高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第一节 认识天体运动当堂达标检测题

3.1认识天体运动同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第二册

一、选择题（共15题）

1．首先对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是（　　）

A．布鲁诺 B．伽利略 C．开普勒 D．第谷

2．人类一直不断地对宇宙追求探索着，关于宇宙天体学说正确的是（　　）

A．日心说代表人物是托勒密

B．地心说是正确的，日心说是错误的

C．日心说被人们所接受的原因是以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动也变得简单了

D．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动

3．关于开普勒第三定律中的公式，下列说法中正确的是（ ）

A．地球围绕太阳运动的k值与金星围绕太阳运动的k值不相同

B．月亮围绕地球运行的k值与水星围绕太阳运动k值相同

C．月亮围绕地球运动的k值与人造卫星围绕地球运动的k相同

D．这个公式不适用于嫦娥一号和其它环月飞行器绕月球运动

4．关于太阳系中行星的运动，下列说法正确的是（　　）

A．地球是太阳系的中心，太阳和其他行星都绕地球运动

B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心

C．对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积

D．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的三次方的比值都相等

5．地球和金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．太阳位于金星运行轨道的中心

B．它们在近日点速度小于远日点速度

C．地球与金星公转周期平方与轨道半长轴立方之比相等

D．地球和金星绕太阳运行速度的大小始终相等

6．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）

A．行星运动的方向总是沿椭圆轨道的切线方向

B．行星运动过程中速度大小不变

C．行星运动的方向总是与它和太阳连线垂直

D．太阳系中的行星运动轨道都是圆

7．北斗卫星导航系统由一组轨道高低不同的人造地球卫星组成．高轨道卫星是地球同步卫星，其轨道半径约为地球半径的6.6倍．若某低轨道卫星的周期为12小时，则这颗低轨道卫星的轨道半径与地球半径之比约为

A．4.2 B．3.3 C．2.4 D．1.6

8．地球位于火星与太阳之间且三者在同一直线上时称为“火星冲日”。已知地球绕太阳做圆周运动的周期为T，火星绕太阳做圆周运动的轨道半径为地球绕太阳做圆周运动的轨道半径的n倍。则相邻两次“火星冲日”的时间差为（　　）

A． B． C． D．

9．有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是（　　）

A．所有的行星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等

B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上

C．所有的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．行星绕太阳运动的速度大小不变

10．我国预计在2018年12月发射“嫦娥四号”月球探测器．探测器要经过多次变轨，最终降落到月球表面上．如图所示，轨道I为圆形轨道，其半径为R；轨道Ⅱ为椭圆轨道，半长轴为a，半短轴为b．如果把探测器与月球的连线面积与其所用时间的比值定义为面积速率，则探测器绕月球运动过程中在轨道I和轨道Ⅱ上的面积速率之比是（已知椭圆的面积S= πab）

A． B． C． D．

11．日心说之所以被人们接受的原因是（　　）

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，对行星运动的描述也变得简单了

C．地球是围绕太阳运动的

D．太阳总是从东方升起，从西方落下

12．2021年5月15日火星探测器“天问一号”成功着陆火星。如图为探测器变轨过程的示意图。地球绕日轨道Ⅰ、探测器变轨所经椭圆形的“霍曼转移”轨道Ⅱ、火星绕日轨道Ⅲ在同一平面内。近似认为地球绕日、火星绕日的转动均为匀速圆周运动。地球与太阳间距记为1个天文距离，即，地球公转周期为1年，火星与太阳间距为，椭圆轨道Ⅱ与圆形轨道Ⅰ、Ⅲ分别相切于N、M两点，O点为太阳球心，为一条直线，火星、地球、探测器均逆时针转动。当地球处于太阳经度0°位置（N点）、火星处于太阳经度（P点）时探测器瞬间从N点进入椭圆轨道Ⅱ，为使探测器和火星同时到达同一地点——太阳经度180°位置（M点）时探测器被火星捕获，则应为（可能用到的数据，，）（　　）

A．33° B．44° C．55° D．66°

13．据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗，作为寻找外星生命踪迹的观测对象．关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是(　　)

A．所有行星都绕太阳做匀速圆周运动

B．所有行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道都相同

C．离太阳越近的行星，其公转周期越小

D．离太阳越远的行星，其公转周期越小

14．根据开普勒行星运动定律，下述说法正确的是（　　）

A．所有行星绕太阳的运动都是严格的匀速圆周运动

B．某个行星绕太阳运动时，在远日点的速度大于在近日点的速度

C．在太阳的各个行星中，离太阳越远周期越长

D．行星绕太阳运动的公转周期与行星到太阳的距离的二次方成正比

15．地球、火星运行到太阳的两侧且三者近乎处于一条直线，这种现象称作“日凌”。2021年9月下旬至10月中旬，火星探测器“天问一号”处在“日凌”阶段，“天问一号”与地球的通信受到太阳电磁辐射干扰，出现不稳定甚至中断。10月中旬“日凌”结束时，火星的位置可能是（　　）

A．A处 B．B处 C．C处 D．D处

二、填空题（共4题）

16．开普勒以全部的精力研究了第谷对行星运动的观测记录，终于发现：

（1）开普勒第一定律：所有行星绕太阳的运动的轨道都是___________，太阳处在椭圆的一个___________上；

（2）开普勒第二定律：对任一行星来说，它与太阳的连线在相等的时内扫过的面积是___________的。

17．德国天文学家开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道都是___，太阳处在椭圆的一个___之上。

18．如图所示，椭圆为地球绕太阳运动的轨道，A、B分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点，地球经过这两点时的速率分别为vA和vB；阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积，分别用SA和SB表示，则vA ___________vB、SA________SB．(均填“>”“=”或“<”）

19．地球和水星绕太阳运转的轨道可近似看作是圆形，已知地球到太阳的距离为水星到太阳距离的倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比为多少？

三、综合题（共4题）

20．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。

（1）若这颗彗星在近日点的线速度为v1，在远日点的线速度为v2，则哪个线速度大？

（2）这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年？

21．有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？

22．开普勒行星运动第三定律指出：“行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的二次方成正比，即，是一个对所有行星都相同的常量。”

(1)现将行星绕太阳运动简化为匀速圆周运动模型，已知引力常量为，太阳质量为，行星到太阳距离为，运行周期为。请结合万有引力定律和牛顿运动定律推导常量的表达式。

(2)小明在图书馆查阅资料了解到：“已知月球绕地球做圆周运动的半径为、周期为；“嫦娥四号”探月卫星绕月球做圆周运动的半径为、周期为，引力常量为。”，他认为，若不计周围其他天体的影响，根据开普勒第三定律，应该满足，请判断他的观点是否正确，并说明理由。

23．如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ =π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期．求：

（1）该行星的公转周期T 行

（2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t．

参考答案：

1．C

2．C

3．C

4．C

5．C

6．A

7．A

8．B

9．C

10．C

11．B

12．B

13．C

14．C

15．A

16．     椭圆     焦点     相等

17．     椭圆     焦点

18．     >；      =；

19．

20．（1）v1；（2）2062年

21．22.6年

22．(1)；(2)不正确

23．（1）；（2）