目前国际上的脉冲星计时阵项目EuropeanPulsarTimingArrayEPTA
毫秒脉冲星计时和原子时
2024届山东省烟台市高三下学期第一次模拟物理试题(基础必刷)
2024届山东省烟台市高三下学期第一次模拟物理试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题激光武器是用高能的激光对远距离的目标进行精确射击或用于防御导弹等的武器，具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能，在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。
某激光器每分钟发射的光子数为n，发射激光的波长为，c表示真空中光速，h为普朗克常量，则激光器发射功率为（ ）A．B．C．D．第(2)题进入21世纪，北斗导航系统全球组网、天宫空间站在轨建造完成，标志着我国的航天事业走在了世界前列。
已知天宫空间站和北斗导航系统中的中圆轨道卫星均绕地球做匀速圆周运动，周期分别为、，则空间站和中圆轨道卫星的（ ）A．运转半径之比为B．线速度大小之比为C．向心加速度大小之比为D．线速度均大于第一宇宙速度第(3)题如图，一小球（可视为质点）先后以不同的速率沿着斜面上滑从A处飞出，分别落在水平地面上的B、C处，小球从A运动到B、C的时间分别为和，小球落在B、C处瞬时速度与水平面的夹角分别为和，下列说法正确的是（ ）A．，B．，C．，D．，第(4)题如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。
已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（ ）A．秒在国际单位制中是个导出单位B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小第(5)题如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面，运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、，在磁场中运动时产生的热量分别为、，不计空气阻力，则A．B．C．D．第(6)题设地球是质量分布均匀的半径为R的球体。
脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析
脉冲星时间尺度及其TOA预报初步分析杨廷高;高玉平【摘要】Based on the time scales TCB and TDB defined by International Astronomical Union （IAU）, the time coordinate relativistic transformation for pulsar timing data analysis is discussed with emphasis. The terrestrial time （TT） should be used as reference time scale and the time coordinate transformation TCB--TT or time transformation TCB--TT should be made in pulsar timing data analysis. Based on the definition of TDB revised by IAU, the numerical integration method using JPL ephemeris and the traditional analytical method for calculating relativistic transformation of time coordinates are analyzed and compared. The effects of TCB or TDB on the measurements of pulsar rotational parameters are discussed. A preliminary analysis of the prediction of the time of arrival （TOA） of pulse is made by using PSR B 1855＋09 rotation models as an example.%在简述国际天文学会（IAU）定义的几种不同时间尺度的基础上，重点讨论脉冲星计时观测中时间坐标相对论转换问题。
浙江省2024届高三物理选考综合测试卷(六)
浙江省2024届高三物理选考综合测试卷(六)学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：75分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题2021年12月9日，中国空间站“天宫课堂”第一课正式开讲，这是时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课。
空间站转一圈的时间约90分钟，保证太空授课信号通畅的功臣是中继卫星，中继卫星在地球同步静止轨道运行，空间站、中继卫星绕地球的运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A．空间站的角速度小于中继卫星的角速度B．空间站的加速度大于中继卫星的加速度C．空间站的线速度小于中继卫星的线速度D．中继卫星的线速度等于第一宇宙速度第(2)题为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示，从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势和转过的角度，可以用此数据绘制图，当半径r分别取、、时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为、、，下列说法正确的是（ ）A．曲线①对应的r取值为B．坐标原点O的电场强度为0C．电场强度的大小为D．半径为的圆周上，电势为0的位置只有一处第(3)题目前世界上最准确的计时工具就是原子钟，它是20世纪50年代出现的，原子钟是利用原子释放能量时发出的电磁波来计时的。
