2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册第七章7.1行星运动 课时习题
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册第七章7.1行星运动 课时习题 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 456.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-16 10:59:00 | ||
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文档简介
课堂计划跟踪训练：7.1行星运动
1．下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．离太阳越近的行星的运动周期越短
C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速率与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速率小，距离大时速率大
D．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
2．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．太阳位于木星运行轨道的中心
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二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
D．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
3．关于公式＝k，下列说法正确的是( )
A．公式只适用于围绕地球运行的卫星
B．公式只适用于太阳系中的行星
C．k值是一个与星球(中心天体)有关的常量
D．对于所有星球(同一中心天体)的行星或卫星，k值都不相等
4．[多选]哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法正确的是( )
A．哈雷彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．哈雷彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．哈雷彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D．若哈雷彗星公转周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍
5．[多选]开普勒关于行星运动规律的表达式为＝k，以下理解正确的是( )
A．k是一个与行星无关的常量
B．a代表行星的球体半径
C．T代表行星运动的自转周期
D．T代表行星绕太阳运动的公转周期
6．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，则过近日点时的速率为( )
A．vb＝va
B．vb＝va
C．vb＝va
D．vb＝va
7．阋神星是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，因观测估算比冥王星大，在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年，设地球绕太阳运行的轨道半径为r，则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为( )
A．r
B．r
C．r
D．r
8.如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运转的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A．天
B．天
C．1天
D．9天
9．木星的公转周期约为12年，如果把地球到太阳的距离作为1天文单位，则木星到太阳的距离约为( )
A．2天文单位
B．4天文单位
C．5.2天文单位
D．12天文单位
10．2018年2月6日，马斯克的SpaceX猎鹰重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空。甲图是特斯拉跑车和Starman
(宇航员模型)的最后一张照片，它们正在远离地球，处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如乙图)。远日点超过火星轨道，距离太阳大约为3.9亿公里，已知日、地的平均距离约为1.5亿公里。则特斯拉跑车环绕太阳的周期约为(可能用到的数据：＝2.236，＝2.47)( )
A．18个月
B．29个月
C．36个月
D．40个月
11.“九星连珠”的示意图如图所示。若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，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( )
行星名称
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
12.如图所示，飞船绕地球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，地球半径为R0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间。
课堂计划跟踪训练：7.1圆周运动
1．下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．离太阳越近的行星的运动周期越短
C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速率与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速率小，距离大时速率大
D．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
解析：选B 行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，但并不是所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动，A错误；由开普勒第三定律的表达式＝k可知，离太阳越近的行星的公转周期越短，B正确；由开普勒第二定律可知，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故行星在近日点的速率大，在远日点的速率小，C错误；由开普勒第一定律可知，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，D错误。
2．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．太阳位于木星运行轨道的中心
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二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
D．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
解析：选C 太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，选项A错误。由于火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，
选项B错误。根据开普勒行星运动定律可知，火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方，选项C正确。相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误。
3．关于公式＝k，下列说法正确的是( )
A．公式只适用于围绕地球运行的卫星
B．公式只适用于太阳系中的行星
C．k值是一个与星球(中心天体)有关的常量
D．对于所有星球(同一中心天体)的行星或卫星，k值都不相等
解析：选C 开普勒第三定律适用于所有天体，故A、B错误；围绕同一星球运行的行星或卫星，k值相等，不同星球的行星或卫星，k值不相等，即k是与中心天体有关的量，故C正确，D错误。
4．[多选]哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法正确的是( )
A．哈雷彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．哈雷彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．哈雷彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D．若哈雷彗星公转周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍
