2018高考物理总复习专题天体运动的三大难点破解3剖析宇宙中的双星三星模型同步练习20180802215

1、剖析宇宙中的双星、三星模型（答题时间：30分钟）1. 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的o点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为l，质量之比为m1：m23：2。则可知（ ）a. m1：m2做圆周运动的角速度之比为2：3b. m1：m2做圆周运动的线速度之比为3：2c. m1做圆周运动的半径为d. m2做圆周运动的半径为l2. 月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两

2、质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点o做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕o点运动的线速度大小之比约为（ ）a. 1：6400 b. 1：80 c. 80：1 d. 6400：13. 在太空中，两颗靠得很近的星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。则下列说法不正确的是（ ）a. 两颗星有相同的角速度 b. 两颗星的旋转半径与质量成反比c. 两颗星的加速度与质量成反比 d. 两颗星的线速度与质量成正比4. 某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的

3、表面物质，达到质量转移的目的。根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中（）a. 双星做圆周运动的角速度不断减小b. 双星做圆周运动的角速度不断增大c. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径渐小d. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大5. 如图为哈勃望远镜拍摄的银河系中被科学家称为“罗盘座t星”系统的照片，最新观测表明“罗盘座t星”距离太阳系只有3260光年，比天文学家此前认为的距离要近得多。该系统是由一颗白矮星和它的类日伴星组成的双星系统，由于白矮星不停地吸收由类日伴星抛出的物质致使其质量不断增加，科学家预计这颗白矮星在不到1000万年的时间内会完全

4、“爆炸”，从而变成一颗超新星，并同时放出大量的射线，这些射线到达地球后会对地球的臭氧层造成毁灭性的破坏。现假设类日伴星所释放的物质被白矮星全部吸收，并且两星间的距离在一段时间内不变，两星球的总质量不变，则下列说法正确的是（ ）a. 两星间的万有引力不变 b. 两星的运动周期不变c. 类日伴星的轨道半径增大d. 白矮星的轨道半径增大6. 双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为t，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之

5、间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（）a. t b. t c. t d. t1. c 解析：两星的周期相同即两者运行一周的时间相同，故其运动的角速度相同，a项错误；由于两星的向心力相同，有，故有，由于，联立前式有、，故c项正确，d项错误；m1、m2做圆周运动的角速度相同，线速度之比为2：3，故b项错误。2. c 解析：万有引力提供向心力，设地球、月球之间的距离为l，质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为l1、l2，线速度分别为v1、v2，二者有相同的角速度，万有引力提供向心力，有，得，有v=，故，c正确。3. d 解析：双星运动的角速度相同，选项a正确；由，可得，即两颗星的旋

6、转半径与质量成反比，选项b正确；，可知两颗星的加速度与质量成反比，选项c正确；，故可知两颗星的线速度与质量不成正比关系，选项d错误。故选d。4. ad 解析：根据双星运动的角速度向心力大小相等，有：，联立可得：，所以a、d正确；b、c错误。5. bc解析：图片下面的中间亮点即为白矮星，上面的部分为类日伴星（中央的最亮的为类似太阳的天体），组成的双星系统的周期t相同，设白矮星与类日伴星的质量分别为m1和m2，圆周运动的半径分别为r1和r2，由万有引力定律：，可得，两式相加可得g（m1m2）t2=42l3（式），m1r1m2r2（式）。由式可知白矮星与类日伴星的总质量不变，则周期t不变，b对；由式可知双星运行半径与质量成反比，类日伴星的质量逐渐减小，故其轨道半径增大，c对d错；依题意两星间距离在一段时间内不变，由万有引力定律可知，两星的质量总和不变而两星质量的乘积必定变化，则万有引力必定变化，a错。6. b 解析：双星间的万有引力提供向心力。设原来双星间的距离为l，质量分别为m、m