2019-2020学年高中物理 第6章 万有引力与航天 第1节 行星的运动随堂演练（含解析）新人教版必修2

第六章第1节行星的运动1关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是a所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆b所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆c不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的d不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同解析由开普勒行星运动定律可知，所有的行星围绕太阳的轨道都是椭圆，由此知a正确，b错误；由天文观测知道，不同行星处在不同的椭圆轨道上其半长轴各不相同，故c、d正确。答案b2哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中不正确的是a彗星在近日点的速率大于在远日点的速率b彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度c彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度d若彗星周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍解析根据开普勒第二定律，彗星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，则彗星在近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大，因此在近日点线速度(即速率)和角速度都较大，故a、b正确；而向心加速度an，在近日点v大、r小，因此an大，故c正确；根据开普勒第三定律得，故a哈r地r地17.8r地，d错。答案d3(多选)关于公式k，以下理解正确的是ak是一个与行星无关的量b若地球绕太阳运转轨道的半长轴为r地，周期为t地；月球绕地球运转轨道的半长轴为r月，周期为t月，则ct表示行星运动的自转周期dt表示行星运动的公转周期解析k中k是一个与行星无关的量，t是公转周期，故a、d正确，c错误；k是指围绕太阳的行星或者指围绕某一行星的卫星的周期半径的关系，所以b错。答案ad限时45分钟满分60分一、选择题(每小题4分，共40分)1首先对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是a布鲁诺b伽利略c开普勒 d第谷解析开普勒根据第谷的观测数据及个人的理论分析，对前人提出的天体做圆周运动的说法产生了怀疑，并认为所有行星的运动轨道都是椭圆。答案c2(多选)关于太阳系中的行星的运动，以下说法正确的是a行星轨道的半长轴越大，自转周期就越大b行星轨道的半长轴越大，公转周期就越大c水星的半长轴最短，公转周期最大d海王星离太阳最远，其公转周期最大解析由开普勒第三定律k知，半长轴r越大，其公转周期t就越大，故b、d正确，c错误；公式中的t应为公转周期而非自转周期，故a错。答案bd3太阳系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为81，则两行星的公转速度大小之比为a21 b41c12 d14解析由开普勒第三定律得，解得。由v得，故c正确。答案c4火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转周期的3倍，则火星轨道半径与金星轨道半径之比约为a21 b31c61 d91解析根据开普勒第三定律k得，则 2。故a正确。答案a5(多选)关于开普勒第三定律k的理解，以下说法中正确的是ak是一个与绕太阳运行的行星无关的常量，可称为开普勒常量bt表示行星运动的自转周期c该定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动d若地球绕太阳运转轨道的半长轴为r1，周期为t1，月球绕地球运转轨道的半长轴为r2，周期为t2，则解析开普勒第三定律描述绕太阳运转的各个行星间的关系，t为行星公转周期，不是自转周期(各行星在公转的同时，还自转)，其k值只与太阳有关，与各行星无关。该定律虽是开普勒研究行星绕日运动得出来的，但同样适合于卫星绕行星的运动， 这时t为卫星公转周期，k与卫星无关而只与行星有关。地球绕太阳运转，k；月球绕地球运转k，这两个常量k、k不相等，故。答案ac6(多选)两颗小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是t、3t，则a它们轨道半径之比为13b它们轨道半径之比为1c它们运动的速度之比1d以上选项都不对解析由题知周期比t1t213，根据，所以。又因为v，所以。答案bc7.如图614所示，b为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为tb；c为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为tc。下列说法或关系式中正确的是图614a地球位于b卫星轨道的一个焦点上，位于c卫星轨道的圆心上b卫星b和卫星c运动的速度大小均不变c.，该比值的大小与地球有关d.，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关解析由开普勒第一定律可知，选项a正确；由开普勒第二定律可知，b卫星绕地球转动时速度大小在不断变化，选项b错误；由开普勒第三定律可知，k，比值的大小仅与地球有关，选项c、d错误。答案a8(多选)关于开普勒第二定律，正确的理解是a行星绕太阳运动时，一定是匀速曲线运动b行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动c行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度d行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度解析行星的运动轨迹是椭圆形的，故做变速曲线运动，a错，b对；又在相等时间内扫过的面积相等，所以在近日点时线速度大，c错、d对。答案bd9火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知a太阳位于木星运行轨道的中心b火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等c火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方d相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积解析根据开普勒行星运动定律，火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行时，太阳位于椭圆的一个焦点上，选项a错误；行星绕太阳运行的轨道不同，周期不同，运行速度大小也不同，选项b错误；火星与木星运行的轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量，选项c正确；火星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，木星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，但这两个面积不相等，选项d错误。答案c10地球和某颗小行星的绕日轨道可以近似看作圆，已知地球质量约为此小行星的质量的64倍，此小行星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的4倍，那么此小行星公转周期大致为a0.25年 b2年c4年 d8年解析由开普勒第三定律可得，所以t小行星t地t地8年故选项d正确。答案d二、非选择题(共20分)11(10分)某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转轨道半径的，已知月球绕地球运行的周期是27.3天，求此人造地球卫星的运行周期是多少天？解析设人造地球卫星和月球绕地球运行的轨道半径分别为r1、r2，运行周期分别为t1、t2，则根据开普勒第三定律k，所以人造卫星的运行周期为t1 t2 27.3天5.25天。答案5.25天12(10分)天文学家观察哈雷彗星的周期是75年，离太阳最近的距离是8.91010 m，但它离太阳最远的距离不能被测出。试根据开普勒行星