（新教材）2022年高中物理（浙江）人教版必修第二册同步练习 7.1 行星的运动（含解析）.doc

1、同步练习同步练习 八八 行星的运动行星的运动 (25 分钟60 分) 一、选择题(本题共 6 小题,每题 6 分,共 36 分) 1.(2020沈阳高一检测)对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法 正确的是 ( ) A.第谷进行了长期观测,记录了大量数据,通过对数据研究总结得出了 行星运动定律 B.根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是圆,太阳处于圆心 位置 C.根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太 阳越远,其运动速度越小 D.根据开普勒第三定律,行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期 成正比 【解析】选 C。第谷进行了长期观测,记录了大量数据,开普勒通过对数 据

2、研究总结得出了开普勒行星运动定律,故选项 A 错误;根据开普勒第 一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上, 故选项B错误;根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越 大,距离太阳越远,其运动速度越小,故选项 C 正确;根据开普勒第三定 律,行星围绕太阳运行轨道半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成 正比,故选项 D 错误。 2.如图是行星 m 绕恒星 M 运动情况的示意图,下列说法正确的是 ( ) A.速度最大点是 B 点 B.速度最小点是 C 点 C.m 从 A 到 B 做减速运动 D.m 从 B 到 A 做减速运动 【解析】选 C。速度最大点是 A 点,速度最

3、小点是 B 点,故 A、B 错误,m 从 A 到 B 做减速运动,从 B 到 A 做加速运动,故 C 正确,D 错误。 3.行星的运动可看作匀速圆周运动,则行星绕太阳运动的轨道半径R的 三次方与周期 T 的平方的比值为常量,即=k,下列说法正确的是 ( ) A.公式=k 只适用于围绕太阳运行的行星 B.围绕同一星球运行的行星或卫星,k 值不相等 C.k 值与被环绕星球的质量和行星或卫星的质量都有关系 D.k 值仅由被环绕星球的质量决定 【解析】选 D。公式=k 适用于所有环绕天体围绕中心天体的运动,故 A 错误;围绕同一星球运行的行星或卫星,k 值相等;围绕不同星球运行 的行星或卫星,k值不相

4、等,故B错误;常数k是由中心天体质量决定的, 即仅由被环绕星球的质量决定,故 C 错误,D 正确。 4.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦 点,行星在 A 点的速率比在 B 点的大,则太阳是位于 ( ) A.F2 B.A C.F1 D.B 【解析】选 A。根据开普勒第二定律:太阳和行星的连线在相等的时间 内扫过相等的面积,因为行星在 A 点的速率比在 B 点的速率大,所以太 阳在离 A 点较近的焦点上,故太阳位于 F2。 5.如图所示,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

5、 为 TC。下列说法或关系式中正确的是 ( ) A.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和卫星有关 D.,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关 【解析】选 A。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。 6.2018 年 12 月 12 日,“嫦娥四号”探测器经过约 110 h 奔月飞行,到 达月球附近,成功实施近月制动,顺利完成太空刹车,

6、被月球捕获,进入 了近月点 100 千米,远月点 400 千米的环月椭圆轨道。关于“嫦娥四 号”在此环月轨道上运行时的说法正确的是 ( ) A.线速度不变 B.角速度不变 C.向心加速度不变 D.运行周期不变 【解析】选 D。根据开普勒第二定律知,“嫦娥四号”从远月点向近月 点运动时,线速度变大,故 A 错误。“嫦娥四号”在远月点和近月点由 v=r 知,远月点的线速度小,半径大,角速度小;近月点的线速度大,半 径小,角速度大,故 B 错误。“嫦娥四号”在远月点和近月点由万有引 力提供向心力知,向心加速度 a=,远月点的半径大,向心加速度小;近 月点的半径小,向心加速度大,故 C 错误。根据开普

7、勒第三定律,“嫦娥 四号”的轨道半长轴大小不变,周期恒定,故 D 正确。 二、 计算题(本题共 2 小题,共 24 分。 要有必要的文字说明和解题步骤, 有数值计算的要标明单位) 7.(12 分)两个质量分别是 m1、 m2的人造地球卫星,分别绕地球做匀速圆 周运动,若它们的轨道半径分别是 R1和 R2,则它们的运行周期之比是多 少? 【解析】 所有人造卫星在绕地球运转时,都遵守开普勒第三定律。 因此, 对这两个卫星有=,所以它们的运行周期之比 =。 答案: 8.(12 分)(2020湖州高一检测)将冥王星和土星绕太阳的运动都看作 匀速圆周运动。已知冥王星绕太阳的公转周期约是土星绕太阳公转周

8、期的 8 倍。那么冥王星和土星绕太阳运行的轨道半径之比约为多少? 【解析】开普勒第三定律:所有行星绕太阳运行的半长轴的三次方与公 转周期二次方的比值都相等,即=,已知 T1T2=8,得到=64,整理 得到=4。 答案:41 (15 分钟40 分) 9.(6 分)(2020嘉兴高一检测)关于行星绕太阳运动的下列说法中正 确的是 ( ) A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C.离太阳越近的行星的运动周期越长 D.所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 【解析】选 D。所有行星都沿着不同的椭圆轨道绕太阳运动,选项 A 错 误;行

9、星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的焦点处,选项B错误;根 据开普勒第三定律可知,离太阳越近的行星的运动周期越短,选项 C 错 误;根据开普勒第三定律可知,所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转 周期的二次方的比值都相等,选项 D 正确。 10.(6 分)(2020烟台高一检测)地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的 运动轨道则是一个非常扁的椭圆。已知哈雷彗星轨道的半长轴约等于 地球公转半径的 18 倍,由此可知 ( ) A.地球质量与哈雷彗星质量之比为 181 B.地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为 1 C.由椭圆的对称性,哈雷彗星在近日点和远日点的速率相等 D.地球绕太阳转,月球绕地球转,它们

10、的是一样的 【解析】选 B。由于地球和哈雷彗星都围绕太阳公转,所以由万有引力 和向心力公式,无法求出地球和哈雷彗星的质量,也无法求出它们的质 量之比,故选项 A 错误;根据开普勒第三定律得:=,解得:=, 故选项 B 正确;根据开普勒第二定律可知,哈雷彗星在近日点的速率大 于在远日点的速率,故选项 C 错误;地球绕太阳转,月球绕地球转,它们 的中心天体不同,则是不一样的,故选项 D 错误。 11.(6 分)(2020青岛高一检测)2019 年 10 月 28 日发生了天王星冲日 现象,即太阳、地球、天王星处于同一直线,且太阳、天王星处于地球 两侧,此时是观察天王星的最佳时间。已知日地距离为 R0,天王星和地 球的公转周期分别为 T 和 T0,则天王星与太阳的距离为 ( ) A.R0 B.R0 C.R0 D.R0 【解析】 选 A。 地球、 天王星都绕太阳转,根据开普勒第三定律:=, 解得:R=R0,故选项 A 正确,B、C、D 错误。 12.(22 分)有一行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的 8 倍, 则该行星绕太阳公转的周期是多少年? 【解析】根据开普勒第三定律,行星的运行半径 a 与其周期 T 的关系为 =k 同理,地球的运行半径 与其周期 T(1 年)的关系为 =k 联立式解得 T=16T22.6 年 答案:22.6 年