3.1 认识天体运动 同步训练（Word版含答案）

3.1课时 认识天体运动 同步训练册
一、单选题
1．（2021·江苏省高邮中学高一期末）开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　）
A．在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，运行的周期都相同
C．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大
D．开普勒发现行星运动规律后，根据计算和观测发现了海王星，从而证明了规律的正确性
2．（2021·吉林·延边朝鲜族自治州延边二中北校区高一期中）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．所有行星都绕太阳运动，其轨道是椭圆
3．（2021·新疆·乌鲁木齐市第二十中学高一期末）在太阳系中有关行星的运动的说法，正确的是（　　）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心
B．行星在近日点的速度大于在远日点的速度
C．所有行星轨道半长轴的三次方跟它的自转周期的二次方的比都相等
D．行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值与行星有关
4．（2021·黑龙江·齐齐哈尔三立高级中学有限公司高一期中）如图所示，火星和地球都在围绕太阳旋转，其运行轨道是椭圆，根据开普勒行星运动定律可知（　　）
A．火星绕太阳运动过程中，速率不变
B．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
C．地球靠近太阳的过程中，运行速率将减小
D．在任意相等的时间内，火星与太阳连线扫过的面积一定等于地球与太阳的连线扫过的面积
5．（2022·浙江·台州市书生中学高一阶段练习）太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2021·广东·广州市第七中学高一期中）许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法的叙述不正确的是（　　）
A．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
C．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
D．哥白尼的“日心说”有突破，但也有局限性
7．（2021·湖南·永兴县童星学校高二期中）如图所示，土星和火星都在围绕太阳公转，根据开普勒行星运动定律可知（　　）
A．土星远离太阳的过程中，它的速度将增大
B．土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运动
C．土星比火星的公转周期大
D．土星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
8．（2021·辽宁·模拟预测）近年来我国航天事业飞速发展，2020年7月23日，我国自主研发的火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，随后准确地进入预定地火转移轨道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，，轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，关于探测器，下列说法正确的是（　　）
A．沿轨道Ⅰ运动时，探测器与Q点连线在相等时间内扫过的面积相等
B．沿轨道Ⅱ运动时，探测器经过O点的加速度大小等于
C．沿着轨道Ⅱ运行过程中，探测器于平衡状态
D．沿轨道Ⅱ的运动周期大于沿轨道Ⅰ的运动周期
9．（2022·全国·高一专题练习）1980年10月14日，中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行星，2001年12月21日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准，将这颗小行星命名为“钱学森星”，若将地球和“ 钱学森星”绕太阳的运动都看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知“钱学森星”绕太阳运行一周的时间约为3.4年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R，则“钱学森”星绕太阳运行的轨道半径约为（　　）
A．R B．R C．R D．R
二、多选题
10．（2019·天津市求真高级中学高二期中）关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是（　　）
A．k是一个与行星质量无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为，周期为；月球绕地球运转轨道的半长轴为，周期为，则
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
11．（2022·全国·高三专题练习）关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解正确的是（　　）
A．k是一个与太阳有关与行星无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则
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
三、填空题
12．（2021·甘肃·金昌市第一中学高一期中）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。
13．（2016·湖南株洲·高一阶段练习）开普勒行星运动定律告诉我们：所有行星绕太阳运动的轨道都是_____，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的_____，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的_____的二次方的比值都相等．
14．（2016·江苏盐城·高一期中）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＜）．
四、解答题
15．（2021·全国·高一课时练习）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）
16．（2021·河南·辉县市第一高级中学高一阶段练习）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。
17．（2021·湖南岳阳·高一期末）土星上空有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA＝8.0×104km和rB＝1.2×105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比；
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．C
2．D
3．B
4．B
5．D
6．B
7．C
8．B
9．C
10．AD
11．AD
12． 椭圆 焦点 相等
13． 椭圆 面积 公转周期
14．＞
15．【解析】
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。
16．
17．（1）；(2)
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