人教版 (2019)必修 第二册1 行星的运动同步测试题

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第七章　万有引力与宇宙航行第1节　行星的运动1.下列说法正确的是(　　)A.地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动B.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动C.地球是一颗绕太阳做匀速圆周运动的行星D.日心说和地心说都不完善2.在研究行星运动的过程中，第谷观测天体记录了大量准确数据，开普勒用这些数据验证圆周运动模型时发现偏差，于是提出椭圆模型，消除偏差，从而发现行星运动定律。这段历史展示的科学探索方法是(　　)A.观测数据——检验模型——修改模型——得出规律B.修改模型——得出规律——观测数据——检验模型C.得出规律——观测数据——修改模型——检验模型D.检验模型——修改模型——得出规律——观测数据3.开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为(　　)A.vA>vB B.vA=vBC.vAvB B.vASB D.SAvB，选项A正确，B、C、D错误。4.C　根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点的圆弧较长，在远日点圆弧长度较短，所以在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，选项A、B错误；行星从C点向B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，选项C正确；行星从B点向D点运动，即向远日点运动，速度逐渐减小，做减速运动，选项D错误。5.D　根据开普勒第三定律a3T2=k得R13T12=R23T22，解得T1T2=R13R23=4313=81，选项D正确。6.D　根据开普勒第三定律可知，行星运动的轨道半长轴的三次方与周期的二次方成正比，其比例k是一个与行星无关的常量，只与恒星的质量有关，选项A错误；a代表行星椭圆运动的半长轴，选项B错误；T代表行星运动的公转周期，选项C错误，D正确。7.A　地球的所有卫星都绕地球在椭圆或圆轨道上运行，地球位于椭圆的一个焦点上或圆心上，选项A正确；相同时间内，地球的所有卫星与地心连线扫过的面积不等，选项B错误；地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的三次方或圆轨道半径的三次方与卫星公转周期二次方之比相等，选项C错误；开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，选项D错误。8.【答案】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同地球自转周期相等。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R3T2=(60R地)3T02。整理得R=3T2T02×60R地=31272×60R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。9.C　公式R3T2=k适用于所有环绕体围绕中心体运行，故选项A错误；由开普勒第三定律知，k值仅与中心天体的质量有关，选项C正确，B、D错误。10.C　卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律——行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小，卫星在B、D两点的速度大小相等，选项A错误。在椭圆的各个点上都是引力产生加速度，因A点的距离最小，则A点的加速度最大，选项B错误。根据椭圆运动的对称性可知tADC=tCBA=T2，选项C正确。椭圆上近地点A附近速度较大，远地点C附近速度较小，则tBADT2，选项D错误。11.A　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，故有SA=SB，选项C、D错误。又由于行星到太阳的连线rAvB，选项A正确，B错误。12.C　设火星和地球的周期分别为T火和T地，半径分别为r火和r地，根据开普勒第三定律r3T2=k得r火3T火2=r地3T地2，解得T火T地=r火3r地3=1.53=346，T火=346×1年=346年，设地球和火星的角速度分别为ω地和ω火，经过t时间地球和火星从相距最近到再次相距最近，即地球比火星多转一圈，根据Δθ=ω·Δt得ω地t-ω火t=2π，将ω=2πT代入得2πT地t-2πT火t=2π，解得t=T地·T火T火-T地=T火T火T地-1=26.4个月，故C正确，A、B、D错误。13.BC　根据开普勒第一定律的内容可以判定，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，选项A错误，B正确；行星围绕着太阳运动，由于受到太阳的引力作用而被约束在一定的轨道上，选项C正确，D错误。14.AD　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，这是开普勒第一定律，选项A正确。根据开普勒第二定律，对每一个行星而言，它与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，可知行星绕太阳有近日点和远日点之分，近日点快，远日点慢，选项B错误。根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，则半长轴越大周期越长，选项C错误。根据对称性可知，由近日点到远日点的时间等于由远日点到近日点的时间，选项D正确。15.ABC　开普勒第一定律的内容为所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，选项A正确；开普勒第二定律的内容为对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，选项B正确；开普勒第三定律内容为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，即R3T2=k，k是与环绕天体无关，与中心天体有关的常量，而T为环绕天体的公转周期，选项D错误，C正确。16.【答案】1sin3θ【解析】根据几何关系有R行=R地sin θ，根据开普勒第三定律有R行3T行2=R地3T地2所以ω行ω地=T地T行=R地3R行3=1sin3θ。