時(shí)間和空間智慧樹(shù)知到期末考試答案2024年

時(shí)間和空間智慧樹(shù)知到期末考試答案2024年時(shí)間和空間Whichofthefollowingstatementsarecorrectaboutlinearizedgravitationalwavesingeneralrelativity（）。

A:InGR,gravitationalwaveshavetwoindependentpolarizations.B:Gravitationalwavesdon’tcarryenergysincegravitonsaremassless.C:Gravitationalwavespropagatewithlightspeed.D:Gravitationalwavesaretransversewaves.答案:Gravitationalwavespropagatewithlightspeed###Gravitationalwavesaretransversewaves###InGR,gravitationalwaveshavetwoindependentpolarizationsWhichofthefollowingstatementsaboutgravitationalwavesarecorrect?（）。

A:Therearemanyequipmentsforgravitationalwavedetection,suchasLIGO,VirgoandWMAP.B:Thisconceptwasraisedaroundonehundredyearsago.C:Itmaybeproducedthroughbinarystarsystems,supernovaexplosionsandsoon.D:Wehaven'tdetectedgravitatinalwavesignalssofar.答案:Thisconceptwasraisedaroundonehundredyearsago###Itmaybeproducedthroughbinarystarsystems,supernovaexplosionsandsoonThecosmologicalprinciplesaysthattheuniverseisisotropic(thesameinonedirectionasinanyother)andhomogeneous(thesameinoneplaceasinanyother)。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:對(duì)In4Dspacetime,thenormalvectorofaspacelike3D-surfaceistimelike,andthenormalvectorofatimelike3D-surfaceisspacelike。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:錯(cuò)Forasphericaltriangle,thesmalleritsarea,thelargerthesumofitsinteriorangles。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:對(duì)Agoodcoordinatesystemprovidesuniquelabelsforeachpointinspacetime。（）

A:正確B:錯(cuò)誤答案:正確InNewtonianmechanics,instantaneousinteractionisallowed。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:對(duì)Wedon’thavegravitationalredshiftinNewtonianGravity。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:對(duì)Differentlineelementscansometimesdescribethesamegeometry。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:對(duì)Theformulaalsoholdsinstrongfieldanddynamicfieldscenario。（）

A:正確B:錯(cuò)誤答案:錯(cuò)Theworldlineofafreeparticlebetweentwotimelikeseparatedpointsextremizesthepropertimebetweenthem。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:對(duì)Astandardcandleisantypeofobjectswhoseluminositycanbeinferredfromaphysicalpropertythatcanbeindependentlydetermined。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:對(duì)Gravitationalredshiftexperimentisanimportantprobeoftheequivalenceprinciple。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:對(duì)SchwarzschildsolutionandKerrsolutionaretheonlyallowedvacuumsolution。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:錯(cuò)LorentzboostsareaspecialtypeofGalileantransformation。（）

A:對(duì)B:錯(cuò)答案:對(duì)Hawkingradiationgeneratesfromthevacuumfluctuationscreatingparticle-antiparticlepairinthevicinityofblackholehorizon。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:對(duì)WhichofthefollowinglinesinthePenrosediagramfortheSchwarzschildgeometryrepresentseventhorizon（）。

A:Thezigzaglines.B:Thebuledashedlines.C:The45degreesintersectingsolidlines.D:Thereddashedlines.答案:AI參考:正確答案是D:Thereddashedlines.\n\n在Penrose圖中的黑洞圖中，紅色虛線(xiàn)表示事件視界。在Schwarzschild幾何中，事件視界是黑洞的邊界，是物質(zhì)無(wú)法逃脫的區(qū)域。因此，選項(xiàng)D是正確的。選項(xiàng)A、B、C都不是正確答案，因?yàn)樗鼈兎謩e代表了不同的線(xiàn)型，不符合題目要求。'Whichofthefollowingisthecorrectformofequationofmotion（）。

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是D:.。\n根據(jù)題意，該方程為運(yùn)動(dòng)方程，通常表示物體在某一時(shí)刻的速度和位置之間的關(guān)系。因此，選項(xiàng)D為正確的運(yùn)動(dòng)方程形式，即：v=s/t。其他選項(xiàng)不符合運(yùn)動(dòng)方程的形式。'

