【題目】如圖為天文學家觀測到的旋渦星系的旋轉曲線,該曲線在旋渦星系發(fā)光區(qū)之外并沒有按天文學家預想的那樣,而是和預想曲線發(fā)生了較大偏差,這引起了科學家們極大的興趣。我們知道,根據(jù)人造衛(wèi)星運行的速度和高度,就可以測出地球的總質量。根據(jù)地球繞太陽運行的速度和地球與太陽的距離,就可以測出太陽的總質量。同理,根據(jù)某個星系內恒星或氣團圍繞該星系中心運行的速度和它們與‘星系中心’的距離,天文學家就可以估算出這個星系在該恒星或氣團所處范圍內物質的質量和分布。經(jīng)天文學家計算分析得出的結論是:旋渦星系的總質量遠大于星系中可見星體質量的總和。請根據(jù)本題所引用的科普材料判斷以下說法正確的是( )

A. 根據(jù)牛頓定律和萬有引力定律推導出的旋渦預想曲線應該是圖中上面那條曲線

B. 旋渦星系的觀測曲線和預想曲線的較大差別說明萬有引力定律錯了,需要創(chuàng)建新的定律

C. 旋渦星系的旋轉曲線中下降的曲線部分意味著星系中很可能包含了更多的不可見的物質

D. 旋渦星系的旋轉曲線中平坦的曲線部分意味著星系中很可能包含了更多的不可見的物質

【答案】D

【解析】A、根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可知在R 較小時旋轉速度為自轉線速度滿足,故線速度隨R增加而增加但在R 較大時是公轉衛(wèi)星的旋轉速度,故旋轉速度會下降,則圖線應是下面一條,A錯誤.B、觀測曲線和預想曲線的較大差別說明存在設想的暗物質,不是萬有引力定律錯誤,故B錯誤。C、D、依據(jù)分析可知旋渦星系的旋轉曲線中下降的曲線部分意味著滿足牛頓第二定律和萬有引力定律星系中不含有暗物質,而曲線中平坦的部分表示有暗物質存在,故C錯誤,D錯誤。故選D。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,彈性輕繩一端固定于O點,另一端連有一質量為m的小球a,小球a通過不可伸長的細繩連接質量相同的小球b,兩小球均處于靜止狀態(tài),F(xiàn)給小球b施加一個力F,使彈性輕繩與豎直方向成30°角,兩球依然保持靜止。下列說法正確的是

A. 彈性繩的長度一定增加

B. a、b間細繩上的張力可能減小

C. F的值可能大于mg

D. F的值可能小于

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【題目】如圖所示,上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上,汽缸內部被質量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個部分,下邊兩部分封閉有理想氣體PQ,活塞A導熱性能良好,活塞B絕熱。兩活塞均與汽缸接觸良好,活塞厚度不計,忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置,初始狀態(tài)溫度均為T0,氣缸的截面積為S,外界大氣壓強大小為且保持不變,現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱。求:

①當活塞A恰好到達汽缸上端卡口時,氣體Q的溫度T1

②活塞A恰接觸汽缸上端卡口后,繼續(xù)給氣體Q加熱,當氣體P體積減為原來一半時,氣體Q的溫度T2。

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【題目】如圖所示,用長為L的細繩拴著質量為m的小球在豎直平面內做圓周運動,則下列說法中正確的是

A小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力

B小球在最高點時繩子的拉力不可能為零

C若小球剛好能在豎直平面內做圓周運動,則其在最高點的速率為

D小球過最低點時繩子的拉力一定等于小球重力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,T為理想變壓器,為理想交流電流表,為理想交流電壓表,為定值電阻,為光敏電阻(光照增強,電阻減小),原線圈兩端接恒壓正弦交流電源,當光照增強時()

A. 電壓表V1示數(shù)變小

B. 電壓表V2示數(shù)變大

C. 電流表A1示數(shù)變大

D. 電流表A2示數(shù)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20151229004分,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射高分四號衛(wèi)星,這是我國研制的第一顆50m分辨率的地球同步軌道光學遙感衛(wèi)星,可對我國及周邊區(qū)域實施不間斷觀測,如圖所示。高分四號與此前發(fā)射的運行于低軌道的高分一號、高分二號衛(wèi)星組成觀測網(wǎng),以發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢。已知地球質量為M,地球半徑為R,地球自轉周期為T,引力常量為G

