四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版必修2：3.1天体运动 课时作业（含解析）
文档属性
| 名称 | 四川省内江第六中学2019-2020学年高中物理教科版必修2：3.1天体运动 课时作业（含解析） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 83.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-02 13:53:57 | ||
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文档简介
3.1天体运动
课时作业（含解析)
1．关于开普勒第三定律的公式R3／T2=k，下列说法中正确的是（
）
A．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星
B．公式适用于所有围绕星球运行的行星（或卫星）
C．式中的k值，与恒星质量和行星质量均有关
D．式中的k值，与恒星和行星的速度有关
2．已知某个绕太阳运动的彗星的椭圆轨道如下图所示，F1、F2为椭圆的两个焦点，此彗星在A点时的速度比B点的速度大，那么太阳所处的位置是（
）
A．F1点
B．F2点
C．A点
D．B点
3．德国天文学家开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出著名的开普勒行星三定律。设太阳系的行星绕太阳做匀速圆周运动的半径的立方与周期的平方的比值为，土星的卫星做匀速圆周运动的半径的立方与周期的平方的比值为，地球的卫星做匀速圆周运动的半径的立方与周期的平方的比值为，则三者大小关系为（
）
A．
B．
C．
D．
4．关于开普勒行星运动规律，下列说法正确的是（
）
A．太阳系中绝大部分行星的运动轨道都是椭圆，而极个别行星的运动轨道可能是圆
B．只有行星绕太阳运动时的轨道才是椭圆的
C．在任意相等时间内，地球跟太阳的连线扫过的面积都相等
D．只适合于太阳系，不适应其他星系
5．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．有的行星绕太阳运动的轨道是圆
6．如图所示，在某行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星（ ）
A．从a到d的运动时间等于从d到c的时间
B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的时间
C．从a到b的时间
D．从c到d的时间
7．设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，即。那么K的大小（
）
A．只与行星的质量有关
B．只与恒星的质量有关
C．与恒星和行星的质量都有关
D．与恒星的质量及行星的速率有关
8．九大行星绕太阳运行的轨迹可以粗略地认为是圆，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
冥王星
星球半径(106m)
2.44
6.05
6.37
3.39
6.98
5.28
2.37
2.24
2.50
轨道半径(1011m)
0.58
1.08
1.50
2.28
7.78
14.3
28.7
45.0
59.0
从表中所列数据可以估算出冥王星的公转周期接近于(
)
A．4年
B．40年
C．140年
D．240年
9．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．离太阳越近的行星运动周期越大
D．所有行星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．
10．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．
11．关于开普勒行星运动的公式R3/T2＝k，以下理解正确的是
A．T表示行星运动的自转周期
B．T表示行星运动的公转周期
C．k是一个与行星无关的常量
D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则
12．如图所示，在同一轨道平面上有A、B、C三颗人造地球卫星，它们各自的运转半径不相同，则下列关系正确的是:
(
)
A．三颗卫星的速度vA＜vB
＜vC
B．三颗卫星角速度ωA＞ωB＞ω?C
C．三颗卫星的向心加速度aA＞aB＞aC
D．三颗卫星的周期TA＜TB
＜TC
13．2009年2月11日俄罗斯的“宇宙－2251”和美国的“Iridium33”卫星在西伯利亚上空约805
km处发生碰撞。若把两颗卫星的轨道看做圆形轨道，则两卫星相撞前( )
A．这两颗卫星一定在同一轨道上
B．这两颗卫星速度大小一定相等
C．两卫星的运行速度可能大于7.9km/s
D．两卫星的运动的加速度一定大于地面上的物体随地球自转的加速度
14．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是（ ）
A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
参考答案
1．B
【解析】
开普勒三定律都是由太阳系推导出来的，但是可以适用于所有的天体，故A错误，B正确；k值与中心天体有关，故C
D错误．
2．A
【解析】
由远地点向近地点运动时万有引力做正功速度增大，可知A点离太阳较近，由开普勒第一定律可知太阳位于其中的一个焦点上，为F1点，A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【解析】
由万有引力提供向心力有，则，式中的只与中心天体的质量有关，与环绕天体质量无关，由于，因此，故B正确，ACD错误.