WhatisthesumoftheinterioranglesoftriangleABN（）。

A:135degrees.B:270degrees.C:210degrees.D:180degrees.答案:AI參考:答案：D\n推理過(guò)程：三角形內(nèi)角和為180度。所以選D。'ThereisoneparticleAatorigin(0,0,0),andanotherparticleBat(0,0,1).Abeamofgravitationalwavepropagatesalongzaxis,andtheamplitudeofthisgravitationalwaveis0.8.Whichofthefollowingstatementsarecorrect?（）

答案:AI參考:選項(xiàng)D是正確的。\n\n根據(jù)題目描述，有一個(gè)粒子A位于原點(diǎn)(0,0,0)，另一個(gè)粒子B位于(0,0,1)。重力波沿z軸傳播，其振幅為0.8。根據(jù)廣義相對(duì)論，兩個(gè)粒子之間的相互作用力與它們之間的距離的二次方成反比，因此可以推斷出，粒子B會(huì)受到來(lái)自粒子A的引力影響，產(chǎn)生一個(gè)沿著z軸的位移，導(dǎo)致其在(0,0,1)的位置產(chǎn)生微小的偏移。\n\n選項(xiàng)A和B都與題目描述不符，選項(xiàng)C中的描述為“該粒子A對(duì)B的引力波具有的振幅不會(huì)影響B(tài)的位置”，這與題目描述相矛盾。因此，只有選項(xiàng)D是正確的，即“粒子B會(huì)受到來(lái)自粒子A的引力影響，產(chǎn)生一個(gè)沿著z軸的位移，導(dǎo)致其在(0,0,1)的位置產(chǎn)生微小的偏移”。'Prof.Caistandsonatrainmovingatspeedofc/2,andholdsaflashlight.Thenwhatisthespeedoflightejectedfromtheflashlight（）。

A:c/2.B:ItdependsonhowProf.Caiholdsthatflashlight.C:3c/2.D:c.答案:AI參考:正確答案是D:c.\n根據(jù)題意可知，教授站在勻速行駛的火車(chē)上，手持閃光燈。所以光線(xiàn)離開(kāi)閃光燈時(shí)的速度就是火車(chē)的速度c，也就是D選項(xiàng)。因此，答案為D。\n\n分析：題目中給出的信息并不涉及光線(xiàn)的傳播速度和折射率等因素，所以不需要進(jìn)行額外的分析。直接根據(jù)題意，閃光燈中的光線(xiàn)離開(kāi)閃光燈時(shí)的速度就是火車(chē)的速度c。因此，答案為D。\n\n注意事項(xiàng)：本題中沒(méi)有提到任何與光速有關(guān)的問(wèn)題，所以不需要考慮光速在不同介質(zhì)中的傳播速度差異等問(wèn)題。只需根據(jù)題意得出正確答案即可。'Whichofthefollowingcomponentoftheuniverseenergydensitydecaysthequickestasthescaleparameterincrease（）。

A:Vacuumenergy.B:Curvatureterm.C:Radiation.D:Matter.答案:AI參考:正確答案是：C:Radiation.\n宇宙中的能量密度各組成部分隨著宇宙參數(shù)r的增加而變化，選項(xiàng)C中radiation是變化的快的，其他選項(xiàng)A、B、D都隨著宇宙參數(shù)r的增加而減小。因此，正確答案是C。'Whatistheratioofthefrequencyof21-cmlineatz=3andz=15?（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是D:.。\n\n問(wèn)題要求求出z=3和z=15時(shí)21-cm波長(zhǎng)線(xiàn)的頻率的比率，也就是兩個(gè)波長(zhǎng)線(xiàn)頻率的比值，因此答案為D:.。'Whatdoesthezigzaglinesinthefollowingplotstandsfor（）。

