7.1行星的运动 精选训练题
一、选择题
1.人类一直不断地对宇宙追求探索着,关于宇宙天体学说正确的是( )
A.日心说代表人物是托勒密
B.地心说是正确的,日心说是错误的
C.日心说被人们所接受的原因是以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星运动也变得简单了
D.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动
2.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.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
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.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
3.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椭圆,太阳处在椭圆的中心
B.地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C.开普勒第三定律的表达式中的T代表行星的自转周期
D.开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动
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.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
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.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为( )
A.2:1 B.4:1 C.8:1 D.16:1
6.德国杰出的天文学家、物理学家、数学家开普勤在丹麦天文学家第谷积累的大量天文观测记录基础上通过研究发现了行星运动的三大定律,首次对行星运动规律做出了准确的描述,被誉为“天空立法者”。假设地球、火星和金星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的公转周期大小分别为、、。已知它们的轨道半径,根据开普勒定律可以判定是( )
A. B. C. D.
7.国际天文学联合会大会投票,通过了新的行星定义,冥王星被排除在太阳系大行星行列之外,太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗.若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆,各星球半径和轨道半径如下表所示:
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()
轨道半径()
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )
A.165年 B.120年 C.80年 D.30年
8.太阳系有八大行星,八大行星离太阳的远近不同,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.
9.长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天.2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000km,则它的公转周期T2最接近于( )
A.15天 B.25天 C.35天 D.45天
10.某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为,则过近日点时的速率为( )
A. B. C. D.
11.下列说法中正确的是( )
A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点
B.太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形,并不都是椭圆
C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
12.开普勒第一定律告诉我们: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。实际上,行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。这样也就是说:我们可以把太阳系中各行星的运动近似看作匀速圆周运动。则离太阳越远的行星( )
A.公转周期越小
B.公转周期越大
C.公转角速度越小
D.公转角速度越大
13.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过。持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示。下面说法正确的是( )
A.金星轨道半长轴的三次方与公转周期的平方之比小于地球公转半长轴的三次方与公转周期平方之比
B.金星绕太阳运行轨道的半长轴小于地球
C.金星绕太阳公转一周时间小于365天
D.相同时间内,金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
14.如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中( )
A.海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比
B.海王星在Q点的角速度大于P点的角速度
C.从P到M所用时间小于
D.从P到Q阶段,速率逐渐变小
二、填空题
15.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。
三、解答题
16.地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫作一个天文单位,用来量度太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的周期是1.84年,根据开普勒第三定律,火星公转轨道半径是多少个天文单位的长度?(将地球和火星绕太阳公转的轨道近似看成圆形轨道)
17.地球的公转轨道接近圆,但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。
(1)若这颗彗星在近日点的线速度为v1,在远日点的线速度为v2,则哪个线速度大?
(2)这颗彗星最近出现的时间是1986年,它下次飞近地球大约是哪一年?
18.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动,其周期为T。如果飞船要返回地面,可在轨道上某点A处,将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆和地球表面在B点相切,如图所示。如果地球半径为R0,求飞船由A点运动到B点所需要的时间。
19.2020年10月14日发生了火星冲日,即火星、地球和太阳位于同一直线上,且火星与地球的距离达到了最近,如图所示。火星和地球的相关数据如下表所示
行星 质量 绕太阳公转轨道半径 绕太阳的公转周期
地球 年
火星
(1)求火星绕太阳的公转周期(计算结果以年为单位,保留一位小数,取);
(2)估算相邻两次火星冲日的时间间隔。
参考答案
1.C2.C3.D4.C5.C6.B7.A8.D9.B10.B11.AC12.BC13.BC14.CD
15.4.61
16.1.5
【解析】
设地球和火星的轨道半径分别为r1、r2,公转周期分别为T1、T2。
根据开普勒第三定律有=
得r2=×r1=1.5(天文单位)
17.(1)v1;(2)2062年
【解析】
(1)由开普勒第二定律知v1>v2;
(2)由开普勒第三定律知
得
解得年
即下次飞近地球大约为(1986+76)年=2062年
18.T
【解析】
由题图可知,飞船由A点到B点所需要的时间刚好是沿图中椭圆轨道运动周期的一半,椭圆轨道的半长轴为
设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′,
根据开普勒第三定律有
解得
所以飞船由A点到B点所需要的时间为
19.(1)1.8年;(2)2.25年
【解析】
(1)设火星绕太阳公转的周期为T2,根据开普勒第三定律有
解得
(2)设相邻两次火星冲日的时间间隔为t,根据圆周运动规律有
解得t=2.25年答案第1页,共2页