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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第17 章 原子物理
第17.5 讲 物理学史
【知识点精讲】
1、1638 年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻
物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正
确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；
2、1687 年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛
顿三大运动定律）。
3、17 世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持
这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：
力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，
运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
4、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律；经典题目：胡克认为只有在一定的条件下，
弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）
5. 17 世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个
速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物
体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
6、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文
学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
7、17 世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；
8、牛顿于1687 年正式发表万有引力定律；1798 年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置
比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；1846 年，英国剑桥大学学生亚当斯
和法国天文学家勒维烈
（
勒维
耶）
应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930 年，美国
天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
9、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖，与现代火箭原理相同；但现代火箭结构复杂，其
所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比（火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质
量比）；
。
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10、20 世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子
和高速运动物体。
11、1785 年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，
并测出了静电力常量k 的值。
12、1752 年，富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式，把天电与地电统一
起来，并发明避雷针。
13、1837 年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。
14、1913 年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e 电荷量，获得诺贝尔奖。
15、1826 年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。
16、1911 年，荷兰科学家昂尼斯（或昂纳斯）发现大多数金属在温度降到某一值时，都会出
现电阻突然降为零的现象——超导现象。
17、19 世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳——
楞次定律。
18、1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。
19、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，
同时提出了安培分子电流假说；并总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互
关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
20、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）
的观点。
21、英国物理学家汤姆生发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。
22、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
23、1932 年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。
（最大动能仅取决于磁场和D 形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同；但
当粒子动能很大，速率接近光速时，根据狭义相对论，粒子质量随速率显著增大，粒子在磁
场中的回旋周期发生变化，进一步提高粒子的速率很困难。
24、1831 年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件——电磁感应。德国物理学奖
纽曼、韦伯对实验资料分析后，总结得出法拉第电磁感应定律。
25、1834 年，俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
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26、1835 年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现
象），日光灯的工作原理即为其应用之一，双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。
27、1827 年，英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——
布朗运动。
28、19 世纪中叶，由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守
恒定律。
29、1850 年，克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物
体而不产生其他影响，称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源
取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响，称为开尔文表述。
30、1848 年 开尔文提出热力学温标，指出绝对零度是温度的下限。指出绝对零度
（-273.15℃）是温度的下限。T=t+273.15K
热力学第三定律：热力学零度不可达到。
31、17 世纪，荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s 的单摆叫秒摆。
32、1690 年，荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
33、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观
察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。【相互接近，f 增大；相互远离，f 减少】
34、1864 年，英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文，提出了电磁场理
论，预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一
种横波
35、1887 年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的传播速度等
于光速。
36、1800 年，英国物理学家赫歇耳发现红外线；
1801 年，德国物理学家里特发现紫外线；
1895 年，德国物理学家伦琴发现X 射线（伦琴射线），并为他夫人的手拍下世界上第一
张X 射线的人体照片。
37、1621 年，荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
38、1801 年，英国物理学家托马斯
· 杨
成功地观察到了光的干涉现象。
39、1818 年，法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。
40 1905 年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：
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①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；
②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c 不变。
爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式：。
41、1900 年，德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能
量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子；把
物理学带进了量子世界；受其启发1905 年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，
