高中物理人教版 必修2 自测题 6.1 行星的运动 Word版含解析

1．关于天体的运动，以下说法中正确的是(　　)
A．天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律
B．天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
C．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动
D．太阳系中所有行星都绕太阳运动
解析：选D　天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律，即牛顿三大定律，故A错误。天体的运动轨道都是椭圆，而不是圆，只是将椭圆当成圆处理，故B错误。太阳从东边升起，又从西边落下，是地球自转的结果，故C错误。
2．(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动
B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
C．地球是绕太阳运动的一颗行星
D．日心说和地心说都不完善
解析：选CD　地心说和日心说都不完善，太阳、地球等天体都是运动的，不可能静止，故B错误，D正确。地球是绕太阳运动的普通行星，并非宇宙的中心天体，故A错误，C正确。
3．(多选)下列关于对开普勒第三定律＝k的理解，正确的是(　　)
A．T表示行星的自转周期
B．k是一个仅与中心天体有关的常量
C．该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
D．若地球绕太阳运转的半长轴为a1，周期为T1，月球绕地球运转的半长轴为a2，周期为T2，由开普勒第三定律可得＝
解析：选BC
4．(多选)如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是(　　)
A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变的
B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的
C．某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内
D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内
解析：选BC　根据开普勒第一定律(轨道定律)的内容可以判定：行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，选项A错误，B正确；行星围绕着太阳运动，由于受到太阳的引力作用而被约束在一定的轨道上，选项C正确，D错误。
5．开普勒的行星运动规律也适用于其他天体或人造卫星的运动规律，某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的，则此卫星运行的周期大约是(　　)
A．1～4天　　　　　　　　 B．4～8天
C．8～16天 D．16～20天
解析：选B　由开普勒第三定律＝k
得＝，
所以T星＝T月＝×27天≈5.2天，B正确。
6.某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的速率大，则太阳位于(　　)
A．F2　　　　　　　　　 B．A
C．F1 D．B
解析：选A　根据开普勒第二定律，行星和太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，故行星在近日点的速率大于在远日点的速率，由题知行星在A点的速率比在B点的速率大，所以太阳位于F2位置，选项A正确。
7．地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是(　　)
A．地球公转速度是不变的
B．冬至这天地球公转速度大
C．夏至这天地球公转速度大
D．无法确定
解析：选B　冬至这天地球与太阳的连线短，夏至长。根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过相等的面积，则在相等的时间内，冬至时地球运动的路径要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，选项B正确。
8．关于太阳周围的八大行星，以下说法正确的是(　　)
A．所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B．所有行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道都相同
C．离太阳越近的行星，其公转周期越小
D．离太阳越远的行星，其公转周期越小
解析：选C　所有的行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道不同，故A、B错误；由开普勒第三定律知，离太阳越近的行星，公转周期越小，故C正确，D错误。

9．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va，则过近日点时行星的速率为(　　)
A．vb＝va B．vb＝ va
C．vb＝va D．vb＝ va
解析：选C　如图所示，若行星从轨道的远日点A经足够短的时间Δt运动到A′点，从轨道的近日点B经时间Δt运动到B′点。
因Δt很小，OBB′和OAA′都可看成扇形，
则SOAA′＝vaaΔt，SOBB′＝vbbΔt，由开普勒第二定律知SOAA′＝SOBB′，
联立以上三式得vb＝va，C正确。
10．(多选)太阳系中的第二大行星——土星的卫星众多，目前已发现达数十颗。下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数。则两卫星相比较，下列判断正确的是(　　)
卫星
距土星的
距离/km
半径/km
质量/kg
发现者
发现
年代
土卫五
527 000
765
2.49×1021
卡西尼
1672
土卫六
1 222 000
2 575
1.35×1023
惠更斯
1655
A．土卫五的公转周期较小
B．土卫六的转动角速度较大
C．土卫六的向心加速度较小
D．土卫五的公转速度较大
解析：选ACD　比较同一个行星的两卫星的运动情况，其方法和比较太阳的任意两颗行星的运动情况的方法一样。卫星本身的大小、形状与其运动快慢无关。筛选所给的信息，其重要信息是卫星离土星的距离。设卫星运动轨道是圆形的，且是匀速圆周运动，根据开普勒第三定律：轨道半径的三次方与公转周期的二次方的比值相等，则A正确。土卫六的周期较大，则由匀速圆周运动的知识得土卫六的角速度较小，故B错误。根据匀速圆周运动向心加速度公式a＝ω2r＝2r及开普勒第三定律＝k，得a＝r＝4π2·k·，可知半径大的向心加速度小，故C正确。由于v＝＝2π＝2π ，由推理可知，轨道半径小的卫星，其运动速度大，故D正确。
11．地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做一个天文单位，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成圆形轨道。
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：＝，
得r2＝·r1＝1.5(个天文单位)。
答案：1.5
12．天文学家观察哈雷彗星的周期为75年，离太阳最近的距离为8.9×1010 m，试根据开普勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离。太阳系的开普勒常量k可取3.354×1018 m3/s2。
解析：彗星离太阳的最近距离和最远距离之和等于轨道半长轴的2倍，因此，只要求出轨道半长轴即可。
由开普勒第三定律知＝k，
a＝ ＝ m
≈2.66×1012m。
彗星离太阳最远的距离为：
2a－8.9×1010 m＝(2×2.66×1012－8.9×1010)m＝5.231×1012 m。
答案：5.231×1012 m