1)求高分四號遙感衛(wèi)星在地球同步軌道上運行的角速度ω;

2)求高分四號遙感衛(wèi)星距離地面的高度h;

3)處于軌道高度約為600km高分一號高分二號衛(wèi)星的分辨率可達1-2m,請運用你學過的知識,簡述處于地球同步軌道的高分四號衛(wèi)星與處于較低軌道的高分一號、高分二號衛(wèi)星各自的觀測優(yōu)勢。

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【題目】根據(jù)光的粒子性,光的能量是不連續(xù)的,而是一份一份的,每一份叫一個光子,光子具有動量和能量。已知光在真空中的速度為c,普朗克常量為h。

(1)請根據(jù)愛因斯坦質能方程和光子說證明光子動量的表達式為P=,并由此表達式可以說明光具有什么特性?

(2)實驗表明:光子與速度不太大的電子碰撞發(fā)生散射時,光的波長會變長或者不變,這種現(xiàn)象叫康普頓散射,該過程遵循能量守恒定律和動量守恒定律。如果電子具有足夠大的初速度,以至于在散射過程中有能量從電子轉移到光子,則該散射被稱為逆康普頓散射,這一現(xiàn)象已被實驗證實。關于上述逆康普頓散射,請定性分析散射光的波長將如何變化?

(3)慣性質量和引力質量是兩個不同的物理概念。萬有引力定律公式中的質量稱為引力質量,它表示物體產生引力場或變引力作用的本領,一般用天平稱得的物體質量就是物體的引力質量。牛頓第二定律公式中的質量稱為慣性質量,它是物體慣性的量度,用慣性秤可以確定物體的慣性質量。頻率為的一個光子具有慣性質量,此質量由相對論知識可以推得可由光子的能量確定,請通過本題陳述和所給已知量確定光子的慣性質量m的表達式。

(4)接第三問,假定光子也有引力質量,量值等于慣性質量。據(jù)相對論等近代物理知識可知:從一顆星球表面發(fā)射出的光子,逃離星球引力場時,該光子的引力質量會隨著光子的運動而發(fā)生變化,光子的能量將不斷地減少。

a.試分析該光子的波長將如何變化?

b.若給定萬有引力常量G,星球半徑R,光子的初始頻率,光子從這顆星球(假定該星球為質量分布均勻的圓球體)表面到達無窮遠處的頻移(頻率變化量值)為,假定<<,星球和光子系統(tǒng)的引力勢能表達式為:(選定光子和星球相距無窮遠處為零勢能處),此表達式中的r為光子到星球中心的距離,試求該星球的質量M。

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【題目】圖甲為某同學測量某一電源的電動勢和內電阻的電路圖,其中虛線框內為用毫安表改裝成雙量程電流表的電路。已知毫安表的內阻為10Ω,滿偏電流為100mA,電壓表V量程為3V, 、、為定值電阻,其中的=3Ω.

(1)若使用a和b兩個接線柱,電流表量程為0.6A;若使用a和c兩個接線柱,電流表量程為3A。由題中條件和數(shù)據(jù),可求出=______Ω, =_______Ω。

(2)實驗步驟:

①按照原理圖連接電路;

②開關撥向b,將滑動變阻器R的滑片移動到______端(填“左”或“右”),閉合開關;

③多次調節(jié)滑動變阻器的滑片,記下相應的毫安表的示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。

(3)數(shù)據(jù)處理:

①利用實驗測得的數(shù)據(jù)畫成了圖乙所示的U-I圖象;

②由圖象得電源的電動勢E=_______V,內阻r=________Ω(結果均保留2位有效數(shù)字)

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【題目】如圖,一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷過程①、、④到達狀態(tài)e,對此氣體,下列說法正確的是_____

A.過程①中氣體的壓強逐漸減小

B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸收了熱量

D.狀態(tài)c、d的內能相等

E.狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小

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