但他极力反对美国向日本投掷原子弹。他说：“原子弹的爆炸可能迫使人类的竞争转变为国际事务来处理。”1946年5月，爱因斯坦担任新成立的致力于核军控的世界原子能科学家应急委员会主席。以上材料表明爱因斯坦

A．否认白己在原子能领域有所建树 B．认为原子弹有利于制止侵略

C．对德国和日本法西斯持双重标准 D．反对将原子能用于战争屠杀

【答案】D

【解析】本题考查获取材料信息的能力，从题干中“他认为他只是在理论上推出这种过程的可能性”的信息可知A项错误；他建议美国研制原子弹时，二战早已开始，故B项错误；从题干“但他极力反对美国向日本投掷原子弹”的信息并不意味着对德国和日本法西斯持双重标准，而是表明爱因斯坦反对将原子能用于战争来屠杀平民，故D项正确，C项错误。

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现代量子论和旧量子论的比较

作者：王学荣

来源：《科技资讯》2020年第08期

摘 ;要：现代量子论和旧量子论是当今物理学的两大理论的基础，诞生于19世纪20年代，如果说旧量子论从根本上改变了人们的时空观念，那么现代量子论的诞生也同样标志着人类对物质运动的认识从宏观到微观的逐渐深入，现代量子论的创立经历了从旧量子论演变到现在将近30年的发展历程，所以在此之前的称为旧量子论，之后的称为现代量子论，该文主要从它们的含义和历史两大点进行比较分析。

关键词：现代量子论 ;旧量子论 ;比较

中图分类号：G71 ; 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）03（b）-0249-02

对于当代的物理学来说量子理论是其中一个重要的研究内容，量子论对于现在的自然科学来说是一个非常重要全新解释阶段。对于微观世界的研究可以说量子论是占据着一定的研究优势的，它对于一些如核物理学、原子物理学、粒子物理学等奠定了一定的研究基础。量子理论能够在多方面的、全新的角度为现代物理学的发展提供一些发展规律，能够让人们在接下来对于物理学的探究有更多新的发现。

1 ;当代量子论和旧量子论的含义区别

对于现在的物理量子理论来说其研究的方向是微观的物质世界，可以说，在国际物理研究世界中与著名的相对论是在同一高度的，在现在的研究的物理世界中有许多都是以量子论的发展为基础的，如现在的粒子学、原子学、固体物理研究等。

在以前的对于物质结构的研究中不够严谨和规范，随着当代的量子理论的发展，人们对于物质结构的探究逐渐的深入，人们对于其认识也发生了一定的变化。有一些曾经的物理学不能够解释的问题现在通过量子理论得到进一步的解释，并且得到一定的计算把要计算的一些数据精确的计算出来。可以说随着当代量子论的发展在现在的物理框架中一些作用都可以利用当代的量子场论来解释。 龙源期刊网

广义相对论--和量子理论的关系

如果说广义相对论是现代物理学的两大支柱之一，那么量子理论作为我们借此了解基本粒子以及凝聚态物理的基础理论就是现代物理的另一支柱。然而，如何将量子理论中的概念应用到广义相对论的框架中仍然是一个未能解决的问题。

弯曲时空中的量子场论

作为现代物理中粒子物理学的基础，通常意义上的量子场论是建立在平直的闵可夫斯基时空中的，这对于处在像地球这样的弱引力场中的微观粒子的描述而言是一个非常好的近似。而在某些情形中，引力场的强度足以影响到其中的量子化的物质，但不足以要求引力场本身也被量子化，为此物理学家发展了弯曲时空中的量子场论。这些理论借助于经典的广义相对论来描述弯曲的背景时空，并定义了广义化的弯曲时空中的量子场理论。通过这种理论，可以证明黑洞也在通过黑体辐射释放出粒子，这即是霍金辐射，并有可能通过这种机制导致黑洞最终蒸发。如前文所述，霍金辐射在黑洞热力学的研究中起到了关键作用。

量子引力

物质的量子化描述和时空的几何化描述之间彼此不具有相容性，以及广义相对论中时空曲率无限大（意味着其结构成为微观尺度）的奇点的出现，这些都要求着一个完整的量子引力理论的建立。这个理论需要能够对黑洞内部以及极早期宇宙的情形做出充分的描述，而其中的引力和相关的时空几何需要用量子化的语言来叙述。尽管物理学家为此做出了很多努力，并有多个有潜质的候选理论已经发展起来，至今人类还没能得到一个称得上完整并自洽的量子引力理论。

量子场论作为粒子物理的基础已经能够描述除引力外的其余三种基本相互作用，但试图将引力概括到量子场论的框架中的尝试却遇到了严重的问题。在低能区域这种尝试取得了成功，其结果是一个被接受的描述引力的有效（量子）场理论，但在高能区域得到的模型是发散（且不可重整化）的。 试图克服这些限制的尝试性理论之一是弦论，在这种量子理论中研究的最基本单位不再是点状粒子，而是一维的弦。弦论有可能成为能够描述所有粒子和包括引力在内的基本相互作用的大统一理论，其代价是导致了在三维空间的基础上生成六维的额外维度等反常特性。在所谓第二次超弦革命中，人们猜测超弦理论以及广义相对论与超对称的统一，超引力，能够构成一种十一维模型，M理论，的一部分。科学家认为这种模型能够成为具有唯一性定义且自洽的量子引力理论的基础。