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(Word版含答案)

3.1认识天体运动 课时练（解析版）
一、选择题
1．下列对开普勒定律的理解正确的是（　　）
A．地球与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等
B．所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点
C．火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．哈雷彗星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道（可视为圆形）半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比
2．下列有关天体运动的说法正确的是（　　）
A．绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，其公转的周期就越大
B．在月球绕地球运动中，中的T表示地球自转的周期
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的面积不一定相等
D．若地球绕太阳运动的轨道半长轴为，周期为，月球绕地球运动轨道的半长轴为，周期为，则根据开普勒第三定律有：
3．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
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．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
6．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
7．已知日地距离为，天王星和地球的公转周期分别为T和，则天王星与太阳的距离为（　　）
A． B． C． D．
8．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，太阳处在圆的中心
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．所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．同一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
9．开普勒被誉为“天空的立法者”、关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　）
A．太阳系的行星绕太阳做匀速圆周运动
B．同一行星在绕太阳运动时近日点速度小于远日点速度
C．绕太阳运行的多颗行星中离太阳越远的行星运行周期越大
D．地球在宇宙中的地位独特，太阳和其他行星都围绕着它做圆周运动
10．某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球轨道半径的，则此卫星运行的周期大约是（假设月球绕地球运动的周期是30天）（　　）
A．1天 B．6天 C．10天 D．15天
11．如图所示，三个质点质量分别为，在c的万有引力作用下，在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为。从图示位置开始（a和b之间有一很小的锐角），在b运动两周的过程中，三点共线了（　　）
A．14次 B．24次 C．28次 D．32次
12．16世纪，哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点。这四个论点中目前看存在缺陷的是（　　）
A．与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多
B．宇宙的中心是太阳，其它行星都围绕太阳做匀速圆周运动
C．地球自西向东自转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落
D．地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动
13．图示是行星m绕恒星M做椭圆运动的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．恒星M位于该椭圆的一个焦点上的
B．恒星M位于该椭圆的中心
C．行星在A点时的速度最大
D．行星在C点时的速度最小
14．根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（　　）
A．人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上
B．同一卫星离地球越远，速率越小
C．不同卫星，轨道越大周期越大
D．同一卫星绕不同的行星运行，的值都相同
15．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，太阳处在运动轨道公共的一个焦点上
C．任一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积都相等
D．所有行星的轨道半长轴的二次方跟它的公转周期的三次方的比值都相等
二、解答题
16．在推导太阳与行星间的引力时，我们对行星的运动是怎么简化处理的？用了哪些知识？
参考答案
1．D
【详解】
A．根据开普勒第二定律，所有行星绕太阳运动，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A错误；
B．另一个焦点在行星与太阳连线上 具体位置可以用椭圆公式算出，是在行星轨道的中心点为对称中心，太阳与对称中心的对称点就是另一个焦点，由于行星轨道不一样，所以另一个焦点每个行星都是不同的，故B错误；
C．根据开普勒第二定律，是所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，而火星和地球不在同一轨道，相等的时间内扫过的面积不相同；故C错误；
D．根据开普勒第三定律，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
A．开普勒第三定律表明:所有的行星公转轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，即:，所以a越大,公转周期越大，故A正确；
B．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，所以月球绕地球运动中的T表示月球的公转周，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错误；
D．地球绕太阳转动，而月球绕地球转动，二者不是同一中心天体，故对应的k不同，故D错误。
故选A。
3．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。
5．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。
6．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。
7．A
【详解】
天王星和地球绕太阳做圆周运动，根据开普勒第三定律
解得
故选A。
8．D
【详解】
AB．根据开普勒第一定律可知，每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上，AB错误；
CD．根据开普勒第二定律可知，对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，C错误、D正确。
故选D。
9．C
【详解】
A．根据开普勒行星运动定律可知，太阳系的行星绕太阳的轨道是椭圆，且速度大小在改变，故A错误；
B．同一行星在绕太阳运动时近日点速度大于远日点速度，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，离太阳越远的行星运行周期越大，故C正确；
D．地球和其他行星都围绕着太阳做椭圆运动，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
令人造卫星和月球绕地球的轨道半径分别为r1和r2，周期分别为T1和T2，则根据开普勒第三定律
解得
故选B。
11．C
【详解】
根据开普勒第三定律
可知
因此在b运动2周的过程中，a运动了16周，a比b多转了14周，每一周有两次三点共线，这样三点共线了28次。
故选C。
12．B
【详解】
A．与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多，该说法正确，不符合题意；
B．宇宙的中心不是太阳，其它行星也不都围绕太阳做匀速圆周运动，此论点不对，选项B符合题意；
C．地球自西向东自转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落，选项C正确，不符合题意；
D．地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动，选项D正确，不符合题意；
故选B。
13．AC
【详解】
AB．根据开普勒第一定律可知，恒星M位于椭圆的一个焦点上，故A正确，B错误；
CD．根据开普勒第二定律的推论可知，行星在远日点时的速度最小，在近日点时的速度最大，故C正确，D错误。
故选AC。
14．ABC
【详解】
A．由开普勒第一定律轨道定律，所有行星绕恒星运动的轨道都是椭圆，且恒星处在椭圆的某个焦点上，所以人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上，则A正确；
B．由开普勒第二定律（面积定律），对于任意一个行星来说，其与恒星的连线在相同时间内扫过的面积相等，则有近日点速度大，而远日点速度小，所以同一卫星离地球越远，速率越小，则B正确；
CD．由开普勒第三定律（周期定律），注意开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星，有＝常量，所以C正确；D错误；
故选ABC。
15．BC
【详解】
A．根据开普勒第一定律可知：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，故A错误；
B．根据开普勒第一定律可知：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故B正确；
C．根据开普勒第二定律可知：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，故C正确；
D．根据开普勒第三定律可知：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故D错误．
故选BC.
16．将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动。在推导过程中，用到了向心力公式、开普勒第三定律及牛顿运动定律。