2024人教版高中物理必修第二册练习题--分层作业12 行星的运动（有解析）
文档属性
| 名称 | 2024人教版高中物理必修第二册练习题--分层作业12 行星的运动（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 364.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-12 13:59:04 | ||
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文档简介
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2024人教版高中物理必修第二册
第七章分层作业12 行星的运动
A级 必备知识基础练
1.(2023山东烟台高一期末)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圆
B.行星轨道的半长轴越长,其公转周期越大
C.行星绕太阳运动时,离太阳越远运行速度越大
D.行星绕太阳运行时,它与太阳的连线在任意相等的时间内所扫过的面积不相等
2.(2023河南濮阳高一期末)关于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是( )
A.所有行星的轨道都是圆,R是圆的半径
B.若地球绕太阳运行轨道的半长轴为R地、周期为T地,月球绕地球运行轨道的半长轴为R月、周期为T月,则=k
C.k与R3成正比、与T2成反比
D.k只与中心天体有关
3.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。下列反映绕太阳运转的周期与轨道半径关系的图像正确的是( )
4. 如图所示,若地球绕太阳运行到A、B、C、D四个位置时,分别为春分、夏至、秋分和冬至,以下说法正确的是( )
A.地球由夏至运行到秋分的过程中速率逐渐减小
B.地球由春分运行到夏至的过程中速率逐渐增大
C.地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长
D.地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间短
5.(2023河南安阳高一期末)如图所示,假设空间站与比空间站离地更高的卫星B在同一轨道平面上做匀速圆周运动,且环绕方向一致,空间站距地面高度为h1,卫星B轨道半径为h2,地球半径为R。引力常量为G,则卫星B与空间站的周期之比T1∶T2为( )
A. B.
C. D.
6.已知中国空间站天和核心舱运行轨道远地点高度约为394.9 km,近地点高度约为384 km,地球半径为6 400 km,地球同步卫星距地球表面的高度约为36 000 km,周期为24 h。则天和核心舱环绕地球一周的时间约为( )
A.1.5 h B.6 h C.0.5 h D.8 h
7.(2023陕西西安高一期末)太阳系八大行星绕太阳运行的轨道可粗略地视为圆,表格是各行星的轨道半径,从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道半 径/1011 m 0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0
A.80年 B.120年 C.165年 D.200年
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)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
(2)若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
B级 能力素养提升练
9.飞船和空间站分离之后,会通过调姿、制动、减速等操作从原飞行轨道进入返回轨道。假设飞船在离地面高度为h的圆轨道上运行的周期为T,并由此圆轨道经过调整进入近地点离地面高度为0.6h的椭圆轨道。若已知地球半径为9h,9.83=941.192;=0.97,则飞船在此椭圆轨道的周期为( )
A.0.97T B.0.94T
C.0.95T D.0.96T
10.如图所示,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为TB;C为绕地球做圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为TC。下列说法或关系式正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的圆心上
B.B卫星和C卫星运动的速度大小均不变
C.,该比值的大小与地球和卫星都有关
D.,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关
11.北斗导航系统的某颗卫星绕地球E做椭圆轨道运动,地球E位于椭圆的一个焦点上。轨道上标记了该卫星经过相等时间间隔Δt=,T为轨道周期的有关位置。则下列说法正确的是( )
A.面积S1>S2
B.卫星在轨道上A点的速度小于B点的速度
C.T2=Ca3,其中C为常数,a为椭圆半长轴
D.T2=C'b3,其中C'为常数,b为椭圆半短轴
12. 如图所示,地球卫星P绕地球做匀速圆周运动,地球相对卫星的张角为θ=2α;另一卫星Q(图中未画出)的张角为4α。则P与Q的周期之比为( )
