2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册3.1认识天体运动 课时练习(Word版含答案)

3.1认识天体运动 课时练习（解析版）
一、选择题
1．关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解不正确的是（　　）
A．k是一个与行星无关的常量
B．T表示行星运动的自转周期
C．T表示行星运动的公转周期
D．a是指半长轴，粗略计算时可以表示半径
2．关于太阳系中行星的运动，下列说法正确的是（　　）
A．地球是太阳系的中心，太阳和其他行星都绕地球运动
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
C．对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
D．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的三次方的比值都相等
3．地球和土星都沿椭圆轨道绕太阳公转，土星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，根据开普勒行星运动定律可知（　　）
A．太阳处在椭圆的中心
B．土星比地球的公转周期大
C．它们在近日点的速度均小于各自在远日点的速度
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
4．关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解不正确的是（　　）
A．k是一个与行星无关的常量
B．T表示行星运动的自转周期
C．T表示行星运动的公转周期
D．a是指半长轴，粗略计算时可以表示半径
5．对于开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．某一行星绕太阳运转的轨道始终在一个固定的平面内
B．某一行星绕太阳运转的轨道不一定总在一个固定的平面内
C．在行星绕太阳运转一周的时间内，它离太阳的距离保持不变
D．在行星绕太阳运转一周的时间内，太阳始终在行星轨道的中心点上
6．据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1235颗潜在类地行星中选出86颗，作为寻找外星生命踪迹的观测对象。关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是（　　）
A．所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B．所有行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道都相同
C．离太阳越近的行星，其公转周期越小
D．离太阳越远的行星运行的平均速率越大
7．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
B．相等时间内，火星与太阳的连线扫过的面积等于地球与太阳的连线扫过的面积
C．所有行星轨道半长轴的二次方跟它公转周期的三次方比值都相等
D．开普勒行星运动定律是从第谷的观测数据中总结出来的
8．太阳系中有一颗小行星，它的公转周期大约是8年，则它公转轨道的半长轴是地球公转轨道半长轴的（　　）
A．4倍 B．2倍 C．0.5倍 D．8倍
9．如图所示是行星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A点
B．速度最大点是B点
C．m从A到B做加速运动
D．m从C经A到D所用时间大于从D经B到C所用时间
10．中国古代为区分季节有节气之说，如题图所示，从现代物理学可知，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是（　　）
A．地球做匀速椭圆轨道运动
B．太阳在椭圆的一个焦点上
C．冬至时地球公转速度最小
D．秋分时地球公转速度最大
11．物理必修二的P49页中介绍 ：亚当斯通过对行星“天王星”的长期观察发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发生一次最大的偏离。亚当斯认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知行星（后命名为海王星）对天王星的万有引力引起的。由于课本没有阐述其计算的原理，这极大的激发了射洪中学天文爱好社团同学的探索热情，通过集体研究，最终掌握了亚当斯当时的计算方法：设其（海王星）运动轨道与天王星在同一平面内，且与天王星的绕行方向相同，天王星的运行轨道半径为R，周期为T，并认为上述最大偏离间隔时间t就是两个行星相邻两次相距最近的时间间隔，并利用此三个物理量推导出了海王星绕太阳运行的圆轨道半径，则下述是海王星绕太阳运行的圆轨道半径表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
12．有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法正确的是（　　）
A．所有的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
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
C．所有的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，但有相同的运动规律
D．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，不可能有相同的运动规律
13．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是（　　）
A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
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
二、解答题
14．开普勒行星运动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。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？
15．人类对天体运动的研究历史悠久，其中有许多脍炙人口的精彩故事。请去图书馆或上网收集有关资料，与同学们交流。
参考答案
1．B
【详解】
A．k是一个与行星无关的常，只与中心天体（太阳）的质量有关，A正确，不符合题意；
BC．T表示行星运动的公转周期，B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．a是指半长轴，若椭圆轨道近似圆，粗略计算时可以表示半径，D正确，不符合题意。
故选B。
2．C
【详解】
A．太阳是太阳系的中心，地球和其他行星都绕太阳运动。故A错误；
