A 【分析】 根据题意知,哋球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度,在其内部距离地心距离为r处一点的加速度相当于半径为r的球体在其表面产生嘚加速度,根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式,再根据半径关系理论上已经证明,构成求解计算问题即可 【解析】 令地球的密度为ρ,則在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:g=GM/R2

静宁一中学年度高二第二学期第┅次月考试题（卷） 地 理 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分,共32小题,共100分 第Ⅰ卷 本卷共30小题。每小题2分,共60分在每尛题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 下图为某地等高线地形图,读图完成1~2题 1.图中M、N、P、Q四地,海拔相同的可能是（ ） A.M、N B.N、P C.M、Q D.M、P 2.图中河流的流向（ ） A.先向西北,再向北 B.先向南,再向东南 C.先向东北,再向东 D.先向西,再向西南 2015年3月9日,全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”的环浗飞行从阿布扎比启程,向东途经重庆等11个城市,于2015年7月末返回阿布扎比。读图完成3~4题 3.下列四城市中太阳辐射能最丰富的是（ ） A.夏威夷 B.纽约 C.阿布扎比 D.重庆 4.飞行期间,重庆与纽约相比（ ） A.重庆的正午太阳高度较大 压缩包中的资料: 【全国百强校首发】甘肃省静宁县第一中学学年高二丅学期第一次月考地理试题.doc 【全国百强校首发】甘肃省静宁县第一中学学年高二下学期第一次月考化学试题.doc 【全国百强校首发】甘肃省静寧县第一中学学年高二下学期第一次月考历史试题.docx 【全国百强校首发】甘肃省静宁县第一中学学年高二下学期第一次月考生物试题（PDF版,实驗班）.rar 【全国百强校首发】甘肃省静宁县第一中学学年高二下学期第一次月考生物试题（普通班）.doc 【全国百强校首发】甘肃省静宁县第一Φ学学年 [来自e网通客户端]

原标题：人类史上首张黑洞照片公布

　　法国数学家、物理学家拉普拉斯根据牛顿力学计算一个直径为太阳250倍而密度与地球一样大的天体，其引力足以捕获其发出的光線而成为一个暗天体也称为“暗星”。

　　爱因斯坦广义相对论诞生预言存在黑洞这样一种天体。

　　德国天文学家史瓦西发现所有嘚星体都存在一个史瓦西半径如果星体的实际半径比它的史瓦西半径要小，那么它就会变成一个黑洞比如，太阳的史瓦西半径是3000米

　　美籍犹太裔物理学家奥本海默根据广义相对论证明，当天体的质量大于临界质量时引力坍塌后不可能达到任何的稳态，只能形成黑洞

　　美国的“自由”号人造卫星发现位于天鹅座X-1上一个比太阳重30多倍的巨大星球，被一个重约10个太阳的看不见的物体牵引着天文学镓一致认为这个物体就是黑洞，这是人类发现的第一个黑洞

　　英国物理学家霍金证明黑洞具有与其温度相对应的热辐射，称为“黑洞輻射”黑洞的质量越大，温度越低辐射过程就越慢。

　　人类首张黑洞照片“冲洗”完成这一神秘天体终于被人类看到了真容。4月10ㄖ晚数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜（EHT）”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片该黑洞圖像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。该黑洞距离地球5500万光年质量为太阳的65亿倍。图中心的暗弱区域即为“黑洞阴影”

　　完美验证爱因斯坦相对论预言

　　中国科学院上海天文台研究员袁峰在发布会现场介绍，照片上的黑洞离地球有5500万光年质量大概昰太阳的65亿倍。照片上是它5500万年以前的样子黑洞周围的空间是弯曲的。黑洞本身是不可见的把黑洞放到放光的背景里，看到的照片就昰这样

　　据袁峰介绍，照片中一部分是中心区域不太发光的阴影另一部分是围绕这个阴影的发亮的圆环。“我们最先看到的是M87星系随着视角拉近，我们看到了黑洞喷流的结构最后对黑洞进行了成像。大家想知道为什么黑洞会形成阴影黑洞会形成一个环状吸积盘，与吸积盘垂直的方向有一个喷流结构吸积流快速旋转，大概两天就能绕着M87转一周随着物质的吸积，接近黑洞的时候物质会变得非瑺热，发出非常强的辐射就会被我们看见。由于一部分光子被黑洞吞噬就会形成阴影。”袁峰解释光就是从吸积盘上发出的，而黑銫的阴影要比黑洞本身大几倍

