高考物理總復(fù)習(xí) 專題 天體運(yùn)動(dòng)的三大難點(diǎn)破解3 剖析宇宙中的雙星、三星模型同步練習(xí).doc

剖析宇宙中的雙星、三星模型（答題時(shí)間：30分鐘）1. 經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，人們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個(gè)恒星的直徑遠(yuǎn)小于兩個(gè)星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上的o點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩顆星之間的距離為l，質(zhì)量之比為m1：m23：2。則可知（ ）a. m1：m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為2：3b. m1：m2做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為3：2c. m1做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d. m2做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為l2. 月球與地球質(zhì)量之比約為1：80，有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個(gè)由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點(diǎn)o做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。據(jù)此觀點(diǎn)，可知月球與地球繞o點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比約為（ ）a. 1：6400 b. 1：80 c. 80：1 d. 6400：13. 在太空中，兩顆靠得很近的星球可以組成雙星，它們只在相互間的萬(wàn)有引力作用下，繞球心連線上的某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法不正確的是（ ）a. 兩顆星有相同的角速度 b. 兩顆星的旋轉(zhuǎn)半徑與質(zhì)量成反比c. 兩顆星的加速度與質(zhì)量成反比 d. 兩顆星的線速度與質(zhì)量成正比4. 某國(guó)際研究小組觀測(cè)到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞二者連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的。根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)可知，雙星間的距離在緩慢增大，假設(shè)星體的軌道近似為圓，則在該過(guò)程中（）a. 雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷減小b. 雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷增大c. 質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑漸小d. 質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大5. 如圖為哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系中被科學(xué)家稱為“羅盤(pán)座t星”系統(tǒng)的照片，最新觀測(cè)表明“羅盤(pán)座t星”距離太陽(yáng)系只有3260光年，比天文學(xué)家此前認(rèn)為的距離要近得多。該系統(tǒng)是由一顆白矮星和它的類日伴星組成的雙星系統(tǒng)，由于白矮星不停地吸收由類日伴星拋出的物質(zhì)致使其質(zhì)量不斷增加，科學(xué)家預(yù)計(jì)這顆白矮星在不到1000萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)會(huì)完全“爆炸”，從而變成一顆超新星，并同時(shí)放出大量的射線，這些射線到達(dá)地球后會(huì)對(duì)地球的臭氧層造成毀滅性的破壞?，F(xiàn)假設(shè)類日伴星所釋放的物質(zhì)被白矮星全部吸收，并且兩星間的距離在一段時(shí)間內(nèi)不變，兩星球的總質(zhì)量不變，則下列說(shuō)法正確的是（ ）a. 兩星間的萬(wàn)有引力不變 b. 兩星的運(yùn)動(dòng)周期不變c. 類日伴星的軌道半徑增大d. 白矮星的軌道半徑增大6. 雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過(guò)程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為t，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的k倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為（）a. t b. t c. t d. t1. c 解析：兩星的周期相同即兩者運(yùn)行一周的時(shí)間相同，故其運(yùn)動(dòng)的角速度相同，a項(xiàng)錯(cuò)誤；由于兩星的向心力相同，有，故有，由于，聯(lián)立前式有、，故c項(xiàng)正確，d項(xiàng)錯(cuò)誤；m1、m2做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，線速度之比為2：3，故b項(xiàng)錯(cuò)誤。2. c 解析：萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)地球、月球之間的距離為l，質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為l1、l2，線速度分別為v1、v2，二者有相同的角速度，萬(wàn)有引力提供向心力，有，得，有v=，故，c正確。3. d 解析：雙星運(yùn)動(dòng)的角速度相同，選項(xiàng)a正確；由，可得，即兩顆星的旋轉(zhuǎn)半徑與質(zhì)量成反比，選項(xiàng)b正確；，可知兩顆星的加速度與質(zhì)量成反比，選項(xiàng)c正確；，故可知兩顆星的線速度與質(zhì)量不成正比關(guān)系，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。故選d。4. ad 解析：根據(jù)雙星運(yùn)動(dòng)的角速度向心力大小相等，有：，聯(lián)立可得：，所以a、d正確；b、c錯(cuò)誤。5. bc解析：圖片下面的中間亮點(diǎn)即為白矮星，上面的部分為類日伴星（中央的最亮的為類似太陽(yáng)的天體），組成的雙星系統(tǒng)的周期t相同，設(shè)白矮星與類日伴星的質(zhì)量分別為m1和m2，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1和r2，由萬(wàn)有引力定律：，可得，兩式相加可得g（m1m2）t2=42l3（式），m1r1m2r2（式）。由式可知白矮星與類日伴星的總質(zhì)量不變，則周期t不變，b對(duì)；由式可知雙星運(yùn)行半徑與質(zhì)量成反比，類日伴星的質(zhì)量逐漸減小，故其軌道半徑增大，c對(duì)d錯(cuò)；依題意兩星間距離在一段時(shí)間內(nèi)不變，由萬(wàn)有引力定律可知，兩星的質(zhì)量總和不變而兩星質(zhì)量的乘積必定變化，則萬(wàn)有引力必定變化，a錯(cuò)。6. b 解析：雙星間的萬(wàn)有引力提供向心力。設(shè)原來(lái)雙星間的距離