高中物理人教版必修2练习：第六章 第1讲 行星的运动 word版含解析

高中物理人教版必修2练习：第六章 第1讲 行星的运动 word版含解析

第六章 万有引力与航天 第 1 讲 行星的运动 [时间：60分钟] 题组一 对两种学说的认识 1．下列说法中正确的是( ) A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮和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．日心说和地心说都正确反映了天体运动规律 2．关于日心说被人们所接受的原因是( ) A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题 B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了 C．地球是围绕太阳转的 D．太阳总是从东面升起，从西面落下 3．提出行星运动规律的天文学家为( ) A．第谷 B．哥白尼 C．牛顿 D．开普勒 题组二 对开普勒三定律的理解 4．下列说法中正确的是( ) 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 5．关于开普勒第二定律，正确的理解是( ) A．行星绕太阳运动时，一定是匀变速曲线运动 B．行星绕太阳运动时，一定是变加速曲线运动 C．行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度 D．行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点 的线速度大于它在远日点的线速度 6．关于行星的运动，下列说法正确的是( ) A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C．水星轨道的半长轴最短，公转周期最小 D．海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大 7．关于开普勒行星运动的公式 a3 T2 ＝k，以下理解正确的是( ) A．k 是一个与行星无关的量 B．T 表示行星运动的自转周期 C．T 表示行星运动的公转周期 D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 a 地，周期为 T 地；月球绕地球运转轨道的半长轴为 a 月，周 期为 T 月．则 a 3 地 T 2 地 ＝ a 3 月 T 2 月 题组三 开普勒三定律的应用 8．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图 1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 点的大，则太阳是位于( ) 图 1 A．F2 B．A C．F1 D．B 9．两行星运行周期之比为 1∶2，其运行轨道半长轴之比为( ) A.1 2 B. 2 2 C. 1 2 2 3 D. 1 2 3 2 10．两颗人造卫星 A、B 绕地球做圆周运动，周期之比为 TA∶TB＝1∶8，则轨道半径之比和运 动速率之比分别为( ) A．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝1∶2 B．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝2∶1 C．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝1∶2 D．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝2∶1 11．某人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的 1 3 ，则此卫星运行周期大约是( ) A．3～5天 B．5～7天 C．7～9天 D．大于 9天 12．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的 60 倍，运行周期约为 27 天．应用开普勒 定律计算：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不 动一样？(结果保留三位有效数字，取 R 地＝6 400 km) 答案精析 第六章 万有引力与航天 第 1 讲 行星的运动 1．C [宇宙中任何天体都是运动的，地心说和日心说都有局限性，只有 C正确．] 2．B [托勒密的地心说可以解释行星的逆行问题，但非常复杂，缺少简洁性，而简洁性是当 时人们所追求的．哥白尼的日心说之所以被当时人们接受正是因为这一点．] 3．D [开普勒整理了第谷的观测资料，在哥白尼学说的基础上提出了三大定律，提出了行星 的运动规律．] 4．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．] 5．BD [行星的运动轨迹是椭圆形的，故做变速曲线运动，A错，B对；又在相等时间内扫过 的面积相等，所以在近日点时线速度大，C错，D对．] 6．BCD [由开普勒第三定律可知， a3 T2 ＝k(常量)．则行星轨道的半长轴越长，公转周期越大， 选项 B正确；水星轨道的半长轴最短，其公转周期最小，选项 C正确；海王星离太阳“最远”， 绕太阳运行的公转周期最大，选项 D正确；公转轨道半长轴的大小与自转周期无关，选项 A 错误．] 7．AC [开普勒行星运动公式 a3 T2 ＝k 中的 T 是指行星的公转周期而不是自转周期，其中 k 是由 中心天体决定的，不同的中心天体 k 值不同．故选项 A、C正确．] 8．A [根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，因为行星 在 A 点的速率比在 B 点的速率大，所以太阳在离 A 点近的焦点上，故太阳位于 F2.] 9．C [由a3 T2 ＝k，可求得 a1∶a2＝ 1 2 2 3 .] 10．D [已知两卫星的周期关系，由开普勒第三定律得 R 3A T 2A ＝ R 3B T 2B ，故 RA RB ＝ TA TB 2 3 ＝ 1 4 ，由 v＝2πR T 可得 vA vB ＝ RATB RBTA ＝ 2 1 ，故 D正确．] 11．B [月球绕地球运行的周期约为 27 天，根据开普勒第三定律 a3 T2 ＝k，得 r3 T2 ＝ r 3 月 T 2 月 ，则 T＝ 1 3 ×27× 1 3 (天)≈5.2(天)．] 12．3.63×104 km 解析 月球和人造地球卫星都环绕地球运动，故可用开普勒第三定律求解．当人造地球卫星 相对地球不动时，则人造地球卫星的周期与地球自转周期相同． 设人造地球卫星轨道半径为 R、周期为 T. 根据题意知月球轨道半径为 60R 地，周期为 T0＝27天，则有： R3 T2 ＝ 60R 地3 T 20 .整理得 R＝ 3 T2 T 20 ×60R 地＝ 3  1 27 2×60R 地≈6.67R 地． 卫星离地高度 H＝R－R 地＝5.67R 地＝5.67×6 400 km≈3.63×104 km