粤教版（2019）高中物理 必修第二册 课时分层作业8　认识天体运动word版含答案

课时分层作业(八)　认识天体运动
(建议用时：25分钟)
◎考点一　开普勒定律的理解
1．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中不正确的是(　　)
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．有的行星绕太阳运动的轨道是圆
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
B　[八大行星的轨道都是椭圆，A对，B错；不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，C对，D对。]
2．(多选)关于行星绕太阳运动的说法正确的是(　　)
A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点
B．太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆
C．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
D．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
AC　[太阳系中的八大行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个公共焦点上，选项A正确，B错误；行星的运动是曲线运动，运动方向总是沿着轨道的切线方向，选项C正确；行星从近日点向远日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角大于90°，行星从远日点向近日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角小于90°，选项D错误。]
3．(多选)对开普勒第一定律的理解，下列说法正确的是(　　)
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化的
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．一个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内
D．一个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内
BC　[根据开普勒第一定律可知，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，A错误，B正确；一个行星围绕着太阳运动的轨道在某一固定的平面内，C正确，D错误。]
4．如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是(　　)
A．速度最大点是B点
B．速度最小点是C点
C．m从A到B做减速运动
D．m从B到A做减速运动
C　[根据开普勒第二定律，对行星而言，行星和恒星的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以速度最大点是A点，速度最小点是B点，A、B错；
根据开普勒第二定律知行星离恒星越远，速度越小，从A到B行星与恒星的距离在增大，速度在减小，反过来从B到A行星与恒星的距离在减小，速度在增大，C对，D错。]
5．关于开普勒行星运动的公式＝k，以下理解正确的是(　　)
A．k是一个与行星有关的量
B．行星轨道的半长轴越长，自转周期越长
C．行星轨道的半长轴越长，公转周期越长
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半长轴为R月，周期为T月，则＝
C　[＝k中k是一个与行星无关的量，它是由太阳质量所决定的一个恒量，A错误；T是公转周期，B错误，C正确；＝k是指围绕太阳的行星的周期与轨道半径的关系，D错误。]
◎考点二　开普勒定律的计算
6．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为(　　)
A．2∶1　　　　　　 B．4∶1
C．8∶1 D．16∶1
C　[据开普勒第三定律＝＝，故选C。]
7．太阳系八大行星公转轨道可近似看成圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为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(　　)
水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期 (年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5
A．1.2亿千米 B．2.3亿千米
C．4.6亿千米 D．6.9亿千米
B　[由题意可知，行星绕太阳运转时，满足＝k，设地球的公转周期和公转半径分别为T1、r1，火星绕太阳的公转周期和轨道半径分别为T2、r2，则＝，代入数值得，r2≈2.3亿千米。]
8．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列能反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是(　　)
A　　　　B　　　　　C　　　　D
D　[由开普勒第三定律知＝k，所以R3＝kT2，D正确。]
9．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轨道半径的18倍，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，请你根据开普勒第三定律估算，它下次飞近地球是哪一年？
[解析]　将地球的公转轨道近似看成圆形轨道，设其周期为T1，半径为r1；哈雷彗星的周期为T2，轨道半长轴为r2，则根据开普勒第三定律有＝，
因为r2＝18r1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T2＝·T1≈76.4年。
所以它下次飞近地球是在2062年。
[答案]　2062年
4/4