3.1天体运动 同步练习（Word版含答案）

3.1天体运动同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）
A．英国物理学家卡文迪许用天平做实验测出引力常量
B．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
C．哥白尼首先提出了“地心说”
D．开普勒通过第谷多年的观测数据提出了行星运动定律
2．如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，行星速度最大的位置是（　　）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
3．有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是（　　）
A．所有的行星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
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轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
D．行星绕太阳运动的速度大小不变
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．太阳位于木星运行轨道的中心
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．火星与木星它们轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等
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．已知两个行星的质量m1＝2m2，公转周期T1＝2T2，则它们绕太阳运动轨道的半长轴之比为( )
A． B．
C． D．
6．如图所示为火星绕太阳运动的椭圆轨道，M、N、P是火星依次经过的三位置，F1、F2为椭圆的两个焦点．火星由M到N和由N到P的过程中，通过的路程相等，火星与太阳中心的连线扫过的面积分别为S1和S2.已知由M到N过程中，太阳的引力对火星做正功．下列判断正确的是(　　)
A．太阳位于焦点F1处
B．S1>S2
C．在M和N处，火星的动能EkM>EkN
D．在N和P处，火星的加速度aN>aP
7．假设地球同步卫星、月球绕地球的公转和地球绕太阳的公转均可近似看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．在相等时间内月球与地心的连线扫过的面积和地球与太阳中心的连线扫过的面积相等
B．在相等时间内地球同步卫星与地心的连线扫过的面积和月球与地心的连线扫过的面积相等
C．月球公转半径的三次方与周期平方的比值等于地球公转半径的三次方与周期平方的比值
D．地球同步卫星运动半径的三次方与周期平方的比值等于月球公转半径的三次方与周期平方的比值
8．物理学是科学家们智慧的结晶，科学家们在物理学的发展过程中做出了重大的贡献，下列叙述符合事实的是(　　)
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因并提出了惯性定律
B．伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快
C．卡文迪许利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律
D．天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
9．2021年5月15日火星探测器“天问一号”成功着陆火星。如图为探测器变轨过程的示意图。地球绕日轨道Ⅰ、探测器变轨所经椭圆形的“霍曼转移”轨道Ⅱ、火星绕日轨道Ⅲ在同一平面内。近似认为地球绕日、火星绕日的转动均为匀速圆周运动。地球与太阳间距记为1个天文距离，即，地球公转周期为1年，火星与太阳间距为，椭圆轨道Ⅱ与圆形轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于N、M两点，O点为太阳球心，为一条直线，火星、地球、探测器均逆时针转动。当地球处于太阳经度0°位置（N点）、火星处于太阳经度（P点）时探测器瞬间从N点进入椭圆轨道Ⅱ，为使探测器和火星同时到达同一地点——太阳经度180°位置（M点）时探测器被火星捕获，则应为（可能用到的数据，，）（　　）
A．33° B．44° C．55° D．66°
10．关于地球和太阳，下列说法中正确的是 （ ）
A．地球是围绕太阳运转的
B．太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转
C．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的
D．地球是围绕太阳做匀速圆周运动的
11．下列叙述中，正确的是
A．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心
C．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
D．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的
12．金星和木星都绕太阳做匀速圆周运动，木星绕太阳的公转周期是金星绕太阳的公转周期的20倍，那么金星和木星绕太阳运行的线速度大小之比约为
A． B． C．400 D．
13．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．太阳位于木星运行轨道的中心
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．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
D．火星与木星公转周期的平方之比等于它们轨道半长轴的立方之比
14．下列说法正确的是（ ）
A．地球是宇宙的中心，太阳．月亮及其他行星都绕地球运动
B．太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动
C．太阳是静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动
D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的
15．两行星运行周期之比为1∶2，则它们的轨道半长轴之比为
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．地球绕太阳运动称______转，其周期是______，地球绕地轴转动称为______转，其周期是______；月球绕地球运动的周期是______。
17．丹麦的赫兹普伦和美国的罗素在1913年绘制了赫罗图,表示的恒星的温度与亮度的关系,主序对角线中恒星的亮度增大,表面温度就_____________（填升高或降低）为了比较天体的发光强度,天文上采用____________________来表示。
18．如图所示，椭圆为地球绕太阳运动的轨道，A、B分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点，地球经过这两点时的速率分别为vA和vB；阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积，分别用SA和SB表示，则vA ___________vB、SA________SB．(均填“>”“=”或“<”）
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．设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧（称为地内行星）。在某些特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面。天文学称这种现象为“金星凌日”。如图所示，2012年6月6日天空上演的“金星凌日”吸引了全世界数百万天文爱好者。假设地球公转轨道半径为R，“金星凌日”每隔t0年出现一次，已知地球公转周期为T=1年。求金星的公转轨道半径。
21．月球与地球的距离为r月=3.8×108m，月球绕地球运行的周期T月=27.32天=2.36×106s，地球半径R地=6.4×108m，根据以上数据试计算：
（1）近地卫星的周期T卫：
（2）同步卫星离地的高度h．
22．两个质量分别是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
23．如图所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。
(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？
(2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．A
3．C
4．C
5．C
6．B
7．D
8．B
9．B
10．A
11．C
12．B
13．D
14．D
15．C
16． 公 1年 自 1天 1个月
17． 升高 绝对性等
18． >； =；
19．
20．
21．(1)86min.(2)
22．
23．(1)不是，不相同；(2)秋、冬两季比春、夏两季地球运动的快
答案第1页，共2页