A. B.
C. D.
13.(2023山西晋中月考)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的时候,天文学称为“火星冲日”。已知火星公转半径与地球公转半径的比值为(C为常数),地球的公转周期为T,求:
(1)火星公转周期T火;
(2)相邻两次火星冲日的时间间隔Δt。
分层作业12 行星的运动
1.B 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,故A错误;根据=k可知行星轨道的半长轴越长,其公转周期越大,故B正确;根据开普勒第二定律可知行星绕太阳运行时,它与太阳的连线在任意相等的时间内所扫过的面积相等,离太阳越远运行速度越小,故C、D错误。
2.D 所有行星的轨道都是椭圆,R是椭圆的半长轴,故A错误;地球和月球不是绕同一个中心天体运动,所以,故B错误;开普勒第三定律中,k是一个对所有行星都相同的常量,它是由中心天体决定的,与行星无关,故C错误,D正确。
3.D 由开普勒第三定律知=k,所以R3=kT2,选项D正确。
4.C 由夏至运行到秋分的过程中,地球从远日点向近日点运行,故速率逐渐增大,A错误;由春分运行到夏至的过程中,地球离太阳越来越远,故速率逐渐减小,B错误;地球由春分运行到秋分比由秋分运行到春分运行的慢,故运行的时间长,C正确,D错误。
5.A 根据开普勒第三定律可知,解得,故A正确。
6.A 由题意可知天和核心舱运行轨道的半长轴a= km=6 789.45 km,根据开普勒第三定律有,解得周期T约为1.5 h,故A正确。
7.C 设海王星绕太阳运行的轨道半径为r1,周期为T1,地球绕太阳公转的轨道半径为r2,周期为T2(T2=1年),由开普勒第三定律可得,解得T1=·T2=164年,海王星的公转周期最接近165年,故选C。
8.答案 (1)2062年 (2)v1
解析 (1)由开普勒第三定律知=k
得3=2,解得T哈=T地=76年
即下次飞近地球大约为(1986+76)年=2062年。
(2)由开普勒第二定律知v1>v2。
9.A 由题意可知,飞船在椭圆轨道的半长轴a==9.8h,设飞船在此椭圆轨道的周期为T1,由开普勒第三定律得,解得T1=0.97T,故A正确。
10.A 由开普勒第一定律可知,选项A正确;由开普勒第二定律可知,B卫星绕地球运行时速度大小在不断变化,选项B错误;由开普勒第三定律可知,,该比值的大小仅与地球有关,选项C、D错误。
11.C 根据开普勒第二定律可知,卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等,故面积S1=S2,选项A错误;根据开普勒第二定律可知,卫星在轨道上A点的速度大于B点的速度,选项B错误;根据开普勒第三定律可知=k=,a为椭圆半长轴,选项C正确,D错误。
12.D 根据几何关系可知卫星P的轨道半径r1=,卫星Q的轨道半径r2=,根据开普勒第三定律=k,可知P与Q的周期之比为,选项D正确,A、B、C错误。
13.答案 (1)CT (2)
解析 (1)由开普勒第三定律得
解得T火=CT。
(2)由题意得ω地Δt=ω火Δt+2π
由角速度和周期关系有Δt=Δt+2π
解得Δt=。
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第七章分层作业12 行星的运动
A级 必备知识基础练
1.(2023山东烟台高一期末)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圆
B.行星轨道的半长轴越长,其公转周期越大
C.行星绕太阳运动时,离太阳越远运行速度越大
D.行星绕太阳运行时,它与太阳的连线在任意相等的时间内所扫过的面积不相等
2.(2023河南濮阳高一期末)关于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是( )
A.所有行星的轨道都是圆,R是圆的半径
B.若地球绕太阳运行轨道的半长轴为R地、周期为T地,月球绕地球运行轨道的半长轴为R月、周期为T月,则=k
C.k与R3成正比、与T2成反比
D.k只与中心天体有关
3.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。下列反映绕太阳运转的周期与轨道半径关系的图像正确的是( )
4. 如图所示,若地球绕太阳运行到A、B、C、D四个位置时,分别为春分、夏至、秋分和冬至,以下说法正确的是( )
A.地球由夏至运行到秋分的过程中速率逐渐减小
B.地球由春分运行到夏至的过程中速率逐渐增大
C.地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长
D.地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间短
5.(2023河南安阳高一期末)如图所示,假设空间站与比空间站离地更高的卫星B在同一轨道平面上做匀速圆周运动,且环绕方向一致,空间站距地面高度为h1,卫星B轨道半径为h2,地球半径为R。引力常量为G,则卫星B与空间站的周期之比T1∶T2为( )