现在用在原子钟里的元素有氢、绝、铷等，其中氢原子的能级图如图所示，现有大量的氢原子处于的激发态，向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是（ ）A．由能级跃迁到能级产生的光频率最小B．由能级跃迁到能级产生的光能使某金属电离说明光是粒子C．由能级跃迁到能级产生的光最容易发生衍射现象D．最多可以辐射出6种不同频率的光第(4)题这是一木马摇椅简化图。
脉冲星
有10^7—10^14T强磁场的快速自转中子星
01 特性
03 发现 05 行星
目录
02 脉冲原因 04 命名规则 06录
08 研究意义 010 相关信息
脉冲星（Pulsar），就是旋转的中子星，因不断地发出电磁脉冲信号而得名。脉冲星是在1967年首次被发现 的。当时，还是一名女研究生的贝尔，发现狐狸星座有一颗星会发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家 认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，就把它命名为脉冲星。
脉冲原因
尽管还没有十分有力的证据，但是全世界的脉冲星专家都相信，脉冲星并非或明或暗地闪烁发光，而是发射 出恒定的能量流。只是这一能量就像手电筒的光线那样汇聚成一束非常窄的光束，从星体的磁极发射出来。中子 星的磁轴与旋转轴之间成一定角度（这与地球的磁北极地理北极位置略有不同一样）。星体旋转时，这一光束就 象灯塔的光束或救护车警灯一样，扫过太空。只有当此光束直接照射到地球时，我们才能用某些望远镜探测到脉 冲星的信号。这样一来，恒流的光束就变成了脉冲光。
于是，第一颗脉冲双星就是这样被发现了，这个发现在1993年被授予诺贝尔奖，这样有关脉冲星的发现就有 了两项诺贝尔奖。
双
2003年12月，Nature上的一篇研究报告宣布发现了脉冲星PSR J0737-3039，与看起来像是一颗中子星的恒 星成对出现。一个月后，当来自澳大利亚Parkes天文望远镜的数据被重新分析时，研究人员发现该中子星实际上 也是另一颗脉冲星。所以这是第一个被发现的双脉冲星体系，名称是PSR J0737-3039 A/B。
几乎所有的专家都相信上述这种灯塔模型。但是也有“离经叛道”的不同意见被提了出来。新的观点认为脉 冲星的发光不是源自它的磁极，而是来自它的周围。同时认为，脉冲星发出脉冲光是因为它的磁场在高速地翻转 振荡，激变的磁场造成星体周围出现了极高的感生电场。这个感生电场的峰值出现在磁场过零点附近，并且加速 带电粒子使其发出同步辐射。这就可以解释脉冲信号的产生机理。
2024年考研199管理类综合能力真题及答案解析
2024年全国硕士研究生入学统一考试综合能力试题一、问题求解：第1-15小题，每小题3分，共45分。
下列每题给出的A、B、C、D、E五个选项中，只有一项是符合试题要求的。
请在答题卡上将所选的字母涂黑。
1．甲股票上涨20%后价格与乙股票下跌20%后的价格相等，则甲、乙股票的原价格之比为A. 1 :1B. 1 :2C. 2 :1D. 3:2E. 2:32．将3 张写有不同数字的卡片随机地排成一排，数字面朝下.翻开左边和中间的2 张卡片，如果中间卡片上的数字大，那么取中间的卡片，否则取右边的卡片.则取出的卡片上的数字的最大的概率为A. 5:6B. 2:3C. 1 :2D. 1 :3E. 1 :43．甲、乙两人参加健步运动.第一天两人走的步数相同，此后甲每天都比前一天多走700 步，乙每天走的步数保持不变.若乙前7 天走的总步数与甲前6 天走的总步数相同，则甲第7 天走了（）步A. 10500B. 13300C. 14000D. 14700E. 154004．函数f（x) 的最小值为A. 12B. 13C.14D.15E. 165．已知点O（0,0），A（a,1）,B（2，b），C（1,2），若四边形OABC 为平行四边形.则a+b=A. 3B. 4C.5D.6E. 76．已知等差数列{ a n }满足a2 a3 a1a4 50 ，且a2 a3 a1 a5 ，则公差为A. 2B. -2C. 5D. -5E. 107．已知m,n,k 都是正整数，若m+n+k=10,则m,n,k 的取值方法有A.21 种B.28 种C.36 种D.45 种E.55 种8.如图1,正三角形 ABC 边长为3,以A 为圆心，以2为半径作圆弧，再分别以B,C 为圆心，以1为半径作圆弧，则阴影面积为(图1)8C.D.E.9.在雨季，某水库的蓄水量已达警戒水位，同时上游来水注入水库，需要及时泄洪，若开4个泄洪闸则水库的蓄水量到安全水位要8天，若开5个泄洪闸则水库的蓄水量到安全 水位要6天，若开7个泄洪闸则水库的蓄水量到安全水位要A.4.8 天B.4 天C.3.6 天D.3.2 天E.3 天10.如图2,在三角形点阵中，第n 行及其上方所有点个数为a 。
脉冲星到达时间PulsarTiming
Small delay Large delay
Sin(i)=0.99975±0.0001 5
1
Pulsar Workshop, 2009, NAOC
7
2020/6/30
Four General Relativistic Effects
19
Pulsar Workshop, 2009, NAOC
2020/6/30
T是换算到太阳系质量中心的时间
自转模型
0
01 (t
t0
)
0
1 2
&(t
t0 )
1 6
&&(t
t0
)2
A[
(t
t0 )]
B[
(t
t0
)]
......