4．C
【解析】
考查开普勒行星三定律及适用范围。
【详解】
A．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，A错误；
B．从开普勒第一定律外推，其它星系中行星绕中心天体运动的轨道也都是椭圆，B错误；
C．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的时间内扫过的面积相等，C正确；
D．由于太阳系是宇宙中的一个普通星系，没有任何特殊性，因此开普勒行星运动规律同样也适用于其它星系，D错误。
故选C。
5．D
【解析】
ABD．开普勒第一定律的内容为：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，AB正确D错误；
C．不同行星绕太阳运动的周期不等，根据第三定律得不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴是不同的，C正确。
让选说法错误的，故选D。
6．D
【解析】
根据开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。据此，行星运行在近日点时，与太阳连线距离短，故运行速度大，在远日点，太阳与行星连线长，故运行速度小。即在行星运动中，远日点的速度最小，近日点的速度最大。图中a点为近日点，所以速度最大，c点为远日点，所以速度最小。
A．那么从a到d的运动时间小于从d到c的时间，故A错误；
B．从d经a到b的运动时间小于从b经c到d的时间，故B错误；
C．从a到b的时间，故C错误；
D．从c到d的时间，故D正确。
故选D。
7．B
【解析】
开普勒第三定律的公式，式中的K只与恒星的质量有关，与行星质量、速率无关，故B正确ACD错误。
故选B。
8．D
【解析】
地球和冥王星的轨道半径比为，根据开普勒第三定律，知冥王星和地球的周期比，因为T1=1年，所以T2=240年．故D正确，ABC错误．
9．D
【解析】
AB、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，但都在不同的轨道上运动，故A
B错误；
CD、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，故离太阳越近的行星运动周期越短，故D正确，C错误。
故选D.
10．B
【解析】
根据开普勒第三定律，运动天体围绕同一中心天体运动时轨道半径的立方与公转周期的平方之比都相等，是一个常数，根据题意，可知
故ACD错误，B正确。
故选B。
11．BC
【解析】
开普勒行星运动的公式中的周期为公转周期，故A错误，B正确；对于同一中心天体k值与行星无关，中心天体不同，故C正确、D错误。
故选BC。
12．BCD
【解析】
根据万有引力提供向心力，得，,，；因为rA＜rB＜rC，所以vA＞vB＞vC；ωA＞ωB＞ωC；aA＞aB＞aC，TA＜TB＜TC，故选BCD.
13．BD
【解析】
A、若两颗卫星在同一圆轨道上运动，由卫星线速度v=知，它们的速度大小必然相等，保持相对静止，不会发生碰撞，故A错误。
B、两卫星相撞前一定在相同的轨道半径，不同的轨道平面上做匀速圆周运动，两颗卫星速度大小一定相等，故B
正确。
C、两卫星的运行速度一定小于7.9km/s，7.9km/s是近地卫星的线速度，也是卫星运转的最大速度，故C
错误。
D、物体随地球自转的加速度与地球同步卫星的加速度大小相等，这两颗卫星的轨道半径小于地球同步卫星的半径，由a=知，则两卫星的运动的加速度一定大于地面上的物体随地球自转的加速度，故D正确。
14．BCD
【解析】
AB.根据开普勒第一定律，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，故A错误，B正确；
CD.不同行星离太阳远近不同，轨道各不不同，运行的周期各不相同，根据开普勒第三定律，则不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴也是不同的，故CD正确。
故选BCD。
课时作业（含解析)
1．关于开普勒第三定律的公式R3／T2=k，下列说法中正确的是（
）
A．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星
B．公式适用于所有围绕星球运行的行星（或卫星）
C．式中的k值，与恒星质量和行星质量均有关
D．式中的k值，与恒星和行星的速度有关
2．已知某个绕太阳运动的彗星的椭圆轨道如下图所示，F1、F2为椭圆的两个焦点，此彗星在A点时的速度比B点的速度大，那么太阳所处的位置是（
）
A．F1点
B．F2点
C．A点
D．B点
3．德国天文学家开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出著名的开普勒行星三定律。设太阳系的行星绕太阳做匀速圆周运动的半径的立方与周期的平方的比值为，土星的卫星做匀速圆周运动的半径的立方与周期的平方的比值为，地球的卫星做匀速圆周运动的半径的立方与周期的平方的比值为，则三者大小关系为（
）
A．
B．
C．
D．
4．关于开普勒行星运动规律，下列说法正确的是（
）
A．太阳系中绝大部分行星的运动轨道都是椭圆，而极个别行星的运动轨道可能是圆
B．只有行星绕太阳运动时的轨道才是椭圆的
C．在任意相等时间内，地球跟太阳的连线扫过的面积都相等
D．只适合于太阳系，不适应其他星系
5．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．有的行星绕太阳运动的轨道是圆
6．如图所示，在某行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星（ ）
A．从a到d的运动时间等于从d到c的时间
B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的时间
C．从a到b的时间
D．从c到d的时间
7．设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，即。那么K的大小（
）
A．只与行星的质量有关
B．只与恒星的质量有关
C．与恒星和行星的质量都有关
D．与恒星的质量及行星的速率有关
8．九大行星绕太阳运行的轨迹可以粗略地认为是圆，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
冥王星
星球半径(106m)
2.44
6.05
6.37
3.39
6.98
5.28
2.37
2.24
2.50
轨道半径(1011m)
0.58
