高考物理總復習 專題 天體運動的三大難點破解3 剖析宇宙中的雙星、三星模型同步練習.doc

剖析宇宙中的雙星、三星模型（答題時間：30分鐘）1. 經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(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，每個恒星的直徑遠小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠離其他天體。如圖所示，兩顆星球組成的雙星，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的o點做周期相同的勻速圓周運動?，F(xiàn)測得兩顆星之間的距離為l，質量之比為m1：m23：2。則可知（ ）a. m1：m2做圓周運動的角速度之比為2：3b. m1：m2做圓周運動的線速度之比為3：2c. m1做圓周運動的半徑為d. m2做圓周運動的半徑為l2. 月球與地球質量之比約為1：80，有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質點構成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點o做勻速圓周運動。據(jù)此觀點，可知月球與地球繞o點運動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有引力作用下，繞球心連線上的某點做周期相同的勻速圓周運動。則下列說法不正確的是（ ）a. 兩顆星有相同的角速度 b. 兩顆星的旋轉半徑與質量成反比c. 兩顆星的加速度與質量成反比 d. 兩顆星的線速度與質量成正比4. 某國際研究小組觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動，雙星系統(tǒng)中質量較小的星體能“吸食”質量較大的星體的表面物質，達到質量轉移的目的。根據(jù)大爆炸宇宙學可知，雙星間的距離在緩慢增大，假設星體的軌道近似為圓，則在該過程中（）a. 雙星做圓周運動的角速度不斷減小b. 雙星做圓周運動的角速度不斷增大c. 質量較大的星體做圓周運動的軌道半徑漸小d. 質量較大的星體做圓周運動的軌道半徑增大5. 如圖為哈勃望遠鏡拍攝的銀河系中被科學家稱為“羅盤座t星”系統(tǒng)的照片，最新觀測表明“羅盤座t星”距離太陽系只有3260光年，比天文學家此前認為的距離要近得多。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致使其質量不斷增加，科學家預計這顆白矮星在不到1000萬年的時間內會完全“爆炸”，從而變成一顆超新星，并同時放出大量的射線，這些射線到達地球后會對地球的臭氧層造成毀滅性的破壞?，F(xiàn)假設類日伴星所釋放的物質被白矮星全部吸收，并且兩星間的距離在一段時間內不變，兩星球的總質量不變，則下列說法正確的是（ ）a. 兩星間的萬有引力不變 b. 兩星的運動周期不變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做周期相同的勻速圓周運動。研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過程中，兩星的總質量、距離和周期均可能發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運動的周期為t，經(jīng)過一段時間演化后，兩星總質量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍，則此時圓周運動的周期為（）a. t b. t c. t d. t1. c 解析：兩星的周期相同即兩者運行一周的時間相同，故其運動的角速度相同，a項錯誤；由于兩星的向心力相同，有，故有，由于，聯(lián)立前式有、，故c項正確，d項錯誤；m1、m2做圓周運動的角速度相同，線速度之比為2：3，故b項錯誤。2. c 解析：萬有引力提供向心力，設地球、月球之間的距離為l，質量分別為m1、m2，做圓周運動的半徑分別為l1、l2，線速度分別為v1、v2，二者有相同的角速度，萬有引力提供向心力，有，得，有v=，故，c正確。3. d 解析：雙星運動的角速度相同，選項a正確；由，可得，即兩顆星的旋轉半徑與質量成反比，選項b正確；，可知兩顆星的加速度與質量成反比，選項c正確；，故可知兩顆星的線速度與質量不成正比關系，選項d錯誤。故選d。4. ad 解析：根據(jù)雙星運動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錯誤。5. bc解析：圖片下面的中間亮點即為白矮星，上面的部分為類日伴星（中央的最亮的為類似太陽的天體），組成的雙星系統(tǒng)的周期t相同，設白矮星與類日伴星的質量分別為m1和m2，圓周運動的半徑分別為r1和r2，由萬有引力定律：，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量不變，則周期t不變，b對；由式可知雙星運行半徑與質量成反比，類日伴星的質量逐漸減小，故其軌道半徑增大，c對d錯；依題意兩星間距離在一段時間內不變，由萬有引力定律可知，兩星的質量總和不變而兩星質量的乘積必定變化，則萬有引力必定變化，a錯。6. b 解析：雙星間的萬有引力提供向心力。設原來雙星間的距離