2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册课后作业：7.1 行星的运动word版含答案

7-1
行星的运动
课后作业
1、许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（　　）
A.
开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
B.
海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”
C.
开普勒总结出了行星运动的规律，并发现了万有引力定律
D.
卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，被称为“第一个称出地球质量的人”
2、在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（　　）
A.
牛顿提出了“日心说”
B.
伽利略提出了“日心说”
C.
哥白尼发现了行星运动的三大定律
D.
地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的
3、16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是
（
）
A.
宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳作匀速圆周运动
B.
地球是绕太阳作匀速圆周运动的行星，月球是绕地球作匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.
天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象
D.
与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多
4、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)
A.
开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B.
开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C.
开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D.
开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
5、关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（
）
A.
离太阳越近的行星公转周期越小
B.
所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
C.
行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
D.
离太阳越近的行星公转周期越大
6、某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，和是椭圆轨道的两个焦点，行星在点的速率比在点的速率大，则太阳位于（　　）
A.
位置
B.
位置
C.
位置
D.
位置
7、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道．其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　)
A.
B.
C.
D.
8、关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（　　）
A.
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
B.
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C.
表达式=k，k是一个与行星无关的常量
D.
表达式=k，T代表行星运动的自转周期
9、理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．对开普勒第三定律公式的理解，下列说法正确的是（　　）
A.
公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.
式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等
C.
式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关
D.
若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
10、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、v、S分别表示卫星的轨道半径、周期、线速度、与地心连线在单位时间内扫过的面积下列关系式正确的有（　　）
A.
B.
C.
D.
11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日；4月9日火里冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是（　　）
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径（AU）
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A.
木星周期大约为12年
B.
在2015年内一定会出现木星冲日
C.
天王星公转周期为土星的2倍
D.
地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长
12、某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示该行星与地球的公转半径之比为（　　）
A.
B.
C.
D.
13、在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是　　
A.
在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较小
B.
在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大
C.
春夏两季与秋冬两季时间相等
D.
春夏两季比秋冬两季时间长
14、关于开普勒第三定律=k
常数k的大小，下列说法中正确的是（　　）
A.
与行星的质量有关
B.
与中心天体的质量有关
C.
与恒星及行星的质量有关
D.
与中心天体的密度有关
15、如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，GTO是地球同步转移轨道．已知地球的半径R=6400km，该图中MEO卫星的周期约为（图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度）（　　）
A.
3h
B.
8h
C.
15h
D.
20h
7-1
行星的运动
课后作业
1、许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（　　）
A.
开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
B.
海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”
C.
开普勒总结出了行星运动的规律，并发现了万有引力定律
D.
卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，被称为“第一个称出地球质量的人”
【答案】C
【解析】A．开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆，A正确；
B．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”，B正确。
C．万有引力定律是牛顿发现的，C错误；
D．卡文迪什第一次在实验室里测出了万有引力常量G，被称为“第一个称出地球质量的人”，D正确。
2、在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（　　）
A.
牛顿提出了“日心说”
B.
伽利略提出了“日心说”
C.
哥白尼发现了行星运动的三大定律
D.
地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的
【答案】D
【解析】AB．哥白尼提出了“日心说”，故AB错误；
C．开普勒发现了行星运动三定律，故C错误；
D．地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，故D正确。
3、16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是
（
）
A.
宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳作匀速圆周运动
B.
地球是绕太阳作匀速圆周运动的行星，月球是绕地球作匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.
天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象
D.
与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多
【答案】ABC
【解析】A、太阳系的中心是太阳，所有行星都在绕太阳作匀速圆周运动，故A符合题意；
B、地球绕太阳并不是严格的匀速圆周运动，其轨道为一椭圆，太阳位于椭圆一焦点上，不同的地方速度大小也有变化，月球绕地球同样是如此，故B
符合题意；
C、宇宙中万事万物都在运动，故C符合题意；
D、与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多，故D不符合题意；
4、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　)
A.
开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B.
开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C.
开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D.
开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
【答案】B
【解析】开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故ACD错误，B正确．故选B．
5、关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（
）
A.
离太阳越近的行星公转周期越小
B.
所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
C.
行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
D.
离太阳越近的行星公转周期越大
【答案】A
【解析】AD、由开普勒第三定律，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，得离太阳越近的行星的运动周期越短，故A正确、D错误．
BC、开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．故BC错误；
6、某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，和是椭圆轨道的两个焦点，行星在点的速率比在点的速率大，则太阳位于（　　）
A.
