人教版必修第二册7.1行星的运动 练习(word版含答案)

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名称 人教版必修第二册7.1行星的运动 练习(word版含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-06 04:50:33

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文档简介

人教版必修第二册 7.1 行星的运动
一、单选题
1.两行星运行周期之比为,其运行轨道的半长轴之比为(  )
A. B. C. D.
2.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.下列说法正确的是(  )
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以金星为参考系,太阳是静止的
D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的
3.中国首个火星探测器“天问一号”,已于2021年2月10。日成功环绕火星运动。若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动,运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0,则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为(  )
A.365天 B.400天 C.670天 D.800天
4.宇宙中两颗恒星A和B,它们的半径分别为和表面的重力加速度分别为和,各自均有一颗卫星α和b,绕A和B做匀速圆周运动。轨道半径分别为和。卫星a和恒星A中心的连线在时间内扫过的面积为S,卫星b和恒星B中心的连线在时间内扫过的面积也为S,则的值为(  )
A. B. C. D.
5.某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示,E和F是椭圆的两个焦点,O是椭圆的中心,行星在B点的速度比在A点的速度小。则恒星位于(  )
A.F 点 B.A点 C.E点 D.O点
6.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.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
B.地球在金星与太阳之间
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
7.下列说法符合史实的(  )
A.牛顿发现了海王星和冥王星
B.牛顿发现了行星的运动规律
C.开普勒发现了万有引力定律
D.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
8.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1682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,如图所示,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现哈雷的预言得到证实,该彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近出现的时间是1986年,则关于它下次飞近地球的时间,下列判断正确的是(  )
A.大约在2070年 B.大约在2062年
C.大约在2048年 D.大约在2035年
9.在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季。如图所示,从地球绕太阳的运动规律分析,下列判断正确的是(  )
A.在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较小
B.在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
C.清明放假三天里,太阳对地球的引力对地球做负功
D.春夏两季和秋冬两季时间长度相同
10.所有行星绕太阳运动的轨道都是(  )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线中一支 D.抛物线
11.某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示,E和F是椭圆的两个焦点,O是椭圆的中心,行星在B点的速度比在A点的速度大。则恒星位于(  )
A.F点 B.A点 C.E点 D.O点
12.行星 B绕着恒星A 运动的轨迹如图所示,行星在 M 位置时两者距离最近,行星在 N位置时两者距离最远,M、N、P、Q为轨迹上的四个对称点,则在这四个位置中,行星速度最大的位置为(  )
A.Q位置 B.P位置 C.N位置 D.M位置
13.人类对太阳系中行星运动规律的探索过程中,曾有擅长观测的科学家通过长期观测记录了各行星环绕太阳运动(公转)的大量数据,在此基础上有位擅长数学推理的科学家,认为行星公转轨道应该是椭圆,然后通过数学推理,发现了行星运动三大定律,揭示了行星运动的规律。观测记录行星公转的大量数据以及发现行星运动三大定律的科学家分别是( )
A.托勒密、第谷 B.第谷、开普勒 C.哥白尼、托勒密 D.哥白尼、开普勒
14.如图所示,甲、乙两颗卫星绕地球做同向圆周运动,已知甲卫星的周期为N小时,每过9N小时,乙卫星都要运动到与甲卫星同居于地球一侧且三者共线的位置上,则甲、乙两颗卫星的线速度之比为(  )
A. B. C. D.
15.下列对开普勒行星运动定律的理解正确的是(  )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,这些椭圆有一个共同的焦点,太阳就在此焦点上
B.行星靠近太阳时运动速度小,远离太阳时运动速度大
C.行星轨道的半长轴越长,其自转的周期就越大
D.行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数,此常数的大小与太阳和行星均有关
二、填空题
16.开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动。“东方红一号”卫星是我国于1970年4月24日发射的第一颗人造地球卫星,由“长征一号”运载火箭送入近地点441km、远地点2368km的椭圆轨道,则“东方红一号”卫星在近地点的速度___________(填“大于”、“等于”或“小于”)在远地点的速度;已知地球同步卫星距地面高度为km,周期为24h,地球视为半径为km的球体,则“东方红一号”卫星运行的周期为__________h(结果保留一位有效数字)。
17.通过观察宇宙中的其他星系,按外形大致分为:________星系、________星系和不规则星系.
18.如图所示是某行星围绕太阳运行的示意图,则行星在A点的速率________在B点的速率.
三、解答题
19.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?
20.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.
21.有人发现了一颗小行星,测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍,则该行星绕太阳公转的周期约是多少年?(结果保留1位小数)
22.某行星绕太阳沿椭圆轨道运行,它的近日点A到太阳距离为r,远日点B到太阳的距离为,若行星经过近日点时的速度为,求该行星经过远日点时的速度的大小。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
根据开普勒第三定律得轨道半长轴的三次方与运行周期的平方之比为常数,即
该题关键要掌握开普勒第三定律内容,轨道半长轴的三次方与运行周期的平方之比为常数,即,与恒星质量有关。
【详解】
根据开普勒第三定律得轨道半长轴的三次方与运行周期的平方之比为常数,即
两行星的运转周期之比为,所以它们椭圆轨道的半长轴之比为
故选C。
2.D
【详解】
A.金星通过太阳和地球之间时,我们才能看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;
B.因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用,所以不能将太阳看成质点,选项B错误;
C.以金星为参考系,太阳是运动的,选项C错误;
D.金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确。
故选D。
3.B
【详解】
设火星轨道半径为R1,公转周期为T1,地球轨道半径为R2,公转周期为T2,依题意有
解得
根据开普勒第三定律,有
解得
设从相距最近到相距最远需经过的最短时间为t,有
带入数据,可得
故选B。
4.C
【详解】
卫星在t时间内与中心天体连线扫过的扇形面积为