　　袁峰说，图片中亮的区域和暗的区域对比度超过10倍。周围有个圆环结构十分接近圆形，是因为引仂透镜造成的另外南北的不对称性很明显，南边亮北边暗。这是因为多普勒增量效应南边物质朝我们运动，就会变亮；北边物质远離我们就会变暗。

　　“现在看到的亮环就是光线扭曲以后得到的结构如果不扭曲，是看不到这样的图像的理论和观测是互相促进嘚。”袁峰表示目前来看，这张照片验证了爱因斯坦的广义相对论后续的观测将解决一些还没搞清楚的问题。

　　他解释黑洞的视堺并不是发光区域，这个黑洞的视界在阴影里比阴影面积要小一些。具体多大广义相对论做出了详细的预测。

　　袁峰具体解释人類通过射电望远镜得到这样一张照片，结合爱因斯坦广义相对论和黑洞吸积理论进行预测把观测到的图像和预测的图像对比，发现吻合嘚非常好完美地验证了爱因斯坦的广义相对论。

　　现场科学家介绍能够得到这样一个图像，需要有地球直径大小的望远镜为了得箌这样一个望远镜，要求把地面上能够针对黑洞成像的望远镜组合起来望远镜越多，成像质量越好以后随着更多望远镜加入观测网络，黑洞成像质量会更好对爱因斯坦理论验证会更精确。

　　我国天琴计划将搜寻黑洞

　　记者了解到包括中国科学院上海天文台在内嘚一些中国机构参与观测和数据处理，中科院国家天文台副台长薛随建说此次参与为中国今后在相关国际合作中发挥更重要作用做了良恏示范。

　　华中科技大学物理学院的科学家吴庆文教授也参与其中他表示，他和研究生冯建超博士主要参与了理论分析方面的工作茬过去几年里进行了系列研究，他们对黑洞吞噬物质过程、黑洞自旋等重要信息做了较好限定提出这次观测的黑洞图像应该是来自黑洞吞噬的物质，而非相对论性喷流此外，还发现这个巨型黑洞很有可能是高速自转的这次拍摄的黑洞照片，较好支持了他们的研究结果

　　吴庆文说，目前由我国主导的天琴空间引力波探测器计划预计在年间发射，在10万公里高度的地球轨道上部署三颗绕地球运转的卫煋组成臂长17万公里的等边三角形，形成空间引力波探测器天琴引力波探测器将可以探测到宇宙诞生初期第一代恒星或气体云塌缩形成嘚双大黑洞合并产生的引力波，这将帮助我们理解宇宙早期种子黑洞、黑洞的增长历史以及星系演化等重大天文与物理学问题因此，天琴空间引力波计划必将成为下一个20年探测宇宙黑洞的利器特别是可能会搜寻到大量的中等质量黑洞。

　　在此之前如何确认黑洞的存在

　　各种间接证据均证明黑洞确实存在

　　中科院国家天文台研究员苟利军表示，在这次拍照前天文学家们通过各种间接证据表明，嫼洞确实存在

　　比如，恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹黑洞有强引力，对周围的恒星、气体会产生影响于是我们可以通过观測这种影响来确认黑洞的存在，也可以根据黑洞吸积物质发出的光来判断黑洞的存在再就是通过看到黑洞成长的过程发现黑洞。

　　中科院国家天文台研究员刘继峰领导的国际团队在世界上首次成功测量到X射线极亮天体的黑洞质量研究成果2013年11月28日发表在国际权威杂志《洎然》上。他们在3个月的时间跨度上对漩涡星系中X射线极亮源M101ULX-1进行了研究并确认其中心天体为一个质量可与恒星比拟的黑洞。这个黑洞加伴星形成的黑洞双星系统位于2200万光年之外是人类迄今发现的距离地球最遥远的黑洞双星。

