2019-2020学年鲁科版（2019）必修第二册 4.1从嫦娥奔月到“阿波罗”上天 达标作业（解析版)

4.1从嫦娥奔月到“阿波罗”上天
达标作业（解析版)
1．关于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中心处
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
2．关于开普勒行星运动定律，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，太阳处在一个焦点上
B．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小始终不变
3．行星绕恒星运动的轨道如果是圆，那么它的运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，即：，关于常数k的大小，下列说法中正确的是：
A．只与行星的质量有关
B．只与恒星的质量有关
C．与恒星的质量与行星的质量都有关
D．与恒星的质量与行星的运行速度有关
4．若太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道，地球与太阳之间的平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为（ ）
A．1.2亿千米 B．2.3亿千米 C．4.6亿千米 D．6.9亿千米
5．太阳系中各大行星绕太阳运动的轨道可以粗略的认为是圆形，下表所示是几个行星距太阳的距离和行星质量的参数，由表中的数据可估算出天王星公转的周期最接近于　　
行星
水星
地球
火星
木星
天王星
海王星
日星距离
行星质量
1900
102
A．7000年 B．85年 C．20年 D．10年
6．关于行星的运动，开普勒根据观测记录得出下列结果，正确的是（　　）
A．行星绕太阳作匀速圆周运动
B．在公式=k中，R是行星中心到太阳中心的距离
C．在公式=k中，k是跟行星和太阳均有关的常量
D．以上三点均错
7．下列关于太阳系的说法正确的是（ ）
A．太阳系处在银河系的中心
B．太阳系中只存在太阳和它的八大行星
C．大阳系是由太阳和若干行星以及它们的卫星和彗星组成
D．太阳系的能量来源于太阳内部重核裂变所释放的核能
8．水星和金星绕太阳的轨道可视为同一平面内的圆周，设水星、金星的运转周期分别为T1、T2，从水星与金星在太阳同侧的一条直线上开始计时，则两星再次在太阳同侧一条直线上需经过的时间为（ ）
A． B．
C． D．
9．现有两卫星都绕地球做圆周运动监测某城市，B轨道是地球同步卫星轨道，A轨道半径是同步轨道半径的倍,两轨道始终共面，请问该非同步卫星每天运行到某城市正上空的次数应为（ ）
A．15次 B．16次 C．17次 D．18次
10．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．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
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．太阳没有位于木星运行轨道的中心
11．开普勒三大定律的发现为人类对天体运动规律的认识作出巨大贡献。其中开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方根其椭圆轨道半长轴的立方之比是一个常数
行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
轨道半径
5.8
10.8
15
22.8
77.8
147.8
如表表示太阳系中某些行星绕太阳运动的轨道半径，设各行星绕太阳做圆周运动，轨道半长轴等于轨道半径。请计算出水星绕太阳公转的周期？
12．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.
13．关于月球的形成,科学家提出了不同的假说：
分裂说：月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球。
同源说：月球和地球在同一个浮动星云内同时形成。
碰撞说：在太阳系形成的过程中,地球与一个较大天体发生了剧烈的碰撞,激射到太空中的地球物质和该碰撞天体的残骸不断相互吸引,最终形成了月球。
（1）有科学家用下图形象地描述了月球的一种形成过程：
你认为这种图示描述的是月球形成的哪种假说？__________________________
（2）月球形成初期,小天体频繁撞击月球,在月球表面形成了随处可见的_______________________.
14．科学家早已预言,太阳在50亿年后会膨胀成一颗红巨星,届时吞噬掉离太阳最近的二颗行星,地球地面的温度将升高到今天的两三倍,最后变成白矮星。而质量比太阳大得多的恒星,最终会归结于中子星或黑洞。中子星的密度是如此之大,平均每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨！科学家表示,太阳膨胀会使地球的生物生存区域重新分布。大约20亿年后,太阳就会使地球变得不再适合生存。
（1）在太阳演化为红巨星的膨胀过程中,地球会变得不适合生物生存,你认为其主要原因是______________________________________.
（2）大恒星归结为中子星后,原来的原子结构不复存在。你觉得原来的原子结构中的原子核内的质子和核外电子所带的电荷,到哪里去了呢？你的猜想是____________________________________.
（3）铀-235的原子核在发生裂变时能放出大量的能量。铀核的密度也是非常巨大的,大约是_________________千克/米3,你得出的依据是____________________________.
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
A．所有行星都沿着不同的椭圆轨道绕太阳运动，选项A错误；
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的焦点处，选项B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，离太阳越近的行星的运动周期越短，选项C错误；
D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确．
2．B
【解析】
【详解】
开普勒行星运动第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A错误．开普勒行星运动第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，可知离太阳越近的行星的运动周期越短，故B正确，C错误；由开普勒第二定律可知，日星连线相同时间内扫过面积相等，行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之则越小．故D错误．故选B．
【点睛】
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意公转周期与自转周期的区别，线速度的大小变化与间距的关系．
3．B
【解析】
【详解】
行星绕恒星做圆周运动的向心力由万有引力提供，则，解得，则常数k的大小只与恒星的质量有关，故选B.