残差：观测与模型的差别
影响脉冲到达时间的因素:
• 脉冲星自转变化 • 脉冲星位置变化和误差 • 色散延迟 • 散射 • 相对论效应 • 双星系统的轨道运动 • 地球运动 • 其他未知因素
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Pulsar Workshop, 2009, NAOC
周期测量：三次以上的观测 周期导数：几个月
2020/6/30
位置测量需要至少一年的数据，最高精度达到0.001arcs 自行测量则需要几年的数据，收到达时间噪声影响，若需精确测定PM 一般用VLBI技术
位置位差与自行误差的“Timing signal”：
• 地球轨道上引力势的变化，时空弯曲->时间延迟 • 群延迟：消色散
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Pulsar Workshop, 2009, NAOC
2023届西南名校联盟“3+3+3”高三下学期教学质量诊断性联考理综物理核心考点试题(三)
2023届西南名校联盟“3+3+3”高三下学期教学质量诊断性联考理综物理核心考点试题（三）一、单选题 (共7题)第(1)题氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是（ ）A．玻尔的原子理论认为电子绕原子核旋转的轨道是连续的B．用能量为11eV的光子照射处于基态的氢原子可以使之发生跃迁C．大量处于能级的氢原子，最多可向外辐射2种不同频率的光子D．一个处于能级的氢原子，最多可向外辐射2种不同频率的光子第(2)题关于物理学史以下说法正确的是（ ）A．伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动状态的原因B．爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学理论，成功解决了宏观物体的高速运动问题C．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量D．麦克斯韦认为磁场变化会在空间激发一种电场，这种电场不是由电荷产生的第(3)题某国际团队使用望远镜上安装的暗能量相机，发现了3颗隐藏在太阳强光中的近地小行星，将其中一颗命名为2021PH27。
在一年中的前5个节气间该小行星的位置如图所示。
已知该小行星近日点到太阳的距离为日地距离的，一年近似取360天，可近似认为24个节气在一年内均匀分布。
可能用到的数据：，，。
则该小行星经过近日点和远日点时的动能之比约为（ ）A．B．C．D．第(4)题如图，在光滑绝缘水平面上MN右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，金属线框ACD放在水平面上，线框ADC部分对照正弦图像弯制而成，形状为完整正弦图像的一半，D点离AC边的距离最远，DE长为d，现使线框以速度匀速进入磁场，线框运动过程中AC边始终与MN垂直，若线框的电阻为R，则线框进入磁场的过程中，图中理想电流表的示数为（）A．B．C．D．第(5)题中国天眼 FAST 为我国探索外太空做出了巨大贡献。
研究团队利用中国天眼发现了一个名为 PSR J1953 1844 （M71E）的双星系统，其运动周期仅为53 分钟，是目前发现运动周期最短的脉冲星双星系统。
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目前国际上的脉冲星计时阵项目
European Pulsar Timing Array (EPTA)
• Radio telescopes at Westerbork, Effelsberg, Nancay, Jodrell Bank, (Cagliari)
三者共观测40颗毫秒脉冲星，其中30颗TOA精度好于1us
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A Pulsar Timing Array (PTA)
• With observations of many pulsars widely distributed on the sky can in principle detect a stochastic gravitational wave background • Gravitational waves passing over the pulsars are uncorrelated
Idea first discussed by Hellings & Downs (1983), Romani (1989) and Foster & ：
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PPTA脉冲星时观测研究成果：
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TT(BIPM11)-TAI
从1994至2011年TAI漂移达到5us
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导航用脉冲星时空参考架
