7.1行星的运动同步练习-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word 含答案）
文档属性
| 名称 | 7.1行星的运动同步练习-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word 含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 139.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-21 17:14:55 | ||
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文档简介
7.1行星的运动同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．将行星绕恒星的运动轨道看作圆轨道，那么它轨道半径R的三次方与运行周期T的平方的比值为k，即，则常数k的大小（ ）
A．与行星的质量有关
B．只与恒星的质量有关
C．与恒星的半径有关
D．与行星的半径有关
2．彗星是质量比较小体积比较大绕太阳运行的一类天体，已经发现的彗星达上千个，大部分彗星周期比较长，著名的短周期彗星“哈雷彗星”，它每隔一定时间飞近地球，此时能用肉眼观察到哈雷彗星。下图是地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨道，哈雷彗星的轨道是很扁的椭圆，椭圆的半长轴为地球公转半径的18倍，哈雷彗星曾在1682年飞近地球，请你推算自1682年后“哈雷”再次飞近地球大约在（ ）
A．1759年
B．1769年
C．1789年
D．1799年
3．据《环球时报》报道：“神舟”三号飞船发射升空后，美国方面立即组织力量进行追踪，但英国权威军事刊物《简史防务周刊》评论说，“这使美国感到某种程度的失望”。美国追踪失败的原因是“神舟”三号在发射数小时后，进行了变轨操作，后期轨道较初始轨道明显偏低，如图所示，开始飞船在轨道1上运行几周后，在Q点开启发动机喷射高速气体使飞船减速，随即关闭发动机，飞船接着沿椭圆轨道2运行，到达P点再次开启发动机，使飞船速度变为符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球做圆周运动，则飞船在轨道2上从Q点到P点的过程中，运行速率将（ ）
A．保持不变 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．先减小后增大
4．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．太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．由于火星与木星轨道不同，火星与木星公转周期的平方与其所对应轨道半长轴的立方之比不相等
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
5．天文学家测量毗邻恒星的距离是利用（ ）
A．可见光 B．类星体 C．视差 D．光谱仪
6．关于天体的运动，下列叙述正确的是( )
A．地球是静止的，是宇宙的中心
B．太阳是宇宙的中心
C．地球绕太阳做匀速圆周运动
D．九大行星都绕太阳运动，其轨道是椭圆
7．自古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了他们的注意．智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘，人类对这种运动规律的认识经历了漫长的历程，它随着认识的深入而不断地发展．下列关于对星体运动认识的叙述中符合现代认识观点的是
A．人们观测到太阳每天都要东升西落，这说明地球是静止不动的，是宇宙的中心
B．人们观测到行星绕太阳做圆周运动，这说明太阳是静止不动的，是宇宙的中心
C．人们认为天体的运动是神圣的，因此天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
D．开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究，得出的行星绕太阳运动的轨道是椭圆的结论
8．下列说法不正确的是（）
A．开普勒第三定律R3/T2=K，K为常数，此常数的大小只与中心天体有关
B．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的
C．匀速圆周运动是速度大小不变的运动
D．只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动
9．关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（ ）
A．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
B．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
C．表达式，k与中心天体有关
D．表达式，T代表行星运动的公转周期
10．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是
A．3：1 B．9：1 C．27：1 D．1：9
11．太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如表所示：
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/106m 2.44 6.05 6.38 3.40 71.49 60.27 25.56 24.75
日星距离/×1011m 0.58 1.08 1.50 2.28 7.78 14.29 28.71 45.04
质量/×1024kg 0.33 4.87 6.00 0.64 1900 569 86.8 102
由表中所列数据可以估算天王星公转的周期最接近于（ ）A．7000年 B．85年 C．20年 D．10年
12．已知人造航天器在某行星表面上空绕行星做匀速圆周运动，绕行方向与行星自转方向相同（人造航天器周期小于行星的自转周期），经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s，航天器与行星的中心连线扫过角度为θ，引力常量为G，航天器上的人两次相邻看到行星赤道上的标志物的时间间隔是 t，这个行星的同步卫星的离行星的球心距离( )
A． B．
C． D．
13．关于开普勒行星运动的公式＝k，以下理解正确的是（ ）
A．k是一个与行星有关的常量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R0，周期为T0；月球绕地球运转轨道的长半轴为R，周期为T，则有
C．T表示行星运动的自转周期
D．T表示行星运动的公转周期