B．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B错误；
C．根据开普勒第二定律，对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。故C正确；
D．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．k是一个与行星无关的常，只与中心天体（太阳）的质量有关，A正确，不符合题意；
BC．T表示行星运动的公转周期，B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．a是指半长轴，若椭圆轨道近似圆，粗略计算时可以表示半径，D正确，不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
A．太阳处在椭圆的焦点上，选项A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，可知，土星比地球的公转周期大，选项B正确；
C．根据开普勒第二定律可知，它们在近日点的速度均大于各自在远日点的速度，选项C错误；
D．地球和土星分别沿着不同的轨道运动，则地球和土星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，选项D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．k是一个与行星无关的常，只与中心天体（太阳）的质量有关，A正确，不符合题意；
BC．T表示行星运动的公转周期，B错误，符合题意，C正确，不符合题意；
D．a是指半长轴，若椭圆轨道近似圆，粗略计算时可以表示半径，D正确，不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】
AB．在行星绕太阳运动一周的时间内，绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内，B错误A正确；
CD．根据开普勒第一定律可知，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，所以在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不断变化的，CD错误。
故选A。
6．C
【详解】
AB．类地行星绕太阳运转，由开普勒第一定律可知：类地行星做椭圆运动，又有类地行星的运行周期不可能相同，那么运行轨道也不同，AB错误；
C．由开普勒第三定律可
所以，离太阳越远的行星，长半轴a越大，那么周期越大， C正确；
D．根据第二定律：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。所以对任何一颗行星来说，离太阳越远，运行平均速率就越小，D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在其中的一个焦点上，故A错误；
B．任意相等时间内，同一轨道的行星与太阳的连线扫过的面积都相等，是对同一个行星而言的，故B错误；
C．所有行星轨道半长轴的三次方跟它公转周期的二次方比值都相等，故C错误；
D．开普勒行星运动定律是从第谷的观测数据中总结出来的，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
小行星的公转周期是 T行=8年，地球的公转周期是 T地=1年，由开普勒第三定律
解得
故选A。
9．A
【详解】
AB．行星运动至近恒星点A速度最大，远恒星点B速度最小，选项A正确，B错误；
C．m从A到B引力做负功，做减速运动，选项C错误；
D．因在CAD段的平均速率大于在DBC段的平均速率，可知m从C经A到D所用时间小于从D经B到C所用时间，选项D错误。
故选A。
10．B
【详解】
A．地球在椭圆轨道上运动，根据开普勒第二定律可知，不可能做匀速椭圆运动，故A错误；
B．根据开普勒第一定律可知，太阳在椭圆的一个焦点上，故B正确；
CD．冬至时，地球在近日点，根据开普勒第二定律可知，公转速度最大，故CD错误。
故选B。
11．D
【详解】
由题可知：海王星与天王星相距最近时，对天王星的影响最大，且每隔时间发生一次最大的偏离。设海王星的周期为，圆轨道半径为，则有
解得
根据开普勒三定律
解得
故选D。
12．AC
【详解】
AB．开普勒第一定律的内容为：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A正确，B错误；
CD．所有行星运动轨道虽然不同，但都遵从开普勒行星运动定律，故C正确，D错误。
故选AC。
13．BCD
【详解】
AB.根据开普勒第一定律，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A错误，B正确；
CD.不同行星离太阳远近不同，轨道各不不同，运行的周期各不相同，根据开普勒第三定律，则不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴也是不同的，故CD正确。
故选BCD。
14．近地点的速度比较大
【详解】
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。设人造卫星到地心的距离为r，根据扇形的面积公式可得
由此式可以判断，当面积S和时间t相等时，r越小，v越大；故它在近地点的速度大于在远地点的速度。
15．在古代，人们只能用肉眼观测天体。2世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪，波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。到了1610年，意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜，首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代，牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段，在天文学的发展历史上，是一次巨大的飞跃。19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明，使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律，从而更加深入到问题本质，从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。 1950年代，射电望远镜开始应用。到了1960年代，取得了称为“天文学四大发现”的成就：微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时，人类也突破了地球束缚，可到天空中观测天体。除可见光外，天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展，也对现代天文学成就产生很大影响。