4．B
【解析】
【详解】
由表中数据知T地＝1年，T火＝1.88年，由得，r火＝≈2.3亿千米，故B正确，ACD错误。
5．B
【解析】
【详解】
天王星轨道半径是28.71×1011m，地球轨道半径是1.50×1011m；根据数据得天王星与地球的轨道半径之比大约为=18.7．根据万有引力提供向心力得解得：T=2π．则天王星与地球的周期之比大约为=85，因为地球的周期为1年，则天王星的周期大约为85年．故B正确，ACD错误．故选B．
【点睛】
本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解所需要的物理量，注意根据条件选择合适的公式．还要理解表格中各数据的物理意义．
6．D
【解析】
【详解】
由开普勒第一定律可知，每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳运动，故A错误；在公式=k中，R是椭圆轨道的半长轴，故B错误；在公式=k中，k是与太阳质量有关的一个常数，与行星无关，故C错误；综上，故D正确；故选D．
7．C
【解析】
宇宙是无限的，太阳只不过是宇宙中普通的一颗恒星，并不是银河系的中心，故A错误；太阳系中除了太阳和它的八大行星外，还有各行星的卫星等，故B错误；太阳系由太阳和若干行星及它们的卫星和慧星组成，故C正确；太阳系的能量来源于太阳内部轻核聚变所释放的核能，故D错误；故选C．
8．D
【解析】
【分析】
由于水星比金星的轨道低，周期小，故再次出现这种现象时，水星比金星多转一周，由此可以解得需要的时间．
【详解】
设需要的时间为t，在此时间内水星比金星多转一周，就会再次出现这种现象，故有：
，
解得t=．
故选D．
【点睛】
要会分析题目，比如所谓的再次出现某一现象，一般应经过的时间是周期的倍数关系，若涉及两个物体，则一般他们之间就是运动快的多转一周．
9．AC
【解析】
【详解】
根据开普勒第三定律可知：
TB＝1天
可得
天；
若非同步卫星与地球自转方向相同，则假设至少经过时间t经过该城市上空一次，则：
解得
天
即每天运行到某城市正上空的次数应为15次；
若非同步卫星与地球自转方向相反，则假设至少经过时间t′经过该城市上空一次，则：
解得
天
即每天运行到某城市正上空的次数应为17次；
A ．15次，与结论相符，选项A正确；
B． 16次，与结论不相符，选项B错误；
C． 17次，与结论相符，选项C正确；
D． 18次，与结论不相符，选项D错误。
10．CD
【解析】
【详解】
根据第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故A错误；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，故B错误；根据开普勒第三定律，R3 /T2 =K，K为常数，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．故C正确；第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故D正确；故选CD．
【点睛】
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．注意第三定律R3 /T2 =K中，R是半长轴，T是公转周期，K与中心天体的质量有关．
11．0.24年
【解析】
【详解】
设水星绕太阳公转的半径为，地球绕太阳公转的半径为，水星绕太阳公转的周期为，地球绕太阳公转的周期为，根据开普勒第三定律有：
水星绕太阳公转的轨道半径是，地球绕太阳公转的轨道半径是：
解得：
年年
12．大于
【解析】
【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．
13．碰撞说 环形山（月坑）
【解析】
【详解】
（1）[1]．从左向右看，第一幅图中有外来星球飞向原始地球，图二外来星球与地球相撞，图三空中有激射出去的天体及地球上的物质，这些物质在空中运动时相互吸引，最终形成了图四中的情景，即形成了月球，故上图符合了碰撞说。
（2）[2]．月球表面由于没有空气，所以不会像落向地球时克服摩擦做功而烧毁，故小天体频繁撞击月球而在月球表面形成一个个较大的坑，故称月坑；坑的周边就是我们所看到的环形山。
14．地球表面的温度降升高到不适合人类生存的程度 核外电子被压缩到与质子结合，电荷中和 原子核的密度与中子星的密度相当
【解析】
【详解】
（1）[1]．在太阳演化为红巨星的膨胀过程中，地球会变得不适合生物生存，主要原因是地球表面的温度降升高到不适合人类生存的程度。
（2）[2]．大恒星归结为中子星后，原来的原子结构不复存在，原来的原子结构中的原子核内的质子和核外电子所带的电荷相互，发生了电荷中和现象。
（3）[3][4]．铀核就是原子核，中子星的密度与原子核的密度差不多，根据题意中子星的密度是