1.08
1.50
2.28
7.78
14.3
28.7
45.0
59.0
从表中所列数据可以估算出冥王星的公转周期接近于(
)
A．4年
B．40年
C．140年
D．240年
9．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．离太阳越近的行星运动周期越大
D．所有行星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．
10．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．
11．关于开普勒行星运动的公式R3/T2＝k，以下理解正确的是
A．T表示行星运动的自转周期
B．T表示行星运动的公转周期
C．k是一个与行星无关的常量
D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则
12．如图所示，在同一轨道平面上有A、B、C三颗人造地球卫星，它们各自的运转半径不相同，则下列关系正确的是:
(
)
A．三颗卫星的速度vA＜vB
＜vC
B．三颗卫星角速度ωA＞ωB＞ω?C
C．三颗卫星的向心加速度aA＞aB＞aC
D．三颗卫星的周期TA＜TB
＜TC
13．2009年2月11日俄罗斯的“宇宙－2251”和美国的“Iridium33”卫星在西伯利亚上空约805
km处发生碰撞。若把两颗卫星的轨道看做圆形轨道，则两卫星相撞前( )
A．这两颗卫星一定在同一轨道上
B．这两颗卫星速度大小一定相等
C．两卫星的运行速度可能大于7.9km/s
D．两卫星的运动的加速度一定大于地面上的物体随地球自转的加速度
14．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是（ ）
A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
参考答案
1．B
【解析】
开普勒三定律都是由太阳系推导出来的，但是可以适用于所有的天体，故A错误，B正确；k值与中心天体有关，故C
D错误．
2．A
【解析】
由远地点向近地点运动时万有引力做正功速度增大，可知A点离太阳较近，由开普勒第一定律可知太阳位于其中的一个焦点上，为F1点，A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【解析】
由万有引力提供向心力有，则，式中的只与中心天体的质量有关，与环绕天体质量无关，由于，因此，故B正确，ACD错误.
4．C
【解析】
考查开普勒行星三定律及适用范围。
【详解】
A．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，A错误；
B．从开普勒第一定律外推，其它星系中行星绕中心天体运动的轨道也都是椭圆，B错误；
C．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的时间内扫过的面积相等，C正确；
D．由于太阳系是宇宙中的一个普通星系，没有任何特殊性，因此开普勒行星运动规律同样也适用于其它星系，D错误。
故选C。
5．D
【解析】
ABD．开普勒第一定律的内容为：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，AB正确D错误；
C．不同行星绕太阳运动的周期不等，根据第三定律得不同行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴是不同的，C正确。
让选说法错误的，故选D。
6．D
【解析】
根据开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。据此，行星运行在近日点时，与太阳连线距离短，故运行速度大，在远日点，太阳与行星连线长，故运行速度小。即在行星运动中，远日点的速度最小，近日点的速度最大。图中a点为近日点，所以速度最大，c点为远日点，所以速度最小。
A．那么从a到d的运动时间小于从d到c的时间，故A错误；
B．从d经a到b的运动时间小于从b经c到d的时间，故B错误；
C．从a到b的时间，故C错误；
D．从c到d的时间，故D正确。
故选D。
7．B
【解析】
开普勒第三定律的公式，式中的K只与恒星的质量有关，与行星质量、速率无关，故B正确ACD错误。
故选B。
8．D
【解析】
地球和冥王星的轨道半径比为，根据开普勒第三定律，知冥王星和地球的周期比，因为T1=1年，所以T2=240年．故D正确，ABC错误．
9．D
【解析】
AB、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，但都在不同的轨道上运动，故A
B错误；
CD、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，故离太阳越近的行星运动周期越短，故D正确，C错误。
故选D.
10．B
【解析】
根据开普勒第三定律，运动天体围绕同一中心天体运动时轨道半径的立方与公转周期的平方之比都相等，是一个常数，根据题意，可知
故ACD错误，B正确。
故选B。
11．BC
【解析】
开普勒行星运动的公式中的周期为公转周期，故A错误，B正确；对于同一中心天体k值与行星无关，中心天体不同，故C正确、D错误。
故选BC。
12．BCD
【解析】
根据万有引力提供向心力，得，,，；因为rA＜rB＜rC，所以vA＞vB＞vC；ωA＞ωB＞ωC；aA＞aB＞aC，TA＜TB＜TC，故选BCD.
13．BD
【解析】
A、若两颗卫星在同一圆轨道上运动，由卫星线速度v=知，它们的速度大小必然相等，保持相对静止，不会发生碰撞，故A错误。
B、两卫星相撞前一定在相同的轨道半径，不同的轨道平面上做匀速圆周运动，两颗卫星速度大小一定相等，故B
正确。
C、两卫星的运行速度一定小于7.9km/s，7.9km/s是近地卫星的线速度，也是卫星运转的最大速度，故C
错误。
D、物体随地球自转的加速度与地球同步卫星的加速度大小相等，这两颗卫星的轨道半径小于地球同步卫星的半径，由a=知，则两卫星的运动的加速度一定大于地面上的物体随地球自转的加速度，故D正确。
14．BCD
【解析】
AB.根据开普勒第一定律，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，故A错误，B正确；
CD.不同行星离太阳远近不同，轨道各不不同，运行的周期各不相同，根据开普勒第三定律，则不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴也是不同的，故CD正确。
故选BCD。