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【題目】2019年4月11日21時(shí)黑洞視界望遠(yuǎn)鏡合作組織(ETE)宣布了近鄰巨橢圓星系M87中心捕獲的首張黑洞圖像,提供了黑洞存在的直接“視覺”證據(jù),驗(yàn)證了1915年愛因斯坦的偉大預(yù)言。一種理論認(rèn)為,整個(gè)宇宙很可能是個(gè)黑洞,如今可觀測(cè)宇宙的范圍膨脹到了半徑465億光年的規(guī)模,也就是說,我們的宇宙就像一個(gè)直徑930億光年的球體。黑洞的質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足史瓦西半徑公式 (其中c為光速,其值為c=3×108m/s,G為引力常量,其值為6.67×10-11N·m2/kg2)則,由此可估算出宇宙的總質(zhì)量的數(shù)量級(jí)約為
A. 1054kgB. 1044kg
C. 1034kgD. 1024kg
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【題目】目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī),圖表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒,而從整體上來說呈電中性)噴入磁場(chǎng),由于等離子體在磁場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),磁場(chǎng)中的兩塊金屬板A和B上就會(huì)聚集電荷,從而在兩板間產(chǎn)生電壓. 請(qǐng)你判斷:在圖示磁極配置的情況下,金屬板______(選填“A”或“B”)的電勢(shì)較高,若 A、B 兩板相距為d,板間的磁場(chǎng)按勻強(qiáng)磁場(chǎng)處理,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,等離子體以速度v 沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),這個(gè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)是__________。
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【題目】我國已經(jīng)發(fā)射了一百七十多個(gè)航天器。其中發(fā)射的貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對(duì)接形成組合體,如圖所示。假設(shè)組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T1。如果月球繞地球的運(yùn)動(dòng)也看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為R1,周期為T2。已知地球表面處重力加速度為g,地球半徑為R,引力常量為G,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,地球看成質(zhì)量分布均勻的球體。則( )
A.月球的質(zhì)量可表示為
B.組合體與月球運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度比值為
C.地球的密度可表示為
D.組合體的向心加速度可表示為2g
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【題目】在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上,把物體P輕放在彈簧上端,P由靜止向下運(yùn)動(dòng),物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧,改用物體Q完成同樣的過程,其a–x關(guān)系如圖中虛線所示,假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍,則
A. M與N的密度相等
B. Q的質(zhì)量是P的3倍
C. Q下落過程中的最大動(dòng)能是P的4倍
D. Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍
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【題目】2017年,人類第一次直接探測(cè)到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程,在兩顆中子星合并前約100 s時(shí),它們相距約400 km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈,將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí),可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星( )
A. 質(zhì)量之積
B. 質(zhì)量之和
C. 速率之和
D. 各自的自轉(zhuǎn)角速度
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【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),P為近日點(diǎn),Q為遠(yuǎn)日點(diǎn),M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn),運(yùn)行的周期為T0,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中( )
A.從P到M所用的時(shí)間等于
B.從Q到N階段,機(jī)械能逐漸變大
C.從P到Q階段,速率逐漸變小
D.從M到N階段,萬有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功
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【題目】如圖所示是宇宙空間中某處孤立天體系統(tǒng)的示意圖,位于O點(diǎn)的一個(gè)中心天體有兩顆環(huán)繞衛(wèi)星,衛(wèi)星質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中心天體質(zhì)量,且不考慮兩衛(wèi)星間的萬有引力。甲衛(wèi)星繞O點(diǎn)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),乙衛(wèi)星繞O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓,半長軸為r、半短軸為,甲、乙均沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。兩衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌跡共面且交于M、N兩點(diǎn)。某時(shí)刻甲衛(wèi)星在M處,乙衛(wèi)星在N處。下列說法正確的是
A. 甲、乙兩衛(wèi)星的周期相等
B. 甲、乙兩衛(wèi)星各自經(jīng)過M處時(shí)的加速度大小相等
C. 乙衛(wèi)星經(jīng)過M、N處時(shí)速率相等
D. 甲、乙各自從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所需時(shí)間之比為1∶3
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【題目】我國的嫦娥四號(hào)在2019年1月3日著陸在了月球背面,這是人類歷史上的首次著陸為全世界的月球探索開拓了新方向。為了保持地面和嫦娥四號(hào)的通信,我國于2018年5月21日,將一顆地月中繼衛(wèi)星“鵲橋”發(fā)射到地月軌道的拉格朗日點(diǎn)L2上,我們可以簡單理解為處在L2點(diǎn)的物體在地球和月球的引力共同作用下繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并始終與地月共線,已知地球的質(zhì)量M、地球球心到L2點(diǎn)距離為r、引力常量為G、月球公轉(zhuǎn)周期T,以下說法正確的是( )
A. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的運(yùn)行線速度大于月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度
B. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的運(yùn)行線速度小于月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度
C. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的加速度為
D. 中繼衛(wèi)星“鵲橋”的加速度為
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【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,提供的實(shí)驗(yàn)儀器如下:
A.小燈泡,L“3.8 V、0.3 A”
B.電壓表,量程0~5 V,內(nèi)阻5 kΩ
C.電流表,量程0~500 mA,內(nèi)阻0.4 Ω
D.滑動(dòng)變阻器,最大阻值10 Ω,額定電流1.0 A
E.直流電源,電動(dòng)勢(shì)約為6 V,內(nèi)阻約為0.5 Ω
F.開關(guān)
(1)試完善在虛線框內(nèi)未畫完的實(shí)驗(yàn)電路圖____________。
(2)某小組利用實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù),描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖,圖像說明隨著電壓的升高,小燈泡的電阻________(填“變大”、“不變”或“變小”)。
(3)用P表示小燈泡消耗的電功率,下列圖像中正確反應(yīng)小燈泡功率變化情況的有_______。
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【題目】圖甲所示的“軌道康復(fù)者”航天器可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源,延長衛(wèi)星的使用壽命。圖乙是“軌道康復(fù)者”在某次拯救一顆地球同步衛(wèi)星前,二者在同一平面內(nèi)沿相同繞行方向繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖,此時(shí)二者的連線通過地心、軌道半徑之比為1:4。若不考慮衛(wèi)星與“軌道康復(fù)者”之間的引力,則下列說法正確的是( )。
A. 站在赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運(yùn)動(dòng)
B. 在圖示軌道上,“軌道康復(fù)者”的加速度大小是地球同步衛(wèi)星的16倍
C. 在圖示軌道上,地球同步衛(wèi)星的機(jī)械能大于“軌道康復(fù)者”的機(jī)械能
D. 若要對(duì)該同步衛(wèi)星實(shí)施拯救,“軌道康復(fù)者”應(yīng)從圖示軌道上加速,然后與同步衛(wèi)星對(duì)接
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