利用X射线脉冲星脉冲到达航天器时间TOA观测确定航天器相对太 阳系质心的三维坐标
恭贺王先生九十华诞！
脉冲星时间标准及应用研究进展
杨廷高
中科院国家授时中心
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王先生在“2000年哈纳斯脉冲星观测与研究” 会议文集的序中写到：
“毫秒脉冲星以其极其稳定的脉冲周期（包含极其稳定的 周期变化率改正）可望用于监测(和改正）原子时的长期 稳定度（一个时间基准的长期稳定度是它作为基准的基 本特征）。” “进行毫秒脉冲星脉冲到达时刻的常规、持续、系统的 多星测量相当于产生一种脉冲星时。当前，建立和不断 改善脉冲星钟的努力正处在一个学科交叉点上：（1）时 间计量学前沿上的交叉：引进脉冲星时，以达到与 原子时同时发展、交叉比对的新格局。”
早在1997年王先生已有这种思想，并提出建立50米射电望远镜， 在国家授时中心开展脉冲星时观测和研究工作。
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脉冲星时间标准研究进展
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90年代后期开始脉冲星计时阵观测
脉冲星计时阵：对选定的一组脉冲星按照既定 观测程序进行长期计时观测 计时阵观测方案根据科学目标设计 脉冲星计时阵是建立脉冲星时间标准和脉冲星 时空参考架的有效观测方法
2012年在北京举行的IAU大会，DIVISION 1 决定并建立 “Pulsar Time Scale”工作组，开展脉冲星时应用研究。
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建议：
未来，脉冲星时的应用将改变国际上时间服务格局； 脉冲星导航成为未来深空飞行器自主导航的发展方 向。 建议从国家需求出发逐步建立我国脉冲星时系统； 目前，FAST和其它射电望远镜建立为我国脉冲星 时及其应用研究奠定了基础；应该继续重视基础设 施建设； 应该深入开展脉冲星时及其应用的研究工作，包 括脉冲星计时观测、脉冲星守时理论方法和脉冲星 导航应用研究等； 加强该领域人才队伍建设。
上图：TT(BIPM11)与TAI差异 下图：拟合并消除二次多项式后的结果
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PPTA脉冲星时研究成果：PPTA11-TAI 和 TT(BIPM2011)-TAI
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初步结论：
脉冲星计时阵观测能够检测到原子时 TAI的系统误差， 得到的脉冲星时系统精度可与TT(BIPM2010)相比； 多个脉冲星计时阵的综合可获得更高精度的脉冲星时 系统（共约40颗毫秒脉冲星，30颗精度好于1us)； 未来大设备（FAST、SKA等）观测精度进一步提高，能 观测的毫秒脉冲星数量大大增加（几百颗）； 应用脉冲星能够实现各类空间飞行器自主导航，更适 用于深空探测飞行器自主导航应用。
• Data from Arecibo and Green Bank Telescope • High-quality data for 17 millisecond pulsars
Parkes Pulsar Timing Array (PPTA)
• Data from Parkes 64m radio telescope in Australia • High-quality data for 20 millisecond pulsars
• Gravitational waves passing over Earth produce a correlated signal in the TOA residuals for all pulsars
• Requires observations of ~20 MSPs over 5 – 10 years; could give the first direct detection of gravitational waves! • A timing array can detect instabilities in terrestrial time standards – establish a pulsar timescale • Can improve knowledge of Solar system properties, e.g. masses and orbits of outer planets and asteroids
• Normally used separately, but can be combined for more sensitivity • High-quality data (rms residual < 2.5 ms) for 9 millisecond pulsars
North American pulsar timing array (NANOGrav)