3.1天体运动 课时检测（word解析版）

2021-2022学年教科版（2019）必修第二册
3.1天体运动 课时检测（解析版）
1．下列说法正确的是 （ ）
A．关于天体运动的日心说、地心说都是正确的
B．地球是宇宙的中心、太阳、月亮及其他行星却绕地球转动
C．地球是一颗绕太阳运动的行星
D．太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳转动
2．“所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上”，这个规律是下列哪位科学家发现的（　　）
A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．哥白尼
3．某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度小。则恒星位于（　　）
A．F 点 B．A点 C．E点 D．O点
4．下列叙述正确的是( )
A．力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位
B．牛顿在实验室中准确地得出了引力常量G的数值
C．做曲线运动的物体其合力可以是恒力
D．地球绕太阳公转时，在近日区域运行的比较慢，在远日区域运行的比较快
5．我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R1，远地点距地心距离为R2，则该卫星在近地点运动速率和远地点运动的速率之比为（　　）
A． B． C． D．
6．太阳系八大行星绕太阳运行的轨道可粗略地视为圆，下表是各星球的半径和轨道半径．从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近（ ）
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
星球半径/ 2.44 6.05 6.37 3.39 69.8 58.2 23.7 22.4
轨道半径/ 0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0
A．80年 B．120年 C．165年 D．200年
7．在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示，从地球绕太阳的运动规律分析，下列判断正确的是（　　）
A．在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较小
B．在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大
C．清明放假三天里，太阳对地球的引力对地球做负功
D．春夏两季和秋冬两季时间长度相同
8．关于开普勒第三定律的理解，以下说法中正确的是（ ）
A．该定律只适用于卫星绕行星的运动
B．若地球绕太阳运转的轨道的半长轴为，周期为，月球绕地球运转的轨道的半长轴为，周期为，则
C．是一个与环绕天体无关的常量
D．表示行星运动的自转周期
9．对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（　　）
A．公式既适用于轨道是椭圆的运动，也适用于轨道是圆形的运动
B．公式中的T为天体的自转周期
C．公式中的k值，只与中心天体和环绕天体的质量有关
D．若已知月球与地球之间的距离，则可以根据开普勒第三定律公式求出地球与太阳之间的距离
10．宇宙中两颗恒星A和B，它们的半径分别为和表面的重力加速度分别为和，各自均有一颗卫星α和b，绕A和B做匀速圆周运动。轨道半径分别为和。卫星a和恒星A中心的连线在时间内扫过的面积为S，卫星b和恒星B中心的连线在时间内扫过的面积也为S，则的值为（　　）
A． B． C． D．
11．金星和地球在同一平面内绕太阳公转，且公转轨道均视为圆形，如图所示，在地球上观测，发现金星与太阳可呈现的视角（太阳与金星均视为质点，它们与眼睛连线的夹角）有最大值，最大视角的正弦值n．则金星的公转周期为（ ）
A． B． C．n3年 D．
12．A、B两颗人造地球卫星在同一个平面同向做匀速圆周运动，B星的轨道半径大于A星轨道半径．A星绕地球做圆周运动的周期为2小时，经观测每过t小时A、B两颗卫星就会相遇(相距最近)一次．则A、B卫星的轨道半径之比为
A． B． C． D．
13．如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远．下列说法中正确的是(　　)
A．卫星在A点的速度最大
B．卫星在C点的速度最大
C．卫星在A点的加速度最大
D．卫星在C点的加速度最大
14．如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的
B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的
C．某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内
D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内
15．关于开普勒第二定律，正确的理解是（　　）
A．行星绕太阳运动时，一定是匀变速曲线运动
B．行星绕太阳运动时，一定是变加速曲线运动
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
16．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？
17．曾经有人用木星的直径作为量度单位，测量了木星卫星的轨道半径。如图所示，他发现木卫一的周期是1.8天，距离木星中心4.2个木星单位，而木卫四的周期是16.7天。请预测木卫四距离木星中心的距离。
参考答案
1．C
【详解】
现在的观点看地心说和日心说都是错误的，都是有其时代局限性的，故A错误；地球是绕太阳运动的一颗行星，而太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，故BD错误；地球是绕太阳运动的一颗行星，故C正确；故选C.
