19．發(fā)現(xiàn)引力波．
2016年2月11日北京時間23點30分．美國向全世界宣布，美國科學(xué)家直接探測到引力波，它是由距地球約13億光年的兩個質(zhì)量約為太陽質(zhì)量30倍的黑洞，碰撞合并時所發(fā)出的．科學(xué)家探測到引力波的消息，立即引起科學(xué)界的關(guān)注．請你搜集資料，回答以下問題：
（1）愛因斯坦在其廣義相對論中如何預(yù)言引力波的？（只要大致相同，不要引用原文）
（2）發(fā)現(xiàn)引力波真實存在有何意義？

分析 在物理學(xué)中，引力波是指時空彎曲中的漣漪，通過波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量．在1916年，愛因斯坦基于廣義相對論預(yù)言了引力波的存在．引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結(jié)果，因為它引入了引入了相互作用的傳播速度有限的概念．相比之下，引力波不能夠存在于牛頓的經(jīng)典引力理論當中，因為牛頓的經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)的相互作用傳播是速度無限的．

解答 解：（1）根據(jù)引力波的預(yù)言，如果大質(zhì)量天體發(fā)生碰撞、超新星爆發(fā)等極端宇宙事件會產(chǎn)生強大的引力波，這是愛因斯坦廣義相對論中一個重要預(yù)言．
形象一點來說，引力波可以被看做是一種時空漣漪，會像波一樣傳遞開來．
（2）數(shù)十年來，科學(xué)家們一直在尋找引力波，但都沒有發(fā)現(xiàn)；引力波的發(fā)現(xiàn)，是對廣義相對論的直接驗證，也為我們打開了認識宇宙的全新窗口．如果這次發(fā)現(xiàn)屬實，將是一次里程碑式的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果或?qū)⒅苯訂柖χZ獎．
答：（1）愛因斯坦在其廣義相對論中如何預(yù)言引力波為：如果大質(zhì)量天體發(fā)生碰撞、超新星爆發(fā)等極端宇宙事件會產(chǎn)生強大的引力波；
（2）引力波的發(fā)現(xiàn)，是對廣義相對論的直接驗證，也為我們打開了認識宇宙的全新窗口．如果這次發(fā)現(xiàn)屬實，將是一次里程碑式的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果或?qū)⒅苯訂柖χZ獎．

點評 該題考查對引力波的理解，該知識點比較特殊，屬于了解即可的知識點，在高考的內(nèi)容中不會考到，向該題的情況一般在奧賽的預(yù)賽題目中．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖是某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時最大動能與入射光的頻率的關(guān)系圖，a和b是直線的截距，由圖象可求出（　�。�
A．該金屬的截止頻率B．普朗克常量
C．該金屬的逸出功D．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．用某一單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離為0.25mm，在距離雙縫為1.2m處的光屏上，測得5條亮紋間的距離為7.5mm．則這種單色光的波長為$3.9×1{0}_{\;}^{-7}$m（保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

7．一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p-T圖象如圖所示．下列判斷正確的是（　�。�
A．氣體在狀態(tài)C體積最大
B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱
C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱
D．b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．已知某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運行，其軌道高度是3.6×104km，周期為24h，地球半徑為6.4×106m．試從這些數(shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．吸附式掛鉤的主要部分是用橡膠制成的皮碗，掛鉤可以吸附在平整的墻壁或木板上，與墻壁接觸時，只有皮碗的$\frac{2}{5}$與墻壁緊密接觸，中間部分是真空，如圖，若皮碗整個截面積為S，外界大氣壓強為p0，橡皮碗與墻面間的動摩擦因數(shù)為μ，掛衣鉤掛上物體后（仍靜止），掛鉤的重力不計，下列說法正確的是（　�。�
A．掛衣鉤受五個力作用
B．所掛衣物的重力與墻壁對掛衣鉤摩擦力等大
C．此掛衣鉤最多可掛質(zhì)量為$\frac{μ{p}_{0}S}{g}$的衣物
D．此掛衣鉤最多可掛質(zhì)量為$\frac{2μ{p}_{0}S}{5g}$的衣物

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．小明在“練習(xí)使用多用電表”時，想用多用電表粗略地測一個小燈泡（規(guī)格為“2.5V，0.3A”）的阻值、一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，還要判斷二極管的極性．將多用電表進行機械調(diào)零后他進行了如下操作：

（1）將多用電表開關(guān)調(diào)至直流電壓2.5V檔，將紅、黑表筆分別接觸電池的正、負極并粗略測得電池電動勢，多用電表表盤示數(shù)如圖1，讀數(shù)應(yīng)為1.43V．
（2）將多用電表調(diào)至×1Ω檔，歐姆調(diào)零后，將黑、紅表筆分別接觸電池的正、負極并粗略測得電池內(nèi)阻．
請對上述A、B兩個粗測步驟的正確性進行斷定，不必說明原因．
步驟（1）正確，步驟B（2）錯誤（填寫“正確”或“錯誤”）．
（3）小明將歐姆表調(diào)至×1kΩ檔，歐姆調(diào)零后，將紅、黑表筆分別與二極管A、B兩極接觸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二極管發(fā)光了（如圖2），那么A為二極管的負極（填寫“正”或“負”）．
（4）小明在實驗中發(fā)現(xiàn)一節(jié)5號干電池可以使一個規(guī)格為“2.5V，0.3A”小燈泡發(fā)光，他研究發(fā)現(xiàn)歐姆表×1Ω檔的電源是一節(jié)5號干電池（電動勢為1.5V），他將歐姆表開關(guān)旋至×1Ω檔，歐姆調(diào)零后，測量該小燈泡的阻值，測得小燈泡電阻如圖3所示，但小燈泡卻沒有發(fā)光，請分析小燈泡不發(fā)光的原因？
答：由表盤得到多用電表中值電阻為40Ω，由歐姆定律得電流為0.0375A，小燈泡還有電阻，實際流過的電流還要小，電流遠遠小于額定電流0.3A，所以燈泡不會發(fā)光．．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．一個質(zhì)量為m的小蟲以不變的速率，從半徑為R的半球形的碗口爬行到碗的最低點的過程中，則小蟲在爬行過程中（　　）
A．受到的支持力不變B．受到的摩擦力不變
C．受到的合力不變D．向心加速度大小不變

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．2013年12月2日1時30分，由月球車（如圖甲）和著陸器組成的“嫦娥三號”月球探測器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，飛行約18min后，“嫦娥三號”進入如圖乙所示的地月轉(zhuǎn)移軌道AB，A為入口點，B為出口點．“嫦娥三號”在B點，進入距離月面100公里的環(huán)月圓軌道，然后擇機在月球虹灣地區(qū)實現(xiàn)軟著陸，展開月面巡視勘察．已知月球和地球的質(zhì)量之比為$\frac{1}{81}$，圖乙中環(huán)月圓軌道的半徑與地球半徑之比約為$\frac{1}{4}$，地球的第一宇宙速度約為7.9km/s，下列說法正確的是（　�。�
A．“嫦娥三號”進入地月轉(zhuǎn)移軌道前，在近地圓軌道正常運行的速度大于7.9km/s
B．“嫦娥三號”在圖乙中環(huán)月軌道上做勻速圓周運行的線速度約1.8km/s
C．攜帶月球車的著陸器在月球上著陸過程中一定處于失重狀態(tài)
D．“嫦娥三號”在B點，制動減速進入距離月面100公里的環(huán)月圓軌道

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