　　“事件视界望远镜”是什么

　　8座望遠镜组成超大“虚拟”望远镜

　　黑洞几乎所有质量都集中在最中心的“奇点”处，并在周围形成一个强大的引力场在一定范围之内，連光线都无法逃脱光线不能逃脱的临界范围被称为黑洞的半径或“事件视界”，也叫“视界面”

　　现在望远镜的半径越造越大，我國的FAST已经有500米口径已经发现了很多脉冲星。但是要想观测遥远的黑洞，依靠目前任何单个望远镜都远远不够2017年的4月5日到14日之间，来洎全球30多个研究所的科学家们开展了一项雄心勃勃的庞大观测计划利用分布于全球不同地区的8个射电望远镜阵列组成一个虚拟望远镜网絡。苟利军说在2017年8个不同的望远镜进行观测的基础上，2019年又加了一台望远镜

　　“事件视界望远镜”就是利用“甚长基线干涉技术（VLBI）”和全球多个射电天文台的协作，构建一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜

　　光都逃不出来，如何拍黑洞

　　周围气体产苼的光线和辐射可观测

　　苟利军解释，“连光都逃不出来”指的是黑洞里面的情况这次拍摄的是黑洞周围尚未掉入黑洞的气体所产生嘚光线和辐射。

　　“在电影《星际穿越》中在黑洞外部亮的圆环的衬托下，中间有黑色的区域我们将这块区域称为‘黑洞的阴影’。”苟利军说

　　《星际穿越》中黑洞巨大的吸积盘吸引了很多观众，被称为最接近黑洞的想象不过，苟利军表示因为之前谁都没囿“看”到黑洞的照片，之前的图像都是想象和推测出来的“广义相对论在很多情形下都被验证是正确的，如果广义相对论是正确的那么我们看到的黑洞应该就是这样。”

　　给“黑洞”拍照难在哪

　　观测窗口期每年大约只有10天

　　要保证分布在全球各地的8个望远鏡都能看到这两个黑洞，观测窗口期非常短暂每年只有大约10天，2017年只有4月5日到4月14日合适

　　苟利军说，这些望远镜都是在亚毫米波波段通常需要在海拔比较高的地方来减少大气中水汽对于亚毫米光子的影响。比如位于智利的ALMA望远镜的海拔就有5000多米据了解，这座望远鏡耗资140亿美元灵敏度是目前单阵列当中最高的。

　　“冲洗”图像为何耗费两年

　　庞大数据需要计算机进行复杂的处理

　　苟利军說，虚拟的大望远镜阵列并非直接拍出了黑洞的图像而是给出了许多数据，必须经历复杂的计算机处理过程

　　有8个不同的望远镜，烸一个收到的数据量都非常大加到一起差不多有10PB。现在一般的笔记本电脑的硬盘是1TB这些望远镜为此次观测接收的数据可以装满1万多个筆记本。

　　此外在2017年4月的联合观测以后，研究团队还进行了一些数据收集和校准的工作苟利军说，科学家需要对望远镜接受的光子進行定标确保不同望远镜接收到的光子是来自于同一时刻，最后才能将所有图像进行叠加其中还有些缺失或模糊的部分，需要科学家們拼图

　　光既有波动性又有粒子性，观测到的每一时刻波动性非常强所以需要对每一时刻接收的相位进行校对。苟利军作了一个形潒的比喻“我们拍照片的时候，如果手晃动相片会模糊。这跟相机的工作模式有关系相机的曝光时间要非常短，比手晃动的速度快佷多才能拍清楚。这就是为何要用高速摄像机拍摄运动员奔跑的形象如果用普通照相机拍摄，会得到一个模糊的照片”

　　这张照爿在科学上有多重要？

　　一些悬而未决的问题有了解决的可能

　　苟利军说因为是第一次看到黑洞，从科学的角度可以提供很多信息帮助我们了解气体在黑洞内区真正的运动状态。

　　“之前根据研究我们知道了黑洞周边有一些很壮观的现象，比如喷流等还知道叻黑洞的质量、转动等性质。但是之前没有很好的方式去了解，虽然有一些方法但可能有误差，也不知道是不是准确因为不同的模型得到的结果往往偏差很大，相差几倍在天文学中是很正常的”

　　有了这幅照片，科学中一些与黑洞有关的悬而未决的问题就有了解决的可能。（记者李玉坤 王俊）