2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質(zhì)量為M0，萬有引力常量為G。

（1）兩個黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的26倍和39倍，合并后為太陽質(zhì)量的62倍。利用所學(xué)知識，求此次合并所釋放的能量。

（2）黑洞密度極大，質(zhì)量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學(xué)觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質(zhì)量分布均勻的球形天體。

a．因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學(xué)家觀測到，有一質(zhì)量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動。由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學(xué)知識求此黑洞的質(zhì)量M；

b．嚴(yán)格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當(dāng)兩個質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點相距為r時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠處勢能為零）。請你利用所學(xué)知識，推測質(zhì)量為M′的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年河北武邑中學(xué)高一上11.20周考物理卷（解析版） 題型：多選題

2009年是中華人民共和國成立60周年，某中學(xué)物理興趣小組用空心透明塑料管制作了如圖所示的豎直“60”造型，兩個“0”字型的半徑均為R。讓一質(zhì)量為m，之間略小于管徑的光滑小球從入口A處射入，依次經(jīng)過圖中的B、C、D三點，最后從E點飛出，已知BC是“0”字型的一條直徑，D點時該造型最左側(cè)的一點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計一切阻力，則小球在整個運動過程中

A．在B、C、D三點中，距A點位移最大的是B點，路程最大的是D點

B．若小球在C點對管壁的作用力恰好為零，則在B點小球?qū)鼙诘膲毫Υ笮?mg

C．在B、C、D三點中，瞬時速率最大的是D點，最小的是C點

D．小球從E點飛出后將做勻變速運動

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科目：高中物理 來源：2017屆北京市央民族大學(xué)附高三12月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，當(dāng)滑動變阻器的觸片從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化的絕對值分別為和，下列說法中正確的是

A．小燈泡變暗，變亮

B．小燈泡變暗，變亮

C．

D．

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科目：高中物理 來源：2016屆北京市延慶區(qū)高三3月一模考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，在光滑水平面上有一長為L=0．5m的單匝正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，處于磁感應(yīng)強度為B=0．4T的有界勻強磁場中，其ab邊與磁場的邊界重合。線框由同種粗細均勻、電阻為R=2 Ω的導(dǎo)線制成�，F(xiàn)用垂直于線框ab邊的水平拉力，將線框以速度v=5m/s向右沿水平方向勻速拉出磁場，此過程中保持線框平面與磁感線垂直，且ab邊與磁場邊界平行。求線框被拉出磁場的過程中：

（1）通過線框的電流大小及方向；

（2）線框中a、b兩點間的電壓大��；

（3）水平拉力的功率

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科目：高中物理 來源：2016屆北京市延慶區(qū)高三3月一�？荚�?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：選擇題

2015年12月29日0點04分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射高分四號衛(wèi)星，順利進入預(yù)定軌道。高分四號的分辨率在50米以內(nèi)，是我國第一顆地球高軌道、高分辨率對地觀測衛(wèi)星，同時是目前世界上空間分辨率最高、幅度最大的高軌道遙感衛(wèi)星。它就如同懸停在太空中的“千里眼”，這樣它就可以對固定區(qū)域長時間“凝視”，源源不斷地獲取目標(biāo)區(qū)域的動態(tài)變化。若衛(wèi)星圍繞地球的運動可以看作勻速圓周運動，并已知萬有引力常量和地球表面的重力加速度。則根據(jù)你所學(xué)過的知識和以上信息可以推斷：

A. 高分四號衛(wèi)星的質(zhì)量和地球的半徑

B. 高分四號衛(wèi)星繞地球運動的周期和衛(wèi)星繞地球運動的半徑

C. 高分四號衛(wèi)星繞地球運動的周期一定是90分鐘

D. 高分四號衛(wèi)星的大小為50米、在軌運行速度小于7．9km/s/

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科目：高中物理 來源：2016屆北京市西城區(qū)高三一模物理試卷（解析版） 題型：選擇題

某同學(xué)利用電流傳感器研究電容器的放電過程，他按如圖1所示連接電路。先使開關(guān)S接1，電容器很快充電完畢。然后將開關(guān)擲向2，電容器通過R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線如圖2所示。他進一步研究滑動變阻器的阻值變化對曲線的影響，斷開S，先將滑片P向右移動一段距離，再重復(fù)以上操作，又得到一條I-t曲線。關(guān)于這條曲線，下列判斷正確的是

A．曲線與坐標(biāo)軸所圍面積將增大

B．曲線與坐標(biāo)軸所圍面積將減小

C．曲線與縱軸交點的位置將向上移動

D．曲線與縱軸交點的位置將向下移動

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科目：高中物理 來源：2016屆北京市通州區(qū)高三下學(xué)期2月份摸底物理試卷（解析版） 題型：計算題

目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機，如圖所示是它的發(fā)電原理：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有足夠多帶正電和負電的微粒，整體呈中性），噴射入磁場，磁場中有兩塊平行金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集大量電荷，產(chǎn)生電壓．設(shè)平行金屬板A、B長為a、寬為b，兩板間距為d，其間有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，等離子體的流速為v，電阻率為ρ，外接一個負載電阻，等離子體從一側(cè)沿垂直磁場且與極板平行方向射入極板間．

（1）從兩個角度推導(dǎo)發(fā)電機電動勢的表達式E=Bdv；

（2）若負載電阻為可變電阻，請證明當(dāng)負載電阻等于發(fā)電機的內(nèi)阻時，發(fā)電機的輸出功率最大，并求發(fā)電機的最大輸出功率Pm；

（3）若等離子體均為一價離子，外接一個負載電阻為R，電荷量為e，每秒鐘有多少個離子打在A極板上？

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科目：高中物理 來源：2016屆北京市通州區(qū)高三下學(xué)期2月份摸底物理試卷（解析版） 題型：選擇題

關(guān)于布朗運動，下列說法中正確的是（ ）

A．液體溫度越高，布朗運動越劇烈

B．液體溫度越低，布朗運動越劇烈

C．布朗微粒的運動是有規(guī)則的

D．液體中懸浮微粒越大，布朗運動越顯著

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科目：高中物理 來源：2016-2017學(xué)年江蘇南通中學(xué)高二選修上期中考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行金屬板如圖放置，OD與x軸重合，板的左端與原點O重合，板長L=2 m，板間距離d=1 m，緊靠極板右側(cè)有一熒光屏．兩金屬板間電壓UAO隨時間的變化規(guī)律如圖所示，變化周期為T=2×10-3 s,U0=103 V,t=0時刻一帶正電的粒子從左上角A點，以平行于AB邊v0=1000 m/s的速度射入板間，粒子電量為q=1×10-5 C,質(zhì)量m=1×10-7 kg．不計粒子所受重力．求：

（1）粒子在板間運動的時間；

（2）粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo)；

（3）粒子打到屏上的動能．

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