14．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线时，天文学称这种现象为“行星冲日”。已知2020年7月21日土星冲日，土星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳运动的轨道半径的9.5倍，则下一次土星冲日的时间约为（ ）
A．2021年8月 B．2022年7月 C．2023年8月 D．2024年7月
15．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
二、填空题（共4题）
16．如图所示，人造地球卫星在椭圆形轨道上运转，设a点为近地点，b点为远地点．卫星沿轨道做顺时针转动，卫星通过a点时的线速度____通过b点时的线速度（填＞、=或＜）．
17．开普勒行星运动定律
（1）开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是___________，太阳处在椭圆的一个___________上。
（2）开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的___________。
（3）开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的___________跟它的___________的比值都相等，即=k，比值k是一个对于所有行星都相同的常量。
18．太阳系中除了九大行星之外，还有许多围绕太阳运行的小行星，其中有一颗名叫“谷神”的小行星，质量为1.00×1021kg，它运行的轨道半径是地球轨道半径的2.77倍，则它绕行太阳一周需要_____年。
19．地球和水星绕太阳运转的轨道可近似看作是圆形，已知地球到太阳的距离为水星到太阳距离的倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比为多少？
三、综合题（共4题）
20．太阳系八大行星轨道半长轴长度和运行周期的数据如表所示。利用这些数据验证开普勒第三定律，并尝试提出新的发现。
行星 平均轨道半径r/km 公转周期T
水星 88天
金星 225天
地球 365.25天
火星 687天
木星 11.86年
土星 29.46年
天王星 84.01年
海王星 164.79年
数据来源：《辞海》（第六版）
21．我国于1970年4月24日在酒泉发射了第一颗人造地球卫星“东方红”一号，从此进入了航天大国的行列，设卫星的轨道近似看作圆，“东方红”一号绕地球一周需114min，你认为还需要哪些条件，就可以推算出他的轨道半径？
22．太阳系中有八大行星，它们与太阳间的距离从小到大依次为水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星，下面是八大行星绕太阳运动的有关数据
请认真阅读并分析数据，可得到哪些结论（至少写出两条）
23．如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ =π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期．求：
（1）该行星的公转周期T 行
（2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．A
5．C
6．D
7．D
8．D
9．B
10．B
11．B
12．D
13．D
14．A
15．D
16．＞
17． 椭圆 焦点 面积 轨道半长轴的三次方 公转周期的二次方
18．4.61
19．
20．
据开普勒第三定律可得
对水星、金星、地球，代入数据分别可得，该比值分别为
在误差允许的范围内，太阳系八大行星平均轨道半径的三次方和公转周期的平方之比为常量，即验证了开普勒第三定律。
通过数据发现平均轨道半径越大，公转周期就越大，猜测角速度越小。
21．
设月球轨道半径为R1，月球绕地球的公转周期为T1，则根据开普勒第三定律
由“东方红”一号周期T2已知，故还需要知道月球绕地球运动的轨道半径R1和周期T1即可推算出“东方红”一号绕地球的轨道半径。
22．行星运动轨道半长轴立方与周期平方的比值为定值
行星运动椭圆轨道的偏心率较小，粗略计算时可近似看成圆轨道
23．（1）；（2）
一、选择题（共15题）
1．将行星绕恒星的运动轨道看作圆轨道，那么它轨道半径R的三次方与运行周期T的平方的比值为k，即，则常数k的大小（ ）
A．与行星的质量有关
B．只与恒星的质量有关
C．与恒星的半径有关
D．与行星的半径有关
2．彗星是质量比较小体积比较大绕太阳运行的一类天体，已经发现的彗星达上千个，大部分彗星周期比较长，著名的短周期彗星“哈雷彗星”，它每隔一定时间飞近地球，此时能用肉眼观察到哈雷彗星。下图是地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨道，哈雷彗星的轨道是很扁的椭圆，椭圆的半长轴为地球公转半径的18倍，哈雷彗星曾在1682年飞近地球，请你推算自1682年后“哈雷”再次飞近地球大约在（ ）
A．1759年
B．1769年
C．1789年
D．1799年
3．据《环球时报》报道：“神舟”三号飞船发射升空后，美国方面立即组织力量进行追踪，但英国权威军事刊物《简史防务周刊》评论说，“这使美国感到某种程度的失望”。美国追踪失败的原因是“神舟”三号在发射数小时后，进行了变轨操作，后期轨道较初始轨道明显偏低，如图所示，开始飞船在轨道1上运行几周后，在Q点开启发动机喷射高速气体使飞船减速，随即关闭发动机，飞船接着沿椭圆轨道2运行，到达P点再次开启发动机，使飞船速度变为符合圆轨道3的要求，进入轨道3后绕地球做圆周运动，则飞船在轨道2上从Q点到P点的过程中，运行速率将（ ）
A．保持不变 B．逐渐增大 C．逐渐减小 D．先减小后增大
4．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．太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．由于火星与木星轨道不同，火星与木星公转周期的平方与其所对应轨道半长轴的立方之比不相等
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
5．天文学家测量毗邻恒星的距离是利用（ ）
A．可见光 B．类星体 C．视差 D．光谱仪
6．关于天体的运动，下列叙述正确的是( )
A．地球是静止的，是宇宙的中心
B．太阳是宇宙的中心
C．地球绕太阳做匀速圆周运动
D．九大行星都绕太阳运动，其轨道是椭圆
7．自古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了他们的注意．智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘，人类对这种运动规律的认识经历了漫长的历程，它随着认识的深入而不断地发展．下列关于对星体运动认识的叙述中符合现代认识观点的是
A．人们观测到太阳每天都要东升西落，这说明地球是静止不动的，是宇宙的中心
B．人们观测到行星绕太阳做圆周运动，这说明太阳是静止不动的，是宇宙的中心
C．人们认为天体的运动是神圣的，因此天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