A:Eventhorizon.B:Physicalsingularity.C:Timelikegeodesic.D:Spacelikegeodesic.答案:AI參考:正確答案是D:Spacelikegeodesic.這個(gè)圖形中的鋸齒狀線(xiàn)條代表的是空間路徑（spacelikegeodesic）。在廣義相對(duì)論中，鋸齒狀線(xiàn)條通常表示沿著光錐的路徑，而光錐是描述事件和觀(guān)察者之間的相對(duì)位置和時(shí)間的區(qū)域。在這個(gè)問(wèn)題中，由于圖像中的線(xiàn)條是鋸齒狀的，所以它代表的是空間路徑，而不是事件邊界、物理奇點(diǎn)或時(shí)間路徑。因此，選項(xiàng)D是正確的答案。'Whatisthedistancebetweentwopointandonasphereofradiusa?(assuming)（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是C:.\n\n在球體上兩點(diǎn)之間的距離可以通過(guò)球體的半徑乘以?xún)牲c(diǎn)之間的弧度來(lái)計(jì)算。根據(jù)題目中的圖片，兩個(gè)點(diǎn)之間的角度是90度，因此兩點(diǎn)之間的距離就是半徑乘以90度。所以答案是C:.。'WhichofthefollowingdevicesareNOTdesignedtodetectCMB（）。

A:COBE.B:Planck.C:WMAP.D:LIGO.答案:AI參考:正確答案是D：LIGO.。\n\nLIGO是一種用于檢測(cè)引力波的設(shè)備，不是設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)宇宙微波背景輻射（CMB）的設(shè)備。其他選項(xiàng)A、B和C都是設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)CMB的設(shè)備，如COBE（宇宙背景輻射探測(cè)器）、Planck（普朗克空間望遠(yuǎn)鏡）和WMAP（威爾金森微波各向異性探測(cè)器）。因此，答案是D。'WhichofthefollowingtransformationdoesnotbelongtoGalileantransformation?（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是D:.\n\nGalilean變換指的是將坐標(biāo)系固定在物體上，隨著物體一起運(yùn)動(dòng)而變換坐標(biāo)系，但是保持物體的位置和坐標(biāo)軸之間的相對(duì)關(guān)系不變。選項(xiàng)A和B屬于這種變換，因?yàn)樗鼈儗⑽矬w的位置和坐標(biāo)軸之間的相對(duì)關(guān)系保持不變。選項(xiàng)C也是這種變換，因?yàn)樗脖３至宋矬w與坐標(biāo)軸之間的相對(duì)關(guān)系不變。然而，選項(xiàng)D并不是Galilean變換，因?yàn)樗皇呛?jiǎn)單地移動(dòng)了坐標(biāo)軸，而沒(méi)有保持物體的位置和坐標(biāo)軸之間的相對(duì)關(guān)系不變。因此，選項(xiàng)D不屬于Galilean變換。'Onenight,QingqingandQianqianlookedatthefullmoontogether.Qingqingstoodonthe10thflooratMaterialBuliding,whileQianqianstoodonthe15thflooratLihuaBulinding.Whichofthefollowingstatementsiscorrect（）。

A:ThemoonlightseenbyQingqingandQianqianareofexactlythesamecolor.B:MoonlightseenbyQingqingisredder.C:Whichcolorisredderdependsontheheightofthemoon.D:MoonlightseenbyQianqianisredder.答案:AI參考:正確答案是：D:MoonlightseenbyQianqianisredder.\n\n根據(jù)題目描述，青青站在材料大廈的第十層，而倩倩站在麗華大廈的第十五層，兩者看到的月光顏色不同，因此選項(xiàng)D“倩倩看到的月光更紅”是正確的。其他選項(xiàng)都與題目描述不符。'WhichofthefollowingisNOTafourvector?（）

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是B:.。\n\n四維向量是一個(gè)在四個(gè)維度上都有值的向量，通常表示為四個(gè)標(biāo)量或四個(gè)向量元素的數(shù)組。選項(xiàng)A、C和D都是四維向量的例子，其中A是一個(gè)三維空間中的四維向量，C是一個(gè)三維空間中的四維向量和一個(gè)二維空間中的一維向量的組合，D是一個(gè)三維空間中的四維向量和一個(gè)二維空間中的二維向量的組合。而選項(xiàng)B中只有一個(gè)維度值，所以它不是一個(gè)四維向量。因此，選項(xiàng)B:.是唯一一個(gè)不是四維向量的選項(xiàng)。'Whichofthefollowingsurfacessatisfyrotatinginvariance（）。