解析：选ABC 根据开普勒第二定律，为使相等时间内扫过的面积相等，则应保证近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大，因此在近日点哈雷彗星的线速度(即速率)、角速度都较大，选项A、B正确。向心加速度an＝，在近日点，v大，r小，因此an大，选项C正确。根据开普勒第三定律＝k，则＝＝762，即r1＝
r2，选项D错误。
5．[多选]开普勒关于行星运动规律的表达式为＝k，以下理解正确的是( )
A．k是一个与行星无关的常量
B．a代表行星的球体半径
C．T代表行星运动的自转周期
D．T代表行星绕太阳运动的公转周期
解析：选AD 开普勒第三定律中的公式＝k，k是一个与行星无关的常量，与中心天体有关，选项A正确；a代表行星椭圆轨道的半长轴，选项B错误；T代表行星绕太阳运动的公转周期，选项C错误，D正确。
6．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，则过近日点时的速率为( )
A．vb＝va
B．vb＝va
C．vb＝va
D．vb＝va
解析：选C 如图所示，A、B分别为远日点和近日点，由开普勒第二定律，太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等，取足够短的时间Δt，则有va·Δt·a＝vb·Δt·b，所以vb＝va，C正确。
7．阋神星是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，因观测估算比冥王星大，在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年，设地球绕太阳运行的轨道半径为r，则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为( )
A．r
B．r
C．r
D．r
解析：选C 由开普勒第三定律＝，得r阋＝r，选项C正确。
8.如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运转的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A．天
B．天
C．1天
D．9天
解析：选C 由于r卫＝r月，T月＝27天，由开普勒第三定律，有＝，可得T卫＝1天，故选项C正确。
9．木星的公转周期约为12年，如果把地球到太阳的距离作为1天文单位，则木星到太阳的距离约为( )
A．2天文单位
B．4天文单位
C．5.2天文单位
D．12天文单位
解析：选C 木星、地球都环绕太阳按椭圆轨道运行，计算时可近似当成圆轨道处理，因此它们到太阳的距离可当成是绕太阳公转的轨道半径。由开普勒第三定律＝，得r木＝r地＝×1天文单位≈5.2天文单位。
10．2018年2月6日，马斯克的SpaceX猎鹰重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空。甲图是特斯拉跑车和Starman
(宇航员模型)的最后一张照片，它们正在远离地球，处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如乙图)。远日点超过火星轨道，距离太阳大约为3.9亿公里，已知日、地的平均距离约为1.5亿公里。则特斯拉跑车环绕太阳的周期约为(可能用到的数据：＝2.236，＝2.47)( )
A．18个月
B．29个月
C．36个月
D．40个月
解析：选B 由开普勒第三定律＝，即＝，可得T车≈29个月，故A、C、D错误，B正确。
11.“九星连珠”的示意图如图所示。若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，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( )
行星名称
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
解析：选B 由表中知T地＝1年，T火＝1.88年，由＝得，r火＝≈2.3亿千米，故B正确。
12.如图所示，飞船绕地球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，地球半径为R0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间。
解析：当飞船做半径为R的圆周运动时，由开普勒第三定律，得＝k，
当飞船返回地面时，从A处降速后沿椭圆轨道至B处。设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′，椭圆的半长轴为a，则＝k，
可解得T′＝
T。
由于a＝，由A到B的时间t＝，
所以t＝
T＝
。
答案：
1．下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．离太阳越近的行星的运动周期越短
C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速率与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速率小，距离大时速率大
D．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
2．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．太阳位于木星运行轨道的中心
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二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
D．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
3．关于公式＝k，下列说法正确的是( )
A．公式只适用于围绕地球运行的卫星
B．公式只适用于太阳系中的行星
C．k值是一个与星球(中心天体)有关的常量
D．对于所有星球(同一中心天体)的行星或卫星，k值都不相等
4．[多选]哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法正确的是( )
A．哈雷彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．哈雷彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．哈雷彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D．若哈雷彗星公转周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍
5．[多选]开普勒关于行星运动规律的表达式为＝k，以下理解正确的是( )
A．k是一个与行星无关的常量
B．a代表行星的球体半径
C．T代表行星运动的自转周期
D．T代表行星绕太阳运动的公转周期
6．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，则过近日点时的速率为( )
A．vb＝va
B．vb＝va
C．vb＝va
D．vb＝va
7．阋神星是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，因观测估算比冥王星大，在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年，设地球绕太阳运行的轨道半径为r，则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为( )
A．r
B．r
C．r
D．r
8.如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运转的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A．天
B．天
C．1天
D．9天
9．木星的公转周期约为12年，如果把地球到太阳的距离作为1天文单位，则木星到太阳的距离约为( )
A．2天文单位
B．4天文单位
C．5.2天文单位
D．12天文单位
10．2018年2月6日，马斯克的SpaceX猎鹰重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空。甲图是特斯拉跑车和Starman
(宇航员模型)的最后一张照片，它们正在远离地球，处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如乙图)。远日点超过火星轨道，距离太阳大约为3.9亿公里，已知日、地的平均距离约为1.5亿公里。则特斯拉跑车环绕太阳的周期约为(可能用到的数据：＝2.236，＝2.47)( )
