3.1认识天体运动同步练习（word版含答案）

3.1认识天体运动同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列说法正确的是( )
A．开普勒提出行星运动规律，并发现了万有引力定律
B．万有引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测量得出的
C．牛顿发现了万有引力定律，并通过精确的计算得出万有引力常量
D．伽利略发现万有引力定律并测出了万有引力常量
2．要测定地球自转的真正周期，可选作参照物的天体是（　　）
A．月球 B．太阳 C．织女星 D．火星
3．所有行星绕太阳运转的轨道的半长轴的立方和运转周期的平方的比值为K,那么K的大小决定于( )
A．只与行星质量有关 B．与行星及恒星的质量都有关
C．只与恒星质量有关 D．与恒星质量及行星的周期有关
4．地球和金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．太阳位于金星运行轨道的中心
B．它们在近日点速度小于远日点速度
C．地球与金星公转周期平方与轨道半长轴立方之比相等
D．地球和金星绕太阳运行速度的大小始终相等
5．金星、火星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由开普勒定律可知( )
A．两行星的周期相等
B．两行星的速率均不变
C．太阳位于金星椭圆轨道的一个焦点上
D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积
6．如图所示，天文学家观测到某行星和地球在同一轨道平面内绕太阳做同向匀速圆周运动，且行星的轨道半径比地球的轨道半径小，地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫做地球对该行星的观察视角。当行星处于最大观察视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期，已知该行星的最大观察视角为θ，不计行星与地球之间的引力，则该行星环绕太阳运动的周期约为（　　）　　
A． 年 B．年 C．年 D．年
7．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）
A．3年 B．9年 C．27年 D．81年
8．2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、水星、太阳会在一条直线上，这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼”FAST（目前世界上口径最大的单天线射电望远镜）观测水星与太阳的视角（观察者分别与水星、太阳的连线所夹的角）为，则的最大值为（　　）
A． B． C． D．
9．关于行星的运动，下列说法正确的是（　　）
A．关于行星的运动，早期有“地心说”与“日心说”之争，“日心说”理论是完美无缺的
B．所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，且近日点速度小，远日点速度大
C．开普勒第三定律，式中k的值仅与中心天体的质量有关
D．卫星围绕行星运动不满足开普勒第三定律
10．某人造地球卫星绕地球运动的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，卫星在A点的速率比在B点的速率小，则地球位于（　　）
A．F2位置 B．F1位置 C．A位置 D．B位置
11．关于开普勒描述行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（　　）
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的一个焦点上
C．离太阳越近的行星运动周期越大
D．所有行星轨道的半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比值都相等
12．如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运动，其轨道的半长轴为r，公转周期为T，图示中、两个面积大小相等。则（ ）
A．行星可以不在椭圆的焦点上
B．卫星从a到b的速率逐渐增大
C．卫星从a到b的运行时间大于从c到d的时间
D．椭圆轨道半长轴立方与公转周期平方的比值只与卫星的质量有关
13．假设地球和金星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离，那么（　　）
A．地球公转周期小于金星的公转周期
B．地球公转的线速度大于金星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于金星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于金星公转的角速度
14．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（　　）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．第谷在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿在前人研究的基础上发现了万有引力定律
15．如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，已知哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，由此可知（　　）
A．地球质量与哈雷彗星质量之比为18∶1
B．地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为1∶
C．地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为1∶18
D．地球受到太阳的引力与哈雷彗星在远日点时受到太阳的引力之比为182∶1
二、填空题（共4题）
16．开普勒以全部的精力研究了第谷对行星运动的观测记录，终于发现：
（1）开普勒第一定律：所有行星绕太阳的运动的轨道都是___________，太阳处在椭圆的一个___________上；
（2）开普勒第二定律：对任一行星来说，它与太阳的连线在相等的时内扫过的面积是___________的。
17．德国天文学家开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道都是___，太阳处在椭圆的一个___之上。
18．根据开普勒三大定律可知：所有行星绕太阳运动的轨道都是_______，行星从远日点向近日点运动的过程中，行星的速度逐渐_______，地球和水星相比，________绕太阳的公转周期更长。
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．我国航天第一人杨利伟乘坐“神舟”五号载人飞船，在绕地球飞行了14圈、历时21小时后返回地面。已知地球半径R地=6.4×103km，“静止”在赤道上空的卫星的高度为5.67R地，则“神舟”五号离地多高？
21．开普勒行星运动第三定律指出：“行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的二次方成正比，即，是一个对所有行星都相同的常量。”
(1)现将行星绕太阳运动简化为匀速圆周运动模型，已知引力常量为，太阳质量为，行星到太阳距离为，运行周期为。请结合万有引力定律和牛顿运动定律推导常量的表达式。
(2)小明在图书馆查阅资料了解到：“已知月球绕地球做圆周运动的半径为、周期为；“嫦娥四号”探月卫星绕月球做圆周运动的半径为、周期为，引力常量为。”，他认为，若不计周围其他天体的影响，根据开普勒第三定律，应该满足，请判断他的观点是否正确，并说明理由。
22．地球公转运行的轨道半径，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径，其周期多长？
23．太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到土星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学称为“土星冲日”。已知地球公转轨道半径，地球公转周期年，土星公转轨道半径。
（1）求土星绕日的公转周期T2[计算结果保留到整数，可能用到的数，，；
（2）估算两次“土星冲日”的最短时间间隔（用T1和T2表示）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．C
3．C
4．C
5．C
6．A
7．C
8．A
9．C
10．B
11．B
12．B
13．C
14．D
15．B
16． 椭圆 焦点 相等
17． 椭圆 焦点
18． 椭圆 增大 地球
19．
20．323km
21．(1)；(2)不正确
22．29.7年
23．（1）；（2）
答案第1页，共2页