高中物理人教版 (新课标)必修21.行星的运动测试题

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1．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
2．把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求
得( )
A．火星和地球的质量之比
B．火星和太阳的质量之比
C．火星和地球到太阳的距离之比
D．火星和地球绕太阳运行速度大小之比
3．设月球绕地球运动的周期为27天，则月球中心到地球中心的距离R1与地球的同步卫
星到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为( )
A．3∶1 B．9∶1
C．27∶1 D．18∶1
4．宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，
则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )
A．3年 B．9年
C．27年 D．81年
5．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面说法中正确的是( )
A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．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．若彗星周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍
6．某
图2
行星绕太阳运行的椭圆轨道如图2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( )
A．F2 B．A
C．F1 D．B
7．太阳系的八大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下面4幅图是用来描述这些行星运
动所遵循的某一规律的图象．图中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T和
R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．T0和R0分别是水星绕太阳运行的
周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是( )
8.据报道，
图3
美国计划2021年开始每年送15 000名游客上太空旅游．如图3所示，当航天器围绕地
球做椭圆运行时，近地点A的速率________(填“大于”、“小于”或“等于”)远地点
B的速率．
9．太阳系中除了八大行星之外，还有许多也围绕太阳运行的小行星，其中有一颗名叫“谷
神”的小行星，质量为1.00×1021 kg，它运行的轨道半径是地球轨道半径的2.77倍，试
求出它绕太阳一周所需要的时间是多少年？
参考答案
1．D [所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，但不是同一轨道，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A、B错．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，离太阳越近的行星其运动周期越短，故C错，D对．]
2．CD [由于火星和地球均绕太阳做圆周运动，由开普勒第三定律有eq \f(R3,T2)＝k，k为常量，又v＝eq \f(2πR,T)，则可知火星和地球到太阳的距离之比和运行速度大小之比，所以C、D选项正确．]
3．B [由开普勒第三定律有eq \f(R\\al(3,1),T\\al(2,1))＝eq \f(R\\al(3,2),T\\al(2,2))，所以eq \f(R1,R2)＝eq \r(3,\f(T\\al(2,1),T\\al(2,2)))＝eq \r(3,\f(T1,T2)2)＝eq \r(3,\f(27,1)2)＝eq \f(9,1)，选项B正确．]
4．C [由开普勒第三定律eq \f(R\\al(3,1),T\\al(2,1))＝eq \f(R\\al(3,2),T\\al(2,2))得T2＝(eq \f(R2,R1))eq \f(3,2).T1＝9eq \f(3,2)×1年＝27年，故C项正确．]
5．ABC [由开普勒第二定律知：v近>v远、ω近>ω远，故A、B正确；由a向＝eq \f(v2,r)知a近>a远，故C正确；由开普勒第三定律得eq \f(R3,T2)＝eq \f(R\\al(3,地),T\\al(2,地))，当T＝75T地时，R＝eq \r(3,752)R地≠75R地，故D错．题目的求解方法应视具体情况而定，由于将地球绕太阳的运动视为圆周运动，因此开普勒第三定律中的半长轴可用地球公转半径替代．]
6．A [根据开普勒第二定律：对任意一个行星来说，行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，因为行星在A点的速率比在B点大，所以太阳位于F2.]
7．B [由开普勒第三定律有eq \f(R\\al(3,0),T\\al(2,0))＝eq \f(R3,T2)，则eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(R,R0)))3＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(T,T0)))2，即3lgeq \f(R,R0)＝2lgeq \f(T,T0)，因此lgeq \f(R,R0)－lgeq \f(T,T0)图线为过原点的斜率为eq \f(2,3)的直线，故B项正确．]
8．大于
解析 根据开普勒第二定律：对任意一个行星来说，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，由此可得知近地点A的速率大于远地点B的速率．
9．4.6年
解析 由开普勒第三定律可得T星＝eq \r(\f(R\\al(3,星),R\\al(3,地)))·T地＝eq \r(2.773)×1年＝4.6年．
题 号
1
2
3
4
5
6
7
答 案