【題目】2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給LIGO科學(xué)合作組織的三位主要成員，以表彰他們對(duì)引力波研究的卓越貢獻(xiàn)。在物理學(xué)中，引力波是指時(shí)空彎曲中的漣漪，通過波的形式從輻射源向外傳播，并以引力輻射的形式傳輸能量。2015年9月，LIGO科學(xué)合作組織成功探測(cè)到來自于13億年前兩個(gè)黑洞合并時(shí)產(chǎn)生的引力波信號(hào)。假設(shè)兩黑洞合并前繞它們連線的某一點(diǎn)在萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其它天體的影響，下列判斷正確的是

A. 合并前兩黑洞間的萬有引力越來越小

B. 合并前兩黑洞旋轉(zhuǎn)的周期越來越大

C. 合并前兩黑洞旋轉(zhuǎn)的線速度越來越大

D. 合并前后兩黑洞的總質(zhì)量保持不變

【答案】C

【解析】設(shè)兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為、，合并前兩者的距離為L(zhǎng)， 繞它們連線的某一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為， 的半徑為，它們之間的萬有引力提供向心力，它們具有相同的周期，萬有引力，兩黑洞合并前、都不變，而L越來越小，故萬有引力越來越大，A錯(cuò)誤；根據(jù)，解得： ，則兩黑洞的總質(zhì)量為，解得： ，合并前兩黑洞的總質(zhì)量不變，L減小，故周期T也在減小，故B錯(cuò)誤；根據(jù)，解得： ，同理得： ，由于比、的減小量大，則線速度增大，故C正確．雙黑洞的合并存在質(zhì)量虧損，合并前質(zhì)量為36+29=65個(gè)太陽質(zhì)量，合并后為62個(gè)太陽質(zhì)量，故質(zhì)量虧損為3個(gè)太陽質(zhì)量，即相當(dāng)于3個(gè)太陽質(zhì)量的能量在合并過程中被釋放，故D錯(cuò)誤；故選C.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要測(cè)量由三節(jié)相同的干電池串聯(lián)組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)室提供的器材除了開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：

A．待測(cè)電池組

B．電流表A（量程0～500mA，內(nèi)阻等于5Ω）

C．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻等于3kΩ）

D．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻等于15kΩ）

E．定值電阻R1=9kΩ

F．定值電阻R2=2kΩ

G．滑動(dòng)變阻器RL1（0～50Ω）

H．滑動(dòng)變阻器RL2（0～1kΩ）

要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確、能測(cè)量多組數(shù)椐且滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)方便．該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電路如圖甲所示．

①電路中的電壓表V應(yīng)選擇_____；定值電阻R應(yīng)選擇_____；滑動(dòng)變阻器RL應(yīng)選擇_____；（填各元件前的字母代碼）

②該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組電流表A和電壓表V的示數(shù)，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U﹣I圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象可求得：待測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E=_____V；內(nèi)阻r=_____Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“12V 6W”的燈泡，分別接入理想變壓器，原、副線圈回路中a、b兩端連接交流電源，交流電流表A示數(shù)為0.5A，已知燈泡L2正常發(fā)光，以下說法正確的是

A. a、b端輸人功率為18W

B. a、b端輸人電壓為36V

C. 燈泡L2的功率為6W

D. 若副線圈回路再并聯(lián)一只同樣的燈泡，L2仍能正常發(fā)光

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有三個(gè)斜面a、b、c,底邊長(zhǎng)與高度分別如圖所示。某物體與三個(gè)斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同,這個(gè)物體分別沿三個(gè)斜面從頂端由靜止下滑到底端。三種情況相比較,下列說法正確的是 ( )

A. 物體損失的機(jī)械能ΔEc=2ΔEb=4ΔEa

B. 物體到達(dá)底端的動(dòng)能Eka=2Ekb=2Ekc

C. 因摩擦產(chǎn)生的熱量4Qa=2Qb=Qc

D. 因摩擦產(chǎn)生的熱量2Qa=2Qb=Qc

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】嫦娥二號(hào)衛(wèi)星已成功發(fā)射，可以直接進(jìn)入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道后奔月。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時(shí)，衛(wèi)星就必須“急剎車”，也就是近月制動(dòng)，以確保衛(wèi)星既能被月球準(zhǔn)確捕獲，又不會(huì)撞上月球，并由此進(jìn)入近月點(diǎn)高度100公里、周期12小時(shí)的橢圓軌道a。再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整，進(jìn)入高度為100公里的近月圓軌道b。軌道a和b相切于P點(diǎn)，如圖，下列說法正確的是( 　 )

A. 嫦娥二號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射速度大于11.2 km/s

B. 嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在a軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能小于b軌道上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能

C. 嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點(diǎn)的速度相同

D. 嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點(diǎn)的加速度相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，接著又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是

A. t1時(shí)刻小球速度最大

B. t2時(shí)刻小球機(jī)械能最大

C. t1～t2時(shí)間內(nèi)，小球的速度先減少后增加

D. t2～t3時(shí)間內(nèi)，小球的加速度先減少后增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，接有恒定電源的兩平行金屬板M、N水平放置，板長(zhǎng)為L，兩板間距為1.5L，在兩板間施加垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（未畫出）。開始時(shí)開關(guān)S斷開，將一束質(zhì)量為m、電量為-q的粒子從兩板左側(cè)邊界某點(diǎn)以初速度v水平射入，粒子正好垂直到達(dá)N板的右邊緣；接著閉合開關(guān)S，粒子恰能沿水平方向運(yùn)動(dòng)；若撤去磁場(chǎng)，粒子正好到達(dá)M板的右邊緣。不計(jì)粒子重力，下列判斷正確的是

A. 電源電壓為

B. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外

C. 粒子射入的位置到M板的距離為

D. 粒子到達(dá)M板的時(shí)間與到達(dá)N板的時(shí)間之比為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角=37°的絕緣斜面所在空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E = 4.0×103N/C,在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板。質(zhì)量m = 0.20kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下，滑到斜面底端以與擋板相碰前的速率返回。已知斜面的高度h = 0.24m,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 0.30，滑塊帶負(fù)電，電量q = 5.0×10-4C。（取重力加速度g = 10m/s2,sin37°= 0.60，cos37°=0.80）求：

(1)滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端時(shí)的速度大小。

(2)滑塊被擋板彈回能夠沿斜面上升的最大高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小物塊靜置于足夠長(zhǎng)的斜面底端�，F(xiàn)對(duì)其施加一個(gè)沿斜面向上、大小為F=25N的恒力，3s后將F撤去，此時(shí)物塊速度達(dá)到15m/s。設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力的大小不變，取g=10m/s2。求：

（1）物塊所受摩擦力的大小；

（2）物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)離斜面底端的最遠(yuǎn)距離；

（3）物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

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