A. B.
C. D.
6.已知中国空间站天和核心舱运行轨道远地点高度约为394.9 km,近地点高度约为384 km,地球半径为6 400 km,地球同步卫星距地球表面的高度约为36 000 km,周期为24 h。则天和核心舱环绕地球一周的时间约为( )
A.1.5 h B.6 h C.0.5 h D.8 h
7.(2023陕西西安高一期末)太阳系八大行星绕太阳运行的轨道可粗略地视为圆,表格是各行星的轨道半径,从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( )
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道半 径/1011 m 0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0
A.80年 B.120年 C.165年 D.200年
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)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
(2)若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
B级 能力素养提升练
9.飞船和空间站分离之后,会通过调姿、制动、减速等操作从原飞行轨道进入返回轨道。假设飞船在离地面高度为h的圆轨道上运行的周期为T,并由此圆轨道经过调整进入近地点离地面高度为0.6h的椭圆轨道。若已知地球半径为9h,9.83=941.192;=0.97,则飞船在此椭圆轨道的周期为( )
A.0.97T B.0.94T
C.0.95T D.0.96T
10.如图所示,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为TB;C为绕地球做圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为TC。下列说法或关系式正确的是( )
A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的圆心上
B.B卫星和C卫星运动的速度大小均不变
C.,该比值的大小与地球和卫星都有关
D.,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关
11.北斗导航系统的某颗卫星绕地球E做椭圆轨道运动,地球E位于椭圆的一个焦点上。轨道上标记了该卫星经过相等时间间隔Δt=,T为轨道周期的有关位置。则下列说法正确的是( )
A.面积S1>S2
B.卫星在轨道上A点的速度小于B点的速度
C.T2=Ca3,其中C为常数,a为椭圆半长轴
D.T2=C'b3,其中C'为常数,b为椭圆半短轴
12. 如图所示,地球卫星P绕地球做匀速圆周运动,地球相对卫星的张角为θ=2α;另一卫星Q(图中未画出)的张角为4α。则P与Q的周期之比为( )
A. B.
C. D.
13.(2023山西晋中月考)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的时候,天文学称为“火星冲日”。已知火星公转半径与地球公转半径的比值为(C为常数),地球的公转周期为T,求:
(1)火星公转周期T火;
(2)相邻两次火星冲日的时间间隔Δt。
分层作业12 行星的运动
1.B 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,故A错误;根据=k可知行星轨道的半长轴越长,其公转周期越大,故B正确;根据开普勒第二定律可知行星绕太阳运行时,它与太阳的连线在任意相等的时间内所扫过的面积相等,离太阳越远运行速度越小,故C、D错误。
2.D 所有行星的轨道都是椭圆,R是椭圆的半长轴,故A错误;地球和月球不是绕同一个中心天体运动,所以,故B错误;开普勒第三定律中,k是一个对所有行星都相同的常量,它是由中心天体决定的,与行星无关,故C错误,D正确。
3.D 由开普勒第三定律知=k,所以R3=kT2,选项D正确。
4.C 由夏至运行到秋分的过程中,地球从远日点向近日点运行,故速率逐渐增大,A错误;由春分运行到夏至的过程中,地球离太阳越来越远,故速率逐渐减小,B错误;地球由春分运行到秋分比由秋分运行到春分运行的慢,故运行的时间长,C正确,D错误。
5.A 根据开普勒第三定律可知,解得,故A正确。
6.A 由题意可知天和核心舱运行轨道的半长轴a= km=6 789.45 km,根据开普勒第三定律有,解得周期T约为1.5 h,故A正确。
7.C 设海王星绕太阳运行的轨道半径为r1,周期为T1,地球绕太阳公转的轨道半径为r2,周期为T2(T2=1年),由开普勒第三定律可得,解得T1=·T2=164年,海王星的公转周期最接近165年,故选C。
8.答案 (1)2062年 (2)v1
解析 (1)由开普勒第三定律知=k
得3=2,解得T哈=T地=76年
即下次飞近地球大约为(1986+76)年=2062年。
(2)由开普勒第二定律知v1>v2。
9.A 由题意可知,飞船在椭圆轨道的半长轴a==9.8h,设飞船在此椭圆轨道的周期为T1,由开普勒第三定律得,解得T1=0.97T,故A正确。
10.A 由开普勒第一定律可知,选项A正确;由开普勒第二定律可知,B卫星绕地球运行时速度大小在不断变化,选项B错误;由开普勒第三定律可知,,该比值的大小仅与地球有关,选项C、D错误。
11.C 根据开普勒第二定律可知,卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等,故面积S1=S2,选项A错误;根据开普勒第二定律可知,卫星在轨道上A点的速度大于B点的速度,选项B错误;根据开普勒第三定律可知=k=,a为椭圆半长轴,选项C正确,D错误。
12.D 根据几何关系可知卫星P的轨道半径r1=,卫星Q的轨道半径r2=,根据开普勒第三定律=k,可知P与Q的周期之比为,选项D正确,A、B、C错误。
13.答案 (1)CT (2)
解析 (1)由开普勒第三定律得
解得T火=CT。
(2)由题意得ω地Δt=ω火Δt+2π
由角速度和周期关系有Δt=Δt+2π
解得Δt=。
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