D．开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究，得出的行星绕太阳运动的轨道是椭圆的结论
8．下列说法不正确的是（）
A．开普勒第三定律R3/T2=K，K为常数，此常数的大小只与中心天体有关
B．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的
C．匀速圆周运动是速度大小不变的运动
D．只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动
9．关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（ ）
A．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
B．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
C．表达式，k与中心天体有关
D．表达式，T代表行星运动的公转周期
10．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是
A．3：1 B．9：1 C．27：1 D．1：9
11．太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行星的半径、日星距离和质量如表所示：
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/106m 2.44 6.05 6.38 3.40 71.49 60.27 25.56 24.75
日星距离/×1011m 0.58 1.08 1.50 2.28 7.78 14.29 28.71 45.04
质量/×1024kg 0.33 4.87 6.00 0.64 1900 569 86.8 102
由表中所列数据可以估算天王星公转的周期最接近于（ ）A．7000年 B．85年 C．20年 D．10年
12．已知人造航天器在某行星表面上空绕行星做匀速圆周运动，绕行方向与行星自转方向相同（人造航天器周期小于行星的自转周期），经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s，航天器与行星的中心连线扫过角度为θ，引力常量为G，航天器上的人两次相邻看到行星赤道上的标志物的时间间隔是 t，这个行星的同步卫星的离行星的球心距离( )
A． B．
C． D．
13．关于开普勒行星运动的公式＝k，以下理解正确的是（ ）
A．k是一个与行星有关的常量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R0，周期为T0；月球绕地球运转轨道的长半轴为R，周期为T，则有
C．T表示行星运动的自转周期
D．T表示行星运动的公转周期
14．太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线时，天文学称这种现象为“行星冲日”。已知2020年7月21日土星冲日，土星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳运动的轨道半径的9.5倍，则下一次土星冲日的时间约为（ ）
A．2021年8月 B．2022年7月 C．2023年8月 D．2024年7月
15．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
二、填空题（共4题）
16．如图所示，人造地球卫星在椭圆形轨道上运转，设a点为近地点，b点为远地点．卫星沿轨道做顺时针转动，卫星通过a点时的线速度____通过b点时的线速度（填＞、=或＜）．
17．开普勒行星运动定律
（1）开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是___________，太阳处在椭圆的一个___________上。
（2）开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的___________。
（3）开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的___________跟它的___________的比值都相等，即=k，比值k是一个对于所有行星都相同的常量。
18．太阳系中除了九大行星之外，还有许多围绕太阳运行的小行星，其中有一颗名叫“谷神”的小行星，质量为1.00×1021kg，它运行的轨道半径是地球轨道半径的2.77倍，则它绕行太阳一周需要_____年。
19．地球和水星绕太阳运转的轨道可近似看作是圆形，已知地球到太阳的距离为水星到太阳距离的倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比为多少？
三、综合题（共4题）
20．太阳系八大行星轨道半长轴长度和运行周期的数据如表所示。利用这些数据验证开普勒第三定律，并尝试提出新的发现。
行星 平均轨道半径r/km 公转周期T
水星 88天
金星 225天
地球 365.25天
火星 687天
木星 11.86年
土星 29.46年
天王星 84.01年
海王星 164.79年
数据来源：《辞海》（第六版）
21．我国于1970年4月24日在酒泉发射了第一颗人造地球卫星“东方红”一号，从此进入了航天大国的行列，设卫星的轨道近似看作圆，“东方红”一号绕地球一周需114min，你认为还需要哪些条件，就可以推算出他的轨道半径？
22．太阳系中有八大行星，它们与太阳间的距离从小到大依次为水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星，下面是八大行星绕太阳运动的有关数据
请认真阅读并分析数据，可得到哪些结论（至少写出两条）
23．如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ =π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期．求：
（1）该行星的公转周期T 行
（2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．B
4．A
5．C
6．D
7．D
8．D
9．B
10．B
11．B
12．D
13．D
14．A
15．D
16．＞
17． 椭圆 焦点 面积 轨道半长轴的三次方 公转周期的二次方
18．4.61
19．
20．
据开普勒第三定律可得
对水星、金星、地球，代入数据分别可得，该比值分别为
在误差允许的范围内，太阳系八大行星平均轨道半径的三次方和公转周期的平方之比为常量，即验证了开普勒第三定律。
通过数据发现平均轨道半径越大，公转周期就越大，猜测角速度越小。
21．
设月球轨道半径为R1，月球绕地球的公转周期为T1，则根据开普勒第三定律
由“东方红”一号周期T2已知，故还需要知道月球绕地球运动的轨道半径R1和周期T1即可推算出“东方红”一号绕地球的轨道半径。
22．行星运动轨道半长轴立方与周期平方的比值为定值
行星运动椭圆轨道的偏心率较小，粗略计算时可近似看成圆轨道
23．（1）；（2）