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【题目】美国在2016211日宣布:探测到引力波的存在。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在,证实了GW150914是两个黑洞并合的事件。该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍,假设这两个黑洞,绕它们连线上的某点做圆周运动,且两个黑洞的间距缓慢减小。若该双星系统在运动过程中,各自质量不变且不受其它星系影响,则关于这两个黑洞的运动,下列说法正确的是( )。

A. 甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为3629

B. 甲、乙两个黑洞运行的角速度大小之比为2936

C. 随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小,它们的运行周期也在减小

D. 甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心力大小始终相等

【答案】CD

【解析】

A.根据万有引力提供向心力:

解得:

又因为,所以:

选项A错误

B.这两个黑洞共轴转动,角速度相等,故B项错误。

C.根据:

可得:

不变时,L减小,则T减小,即随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小,它们的运行周期也在减小,故C正确。

D.甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心力由他们两的万有引力提供,故大小相等方向相反,所以D正确.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学组装了一个简易多用电表,其电路图如图(a)所示,图中E是电池,R1R2R3R4R5是固定电阻,R6是可变电阻,虚线方框内为选择开关,A端和B端分别与两表笔相连

1)图(a)中,虚线方框内选择开关的“4”、“5”两挡为电压挡,则挡位_____(选填“4”或“5”)的量程较大;

2)根据图(a)所示电路图判断,此表A端应与_____(选填“红”或“黑”)色表笔相连接

3)选用欧姆表×100档测量某电阻阻值,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到_____挡(选填“×10”或“×1k”)。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行测量,那么缺少的步骤是_____。若补上该步骤后再次进行测量,表盘的示数如图(b)所示,则该电阻的阻值是_____

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【题目】如图为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出初速度可忽略不计,经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场,电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,偏转电场右边缘到荧光屏的距离为L0,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力

1求电子穿过A板时速度的大小;

2求电子打在荧光屏上的侧移量OP的距离

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【题目】如图所示,为氢原子能级图,现有大量氢原子从n4的能级发生跃迁,并发射光子照射一个钠光电管,其逸出功为2.29 eV,以下说法正确的是(   )

A. 氢原子只能发出6种不同频率的光

B. 能够让钠光电管发生光电效应现象的有3种光子

C. 为了增大钠光电管的光电流,可增大入射光的频率

D. 光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时放出的电子都是来源于原子核内部

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【题目】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图结合上述材料,下列说法正确的是

A.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近

B.地磁场的磁感线是“有头有尾”的,由地磁北极射出,射入地磁南极

C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行

D.地磁场对射向地球赤道的带负电宇宙射线有向东的作用力

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【题目】1)如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的ABCD四个位置时,观察到的现象描述正确的是__________

A.在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多

B.在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时稍多些

C.在CD位置时,屏上观察不到闪光

D.在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少

2)在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器指针张开一个角度,如图所示,这时_______

A.锌板带正电,指针带负电

B.锌板带正电,指针带正电

C.锌板带负电,指针带正电

D.锌板带负电,指针带负电

3)某种频率的光射到金属表面上时,金属表面有电子逸出,如光的频率不变而强度减弱,那么下述结论中正确的是________

A.光的强度减弱到某一数值时,就没有电子逸出

B.逸出的电子数减少

C.逸出的电子数和最大初动能都减小

D.逸出的电子最大初动能不变.

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【题目】在验证动量守恒定律的实验中,某同学用如图所示的装置进行如下的实验操作:

①先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于槽口处使小球a从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹O

②将木板向远离槽口方向平移一段距离,再使小球a从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板上得到痕迹B

③然后把半径相同的小球b静止放在斜槽水平末端,小球a仍从原来挡板处由静止释放,与小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹AC

④用天平测量出ab的质量分别为mamb,用刻度尺测量纸上O点到ABC三点的竖直距离分别为y1y2y3

(1)小球a与小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹AC,其中小球a撞在木板上的________(选填“A”“C”)

(2)用本实验中所测量的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为____ (仅用mamby1y2y3表示)

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【题目】如图所示,水平放置的两根平行光滑金属导轨固定在平台上导轨间距为1m,处在磁感应强度为2T、竖直向下的匀强磁场中,平台离地面的高度为h3.2m初始时刻,质量为2kg的杆ab与导轨垂直且处于静止,距离导轨边缘为d2m,质量同为2kg的杆cd与导轨垂直,以初速度v015m/s进入磁场区域最终发现两杆先后落在地面上。已知两杆的电阻均为r,导轨电阻不计,两杆落地点之间的距离s4m(整个过程中两杆始终不相碰)

1)求ab杆从磁场边缘射出时的速度大小

2)当ab杆射出时求cd杆运动的距离

3)在两根杆相互作用的过程中,求回路中产生的电能

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【题目】如图所示,MNPQ为两根间距不均的金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,导轨的一端接阻值为10 Ω的电阻R1和电流表,另一端接阻值为5 Ω的电阻R2.质量为m0.1 kg的金属棒放在导轨ab处,以初速度v08 m/s滑到导轨的a′b′处,历时t0.08 s.导轨在ab处的间距L10.5 m,在a′b′处的间距L21.0 m.若金属棒滑动时始终与导轨接触良好,电流表的示数保持不变,不计棒与导轨间的摩擦以及其他电阻的影响.求:

(1)金属棒在导轨a′b′处的速度;

(2)电流表的示数;

(3)匀强磁场的磁感应强度.

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