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:正確答案是：B:.C:.\n\n題目中要求選擇滿(mǎn)足旋轉(zhuǎn)不變性的表面，即該表面在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中保持不變。選項(xiàng)A和D中提到的表面顯然不滿(mǎn)足這個(gè)條件，因?yàn)樗鼈兙哂蟹较蛐曰蚍较蛏系淖兓?。選項(xiàng)B中的表面是平面，沒(méi)有方向性，因此它滿(mǎn)足旋轉(zhuǎn)不變性。選項(xiàng)C中的表面可能滿(mǎn)足旋轉(zhuǎn)不變性，但具體取決于其具體的形狀和構(gòu)造。因此，正確答案是B和C。'Whateffectswillthepropagatinggravitationalwavescause（）。

A:Thephysicaldistancewillchange.B:Thecoordinateswillchange.C:Energywillbecarriedfromoneplacetoanother.D:TheNewtoniangravitationalconstantwillchange.答案:AI參考:正確選項(xiàng)是：B:Thecoordinateswillchange.\n\n引力波傳播會(huì)對(duì)坐標(biāo)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致坐標(biāo)發(fā)生變化。其他選項(xiàng)中，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，因?yàn)橐Σú粫?huì)改變物理距離；C選項(xiàng)錯(cuò)誤，因?yàn)橐Σú粫?huì)攜帶能量；D選項(xiàng)錯(cuò)誤，因?yàn)榕ｎD引力常數(shù)是一個(gè)常數(shù)，不會(huì)因?yàn)橐Σǖ膫鞑ザ淖儭Ｒ虼?，B選項(xiàng)是唯一正確的答案。'Themostgeneralstaticsphericallysymmetricmetricreads,whereand.WhatisthevalueofandinGeneralRelativity（）。

A:.B:.C:.D:.答案:AI參考:根據(jù)您給出的圖形和公式，對(duì)于這個(gè)廣義相對(duì)論的問(wèn)題，答案是A，因?yàn)樵谠搱D中并沒(méi)有提供關(guān)于這兩個(gè)符號(hào)的具體信息，所以我們無(wú)法確定它們的值。\n\n需要注意的是，廣義相對(duì)論是一個(gè)復(fù)雜的理論，涉及到許多數(shù)學(xué)和物理的概念。如果您需要更深入的解釋或理解，建議您查閱相關(guān)的專(zhuān)業(yè)資料或文獻(xiàn)。'Whichofthefollowingrodswillchangetheirlengthwhenabeamofgravitationalwavesdescribedbymetricpassesthrough（）。

A:Arodlyingatxaxis.B:Arodlyingatzaxis.C:Arodlyingatx-yplane.D:Arodlyingatx-zplane.答案:AI參考:正確答案是：D:Arodlyingatx-zplane.。\n\n根據(jù)題目描述，一根桿子在經(jīng)過(guò)引力波傳播路徑時(shí)長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化，因此需要分析桿子在空間中的位置和方向。選項(xiàng)A、B、C中，桿子分別位于x軸、z軸和x-y平面上，而引力波的傳播路徑是沿著z軸方向，因此只有選項(xiàng)D中的桿子位于x-z平面上的桿子長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化。因此，正確答案是D。'Lightraysmovealongnullworldlinesforwhich。（）

A:錯(cuò)B:對(duì)答案:"AI參考:B:對(duì)。根據(jù)給出的圖片，光線(xiàn)的路徑為一條直線(xiàn)，且起點(diǎn)和終點(diǎn)重合，符合光線(xiàn)在真空中傳播的特性，即光線(xiàn)沿直線(xiàn)傳播。因此，光線(xiàn)的世界線(xiàn)為一條直線(xiàn)，為零世界線(xiàn)，選項(xiàng)B正確。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)楣饩€(xiàn)不會(huì)沿零世界線(xiàn)移動(dòng)