ABD错误,C正确,故选C。
5.C
【详解】
行星在B点的速度比在A点的速度小,恒星位于焦点上,且远地点速度小于近地点速度,故恒星位于E点。
故选C。
6.C
【详解】
A.观测“金星凌日”时,如果将太阳看成质点,无法看到“金星凌日”现象,A错误;
B.“金星凌日”现象的成因是光的直线传播,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,金星挡住了沿直线传播的太阳光,人们看到太阳上的黑点实际上是金星,由此可知发生金星凌日现象时,金星位于地球和太阳之间,B错误;
C.根据开普勒第三定律
金星绕太阳的轨道半径小于地球绕太阳的轨道半径,所以金星绕太阳公转一周时间小于365天,C正确;
D.相同时间内,金星与太阳连线扫过的面积不等于地球与太阳连线扫过的面积,因为是不同的天体在围绕太阳运动,D错误。
故选C。
7.D
【详解】
A.威廉·赫歇耳发现了海王星和冥王星,故A错误;
B.开普勒发现了行星的运动规律,故B错误;
C.牛顿发现了万有引力定律,故C错误;
D.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量,故D正确;
故选D。
8.B
【详解】
设彗星的周期为T1,地球的公转周期为T2,这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,由开普勒第三定律得
所以
1986+76=2062
故选B。
9.C
【详解】
AB.根据开普勒第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。近日点连线短,速度大,所以在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大;远日点连线长,速度小,在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较小;故AB错误;
C.清明放假三天里,在春分至夏至之间,地球与太阳之间的距离变大,太阳对地球的引力对地球做负功,故C正确;
D.春夏两季比秋冬两季时间长。故D错误。
故选C。
10.B
【详解】
根据开普勒第一定律,可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的焦点上。故选B;
11.A
【详解】
行星绕恒星沿椭圆轨道运动,因为行星在B点的速度比在A点的速度大,说明B点是近点,A点是远点,则恒星位于F点。
故选A。
12.D
【详解】
行星绕恒星沿椭圆轨道运动,由开普勒第二定律可知,行星与恒星的连线在相等时间内扫过的面积相等,即行星离恒星较近时运动较快,M点的运动速度最大。
故选D。
13.B
【详解】
第谷通过长期观测记录了各行星环绕太阳运动(公转)的大量数据,开普勒认为行星公转轨道应该是椭圆,然后通过数学推理,发现了行星运动三定律。
故选B。
14.A
【详解】

T1=N
解得
根据开普勒定律
线速度

故选A。
15.A
【详解】
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,这些椭圆有一个共同的焦点,太阳就在此焦点上,选项A正确;
B.根据开普勒第二定律,行星在近日点时的速率最大,故选项B错误;
CD.根据开普勒第三定律
=k
T是指行星的公转周期,且常数k与环绕天体(行星)无关,只与中心天体(太阳)有关,故选项CD错误.
故选A。
16. 大于 2
【详解】
[1]根据开普勒第二定律知,东方红一号卫星在相同时间内卫星与地心连线在近地点扫过的面积等于在远地点扫过的面积,故近地点的速度大于远地点的速度。
[2]由题意知,东方红一号运行的椭圆轨道的半长轴为
地球的同步卫星的运行轨道半径为
根据开普勒第三定律得
代入数据,解得
17. 旋涡 椭圆
【详解】
通过观察,宇宙中的星系的形状大致分为旋涡星系,椭圆星系,不规则星系三类.其中银河系是旋涡星系.
【点睛】解答本题要了解一些有关宇宙的知识,宇宙由物质组成,物质处在不停的运动和发展之中;我们所了解的宇宙都是通过间接观察得出的.
18.大于
【详解】
根据开普勒第二定律,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积.A点为近日点,B点为远日点,太阳位于焦点位置,如果时间间隔相等,则面积A=面积B,即,那么由此可知,行星在A点的速率比在B点的大.
【点睛】
查了开普勒第二定律,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积.再结合时间相等,面积相等,对应弧长求出平均速度.
19.323km
【详解】
“神舟”五号飞船绕地球运动一周所用的时间为
T1=h=1.5h
“静止”在赤道上空的卫星绕地球运动的周期为T2=24h,由开普勒第三定律

解得
r1=·r2
则“神舟”五号离地面的高度为
h=r1-R地=·r2-R地
其中
r2=5.67R地+R地=6.67R地
代入数据得
h≈323km
20.(1)86min.(2)
【详解】
(1)月球绕地球做匀速圆周运动,近地卫星绕地球做匀速圆周运动,
根据开普勒第三定律:
月球与地球的距离为,月球绕地球运行的周期,地球半径.
联立解得;
(2)同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律:
其中:
联立以上方程可以得到:.
21.22.6年
【详解】
由开普勒第三定律得,该小行星的轨道半径r与其周期T的关系为
(常量)
同理,地球的轨道半径与其周期(1年)的关系为
(常量)。
又由于该行星和地球都绕太阳转动,故
联立以上三式得

22.
【详解】
根据开普勒第二定律,行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,它和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,如图所示
分别以近日点A和远日点B为中心,取一个很短的时间△t,在该时间内扫过的面积如图中的两个曲边三角形所示,由于时间极短,可把这段时间内的运动看成匀速率运动,从而有
可得该行星经过远日点时的速度大小为
答案第1页,共2页
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