A．18个月
B．29个月
C．36个月
D．40个月
11.“九星连珠”的示意图如图所示。若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，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( )
行星名称
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
12.如图所示，飞船绕地球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，地球半径为R0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间。
课堂计划跟踪训练：7.1圆周运动
1．下列关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．离太阳越近的行星的运动周期越短
C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速率与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速率小，距离大时速率大
D．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
解析：选B 行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，但并不是所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动，A错误；由开普勒第三定律的表达式＝k可知，离太阳越近的行星的公转周期越短，B正确；由开普勒第二定律可知，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故行星在近日点的速率大，在远日点的速率小，C错误；由开普勒第一定律可知，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，D错误。
2．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．太阳位于木星运行轨道的中心
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二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
D．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
解析：选C 太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，选项A错误。由于火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行速度的大小不相等，
选项B错误。根据开普勒行星运动定律可知，火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方，选项C正确。相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误。
3．关于公式＝k，下列说法正确的是( )
A．公式只适用于围绕地球运行的卫星
B．公式只适用于太阳系中的行星
C．k值是一个与星球(中心天体)有关的常量
D．对于所有星球(同一中心天体)的行星或卫星，k值都不相等
解析：选C 开普勒第三定律适用于所有天体，故A、B错误；围绕同一星球运行的行星或卫星，k值相等，不同星球的行星或卫星，k值不相等，即k是与中心天体有关的量，故C正确，D错误。
4．[多选]哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法正确的是( )
A．哈雷彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．哈雷彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．哈雷彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D．若哈雷彗星公转周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍
解析：选ABC 根据开普勒第二定律，为使相等时间内扫过的面积相等，则应保证近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大，因此在近日点哈雷彗星的线速度(即速率)、角速度都较大，选项A、B正确。向心加速度an＝，在近日点，v大，r小，因此an大，选项C正确。根据开普勒第三定律＝k，则＝＝762，即r1＝
r2，选项D错误。
5．[多选]开普勒关于行星运动规律的表达式为＝k，以下理解正确的是( )
A．k是一个与行星无关的常量
B．a代表行星的球体半径
C．T代表行星运动的自转周期
D．T代表行星绕太阳运动的公转周期
解析：选AD 开普勒第三定律中的公式＝k，k是一个与行星无关的常量，与中心天体有关，选项A正确；a代表行星椭圆轨道的半长轴，选项B错误；T代表行星绕太阳运动的公转周期，选项C错误，D正确。
6．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，则过近日点时的速率为( )
A．vb＝va
B．vb＝va
C．vb＝va
D．vb＝va
解析：选C 如图所示，A、B分别为远日点和近日点，由开普勒第二定律，太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等，取足够短的时间Δt，则有va·Δt·a＝vb·Δt·b，所以vb＝va，C正确。
7．阋神星是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星，因观测估算比冥王星大，在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年，设地球绕太阳运行的轨道半径为r，则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为( )
A．r
B．r
C．r
D．r
解析：选C 由开普勒第三定律＝，得r阋＝r，选项C正确。
8.如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运转的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A．天
B．天
C．1天
D．9天
解析：选C 由于r卫＝r月，T月＝27天，由开普勒第三定律，有＝，可得T卫＝1天，故选项C正确。
9．木星的公转周期约为12年，如果把地球到太阳的距离作为1天文单位，则木星到太阳的距离约为( )
A．2天文单位
B．4天文单位
C．5.2天文单位
D．12天文单位
解析：选C 木星、地球都环绕太阳按椭圆轨道运行，计算时可近似当成圆轨道处理，因此它们到太阳的距离可当成是绕太阳公转的轨道半径。由开普勒第三定律＝，得r木＝r地＝×1天文单位≈5.2天文单位。
10．2018年2月6日，马斯克的SpaceX猎鹰重型火箭将一辆樱红色特斯拉跑车发射到太空。甲图是特斯拉跑车和Starman
(宇航员模型)的最后一张照片，它们正在远离地球，处于一个环绕太阳的椭圆形轨道(如乙图)。远日点超过火星轨道，距离太阳大约为3.9亿公里，已知日、地的平均距离约为1.5亿公里。则特斯拉跑车环绕太阳的周期约为(可能用到的数据：＝2.236，＝2.47)( )
A．18个月
B．29个月
C．36个月
D．40个月
解析：选B 由开普勒第三定律＝，即＝，可得T车≈29个月，故A、C、D错误，B正确。
11.“九星连珠”的示意图如图所示。若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，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( )
行星名称
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
解析：选B 由表中知T地＝1年，T火＝1.88年，由＝得，r火＝≈2.3亿千米，故B正确。
12.如图所示，飞船绕地球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，地球半径为R0，若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间。
解析：当飞船做半径为R的圆周运动时，由开普勒第三定律，得＝k，
当飞船返回地面时，从A处降速后沿椭圆轨道至B处。设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′，椭圆的半长轴为a，则＝k，
可解得T′＝
T。
由于a＝，由A到B的时间t＝，
所以t＝
T＝
。
答案：