2．B
【详解】
开普勒通过研究第谷的行星观测记录，提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
故选B。
3．C
【详解】
行星在B点的速度比在A点的速度小，恒星位于焦点上，且远地点速度小于近地点速度，故恒星位于E点。
故选C。
4．C
【详解】
A.力不是力学中基本物理量，牛顿也不是基本单位，故A错误；
B. 卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值，故B错误；
C. 做曲线运动的物体其合力可以是恒力，如平抛运动，故C正确；
D. 根据开普勒第二定律，地球绕太阳公转时，在近日区域运行的比较快，在远日区域运行的比较慢，故D错误．
5．B
【详解】
根据开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，即
v1Δt R1＝ v2Δt R2
即
ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【详解】
设海王星绕太阳运行的轨道半径为，周期为，地球绕太阳公转的轨道半径为，周期为（年），由开普勒第三定律有，故年．
A. 80年，选项A不符合题意；
B. 120年，选项B不符合题意；
C. 165年，选项C符合题意；
D. 200年，选项D不符合题意；
7．C
【详解】
AB．根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。近日点连线短，速度大，所以在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大；远日点连线长，速度小，在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较小；故AB错误；
C．清明放假三天里，在春分至夏至之间，地球与太阳之间的距离变大，太阳对地球的引力对地球做负功，故C正确；
D．春夏两季比秋冬两季时间长。故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A.该定律除适用于卫星绕行星的运动，也适用于行星绕恒星的运动，故A不符合题意；
B.公式中的与中心天体质量有关，中心天体不同，值不同，地球公转的中心天体是太阳，月球公转的中心天体是地球，值是不一样的，故B不符合题意；
C.是一个与环绕天体无关的常量，它与中心天体的质量有关，故C符合题意；
D.代表行星运动的公转周期，故D不符合题意；
9．A
【详解】
A．开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。所以也适用于轨道是圆的运动，A正确；
B．公式中的T为天体的公转周期，B错误；
C．式中的k是与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关，C错误；
D．式中的k是与中心星体的质量有关，月球绕地球转动，地球绕太阳运动，二者不具有同一中心天体，故公式不成立，所以已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，D错误。
故选A。
10．C
【详解】
卫星在t时间内与中心天体连线扫过的扇形面积为
则
故
ABD错误，C正确，故选C。
11．D
【解析】
根据正弦定理分析可知，金星与太阳的最大视角出现的情况是地球上的人的视线看金星时，视线与金星的轨道相切，如图所示．
θ为最大视角，由图可知
sinθ=r金/r地
根据题意，最大正弦值为n，则有：
r金/r地=n
根据开普勒第三定律有：
联立以上几式得：
解得：T金=T地=年，故D正确，ABC错误．
故选D
点睛：根据几何关系求出金星的轨道半径和地球的轨道半径的关系，根据开普勒第三定律，得出金星的公转周期．
12．D
【详解】
A星运动的周期为T1=2小时，半径为r1，设B星运转周期为T2，半径为r2，经过t小时AB两卫星就会相遇一次，表明A星比B星多转一圈，有，解得 小时；根据开普勒第三定律：，则A、B卫星的轨道半径之比为，选项D正确，ABC错误；故选D.
13．AC
【详解】
AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误
CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C正确D错误
14．BC
【详解】
AB．根据开普勒第一定律（轨道定律）的内容：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。既然行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，故A项错误，B项正确；
CD．行星绕太阳运动的轨道是椭圆，椭圆处于一个平面内；所以某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内，故C项正确，D项错误。
15．BD
【详解】
根据开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，故离太阳近的运动速度大，离太阳远的运动速度小，万有引力的方向一直变化，所以行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动。
故选BD。
16．22.6年
【详解】
根据开普勒第三定律：，即
解得
17．
【详解】
根据开普勒第三定律
解得