因此获得诺贝尔物理奖。
42、1922 年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X 射线的散射时——康普顿效应，
证实了光的粒子性。（说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子）
43、1913 年，丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的
辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础。
44、1924 年，法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性；
45、1897 年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出
原子的枣糕模型。1909－1911 年，英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α 粒子散射实验，并
提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。
46. 1919 年，卢瑟福用α 粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。
预言原子核内还有另一种粒子，被其学生查德威克于1932 年在α 粒子轰击铍核时发现，由此
人们认识到原子核由质子和中子组成。
47、1885 年，瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
48、1913 年，丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式；
49、1896 年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构。
天然放射现象：有两种衰变（α、β），三种射线（α、β、γ），其中γ 射线是衰变后新核
处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
50、1896 年，在贝克勒尔的建议下，玛丽
- 居里夫妇
发现了两种放射性更强的新元素——钋
（Po）镭（Ra）。
51、1934 年，约里奥－居里夫妇用α 粒子轰击铝箔
时，发现了正电子和人工放射性同位素。
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1. （2022 年1 月浙江选考）单位为J/m 的物理量是（ ）
A. 力
B. 功
C. 动能
D. 电场强度
2（2021 新高考辽宁卷）赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更容易
产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面
逸出。最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是
A．波尔 B．康普顿 C．爱因斯坦 D．德波罗意
3．（2021 新高考天津卷）科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、
理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要．下列哪个成果是运用理想实验法得到的（ ）
A．牛顿发现“万有引力定律”
B．库仑发现“库仑定律”
C．法拉第发现“电磁感应现象”
D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
4.（2020 高考全国理综II）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，
圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的
热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为
A．库仑B．霍尔C．洛伦兹
D．法拉第
5．（2020 高考天津卷）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得
正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是
6.（2016 全国理综III 丙卷）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是
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A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
7、（2016 高考天津理综物理）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理
学的发展，下列说法符合事实的是
A、赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B、查德威克用α 粒子轰击
获得反冲核
，发现了中子
C、贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构
D、卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
8．（2015·天津）物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的
是
A、天然放射现象说明原子核内部是有结构的
B、电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
C、α 粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D、密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
【最新模拟题精练】
1.（2023 辽宁沈阳三模）在近代物理学发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不
断 深入。对下列图示的实验描述正确的是
A．卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了质子
B．康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有波动性
C．贝克勒尔研究丙图中的放射线，提出了原子的核式结构模型
D．戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性
2.（2023 广东茂名5 月大联考）关于下列四幅图涉及的物理知识说法正确的是
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A. 图甲为卢瑟福通过分析α 粒子散射实验结果，推断出原子内部还有复杂的结构
B. 图乙为铀核俘获质子发生链式反应并放出巨大的能量，是原子弹爆炸的理论依据
C. 图丙为波尔把量子化观点引入到原子结构理论中，很好地解释了氢原子光谱的分立性
D, 图丁为汤姆逊通过电子的发现提出了原子的核式结构模型
3（2023 北京166 中学高考适应性考试）如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列
说法错误的是
A. 图1：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
B. 图2：放射线在垂直纸面向外的磁场中偏转，可知射线甲带负电
C. 图3：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D. 图4：链式反应属于核裂变，铀核的一种裂变方式为❑92
235U+0
1n→56
144Ba+36
89Kr+30
1n
eU = EKm=hν -W 0❑92
235U+0
1n→56
144Ba+36
89Kr+30
1n4. (2023 鄂东南省级示范性高中教育改革联盟5 月模拟)
关于物理学发展的相关内容，下列说法错误的是（ ）
A. 1887 年爱因斯坦在研究电磁波的实验中发现了光电效应现象，并提出了光电效应理论，获得1921 年诺
贝尔物理学奖
B. 英国物理学家汤姆孙利用气体放电管对阴极射线进行研究，确定了阴极射线是带负电的粒子流，并测出
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了这种粒子的比荷，后来组成阴极射线的粒子被称为电子
C. 放射性并不是少数元素才有的，原子序数大于83 的元素，都能自发地进行衰变，原子序数小于或者等
于83 的元素，部分具有放射性
D. 组成原子核的核子数越多，它的结合能越大；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越
稳定
5.（2023 长春三模） 2022 年诺贝尔物理学奖同时授予法国物理学家阿兰·阿斯佩、美国物理学家约翰·克劳
泽和奥地利物理学家安东·蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科
学”方面所做出的贡献。下列有关量子化的说法正确的是（ ）
A. 普朗克提出组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍
B. 爱因斯坦的光电效应理论揭示了光具有波动性
C. 根据玻尔理论，大量处于
能级的氢原子向
能级跃迁时能发射出3 种频率的光
D. 密立根通过实验证明电荷量是连续变化的
6．（2023 重庆名校联盟二模）下列说法正确的是( )
A．查德威克通过α 粒子轰击铍核的实验发现了中子
B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的
C．玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统
D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型
7.（2023 湖南新高考教研联盟第二次联考）在物理学的发展过程中，有众多的科学家做出了突出的贡献。
下列关于科学家及其成就的描述符合历史事实的是（ ）
A.牛顿通过实验发现了万有引力定律，并测出了引力常量G 的值
B.奥斯特通过“奥斯特实验”发现了电磁感应现象
C.卢瑟福分析
粒子散射实验的现象，建立了原子的核式结构模型
D.玻尔建立了玻尔原子理论，能够完美地解释所有原子光谱的实验规律
8.下面是历史上几个著名实验的示意图，其中说明实物粒子也具有波动性的实验是（ ）
A.
汤姆孙的气体放电管
B. B.
利用晶体做电子束衍射实验
8
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C.