位置
B.
位置
C.
位置
D.
位置
【答案】A
【解析】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，如果时间间隔相等，那么面积A=面积B，由此可知
所以A点为近日点，B点为远日点，则太阳是位于F2。
7、北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，该系统将由35颗卫星组成，卫星的轨道有三种：地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道．其中，同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(　　)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍，根据开普勒第三定律得
所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为．
A.
与计算结果不符，故A错误．
B.
与计算结果不符，故B错误．
C.
与计算结果相符，故C正确．
D.
与计算结果不符，故D错误．
8、关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（　　）
A.
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
B.
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C.
表达式=k，k是一个与行星无关的常量
D.
表达式=k，T代表行星运动的自转周期
【答案】D
【解析】A．根据开普勒第一定律，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，A正确；
B．根据开普勒第二定律，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，B正确；
C．根据开普勒第三定律，，k是与中心天体质量有关的量，与行星无关，C正确；
D．根据开普勒第三定律可知，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，T为行星运动的公转周期，D错误。
9、理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．对开普勒第三定律公式的理解，下列说法正确的是（　　）
A.
公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.
式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等
C.
式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关
D.
若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
【答案】C
【解析】A．开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，所以也适用于轨道是圆的运动，故A错误；
BC．式中的k是与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关，故B错误，C正确；
D．式中的k是与中心星体的质量有关，已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，故D错误。
10、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、v、S分别表示卫星的轨道半径、周期、线速度、与地心连线在单位时间内扫过的面积下列关系式正确的有（　　）
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】AD．根据开普勒第三定律可知，轨道半径的三次方与周期的二次方之比是一个常数，结合题图可知卫星A的轨道半径大，则其周期长，AD正确；
B．由
得
进而
又
则卫星A的线速度小于卫星B的线速度，B错误；
C．由开普勒第二定律可知，同一环绕天体与中心天体的连线在相等时间内扫过的面积相等，而题干给的是两个环绕天体，因此它们在相等的时间内扫过的面积并不一定相等，C错误。
11、太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日；4月9日火里冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是（　　）
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径（AU）
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A.
木星周期大约为12年
B.
在2015年内一定会出现木星冲日
C.
天王星公转周期为土星的2倍
D.
地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长
【答案】AB
【解析】A．根据开普勒第三定律，有，解得年年，故A正确；
B．如果两次行星冲日的时间间隔为t年，则地球多转一周，故有
解得年，故B正确；
C．有选项A的分析可得，土星的公转周期为年，天王星的公转周期为年，即天王星公转周期不为土星的2倍，故C错误；
D．根据前面的分析可知，海王星公转的周期为年，两次行星冲日的时间间隔为年，已经小于木星的时间间隔，故D错误。
12、某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示该行星与地球的公转半径之比为（　　）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】地球绕太阳公转周期年，N年转N周，而该行星由于轨道半径大，周期也大，因而该行星N年应转周，故
年
又因为行星和地球均绕太阳公转，由开普勒第三定律知
13、在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是　　
A.
在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较小
B.
在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大
C.
春夏两季与秋冬两季时间相等
D.
春夏两季比秋冬两季时间长
【答案】D
【解析】AB．冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，故AB错误；
CD．春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长，春夏两季一般在186天左右，而秋冬季只有179天左右，C错误，D正确；
14、关于开普勒第三定律=k
常数k的大小，下列说法中正确的是（　　）
A.
与行星的质量有关
B.
与中心天体的质量有关
C.
与恒星及行星的质量有关
D.
与中心天体的密度有关
【答案】B
【解析】太阳系中的行星绕太阳运动时，根据万有引力提供向心力：，变形得：，其中G是万有引力常量，M表示太阳的质量，所以开普勒第三定律，中的常数k就是一个与太阳的质量有关的常数．可以认为，k是一个与天体的质量有关的常数，故B正确，ACD错误．
15、如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，GTO是地球同步转移轨道．已知地球的半径R=6400km，该图中MEO卫星的周期约为（图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度）（　　）
A.
3h
B.
8h
C.
15h
D.
20h
【答案】A
【解析】GEO是地球同步轨道，周期为TG=24h，设MEO卫星的周期为TM，根据开普勒第三定律可知，，则，故A项正确，BCD三项错误。
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