粒子散射实验
D.
观察光电效应实验
9. 牛顿为了说明光的性质，提出了光的微粒说，如今，人们认识到光具有波粒二象性，下列四个示意图
所表示的实验中，能说明光的性质的是（ ）
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
10. （2023 湖南张家界模拟）关于原子物理，下列说法正确的是（ ）
A. 普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱
B.
衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C. 衰变方程
中，
发生的是
衰变，
射线具有极强的穿透能力
D. 电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光更小提高了分辨能力
11. （2023 浙江十所名校期中联考）在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的
进程，为物理学的建立作出了巨大的贡献。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，说法正确的是
（ ）
A. 牛顿由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
B. 牛顿借助万有引力定律发现了海王星
C. 开普勒用了20 年时间研究第谷的行星观测记录，发现了行星运动的三大定律
D. 卡文迪什将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得
9
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出万有引力定律
12. （2023 浙江十所名校期中联考）在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的
进程，为物理学的建立作出了巨大的贡献。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，说法正确的是
（ ）
A. 牛顿由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
B. 牛顿借助万有引力定律发现了海王星
C. 开普勒用了20 年时间研究第谷的行星观测记录，发现了行星运动的三大定律
D. 卡文迪什将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得
出万有引力定律
13（2023 云南师大附中模拟） 许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，他们大胆猜想、勇于
质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是（ ）
A. 伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→
得出结论
B. 天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现
，被称为“笔尖下的行星”
C. 开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做匀速圆周运动
D. 卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月—地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统
一起来
14. （2023 湖南新高考联盟第一次联考） 在物理学的发展过程中，科学家采用了很多科学研究方法，进
行过大量实验，发现了众多物理规律。下列有关叙述中正确的是（ ）。
A. 用
时间内的位移
与
的比值定义t 时刻的瞬时速度，运用了等效思想
B. 汤姆孙发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构
C. 光电效应和康普顿效应分别从能量和动量的角度反映了光的粒子性
D. 在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大
15. （2023 湖北新高考协作体高三起点考试）科学技术的发展，推动了人类社会的进步。关于物理学发展
的历史，在下列说法中，错误的是（ ）
A. 麦克斯韦提出电磁场理论后，成功预言了光是电磁波
B. 德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，提出实物粒子也具有波动性
C. 卢瑟福通过α 粒子散射实验，第一次实现了原子核的人工转变，成功发现了质子和中子
D. 爱因斯坦质能方程表明，原子核的平均核子质量越小，它的比结合能越大，原子核越稳定
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16.（2023 辽宁鞍山一模） 物理除了知识的学习，还要领悟处理物理问题的思想与方法，如控制变量法、
极限法、理想化模型法、类比法等等。下列几个场景关于物理学思想方法的说法正确的是（ ）
A. 甲图为微小量放大法
B. 乙图为控制变量法
C. 丙图为理想化模型
D. 丁图为等效替代法
17. (2023 浙江名校新高考研究联盟第一次联考)下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
B. 图乙光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动，电流表的示数有可能增大
C. 图丙
粒子散射实验中，
粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转
D. 图丁大量氢原子处于n＝4 的激发态，跃迁过程中可能释放出6 种频率的光子，其中从n＝4 的能级跃迁
到n＝3 能级辐射的光子波长最大
18. （2022 河南三市一模）波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的为（ ）
A. 电子束通过双缝后形成的干涉图样可用电子的粒子性解释
B. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
C. 康普顿效应说明光具有波动性
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D. 黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波
19. （2022 湖南长沙周南中学模拟）在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界
的认识。对下列实验描述正确的是（ ）
A. 卢瑟福通过A 图所示的实验，发现了质子和中子
B. 汤姆孙通过B 图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型
C. C 图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开
D. D 图放射源产生的三种射线中，射线1 的电离本领最强
20.（2022 湖南长沙长郡中学模拟）2020 年诺贝尔物理学奖授予了三名科学家：英国科学家罗杰·彭罗斯因
证明黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果而获奖；德国科学家赖因哈德·根策尔和美国科学家安德烈娅·
盖兹因在银河系中央发现超大质量天体而获奖。下列有关物理学史的说法正确的是（ ）
A. 汤姆孙发现了电子并提出了原子的核式结构模型
B. 普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念
C. 法拉第发现了电磁感应现象，并得出了法拉第电磁感应定律
D. 玻尔原子理论的成功之处是它保留了经典粒子的概念
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