人教版 (新课标)必修21.行星的运动测试题

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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eq \f(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eq \f(a\\al( 3,地),T\\al( 2,地))＝eq \f(a\\al( 3,月),T\\al( 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.eq \f(1,2) B.eq \f(\r(2),2) C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))
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eq \f(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，eq \f(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eq \f(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eq \f(a3,T2)＝k，可求得a1∶a2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2))).]
10．D [已知两卫星的周期关系，由开普勒第三定律得eq \f(R\\al( 3,A),T\\al( 2,A))＝eq \f(R\\al( 3,B),T\\al( 2,B))，故eq \f(RA,RB)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(TA,TB)))＝eq \f(1,4)，由v＝eq \f(2πR,T)可得eq \f(vA,vB)＝eq \f(RATB,RBTA)＝eq \f(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eq \f(a3,T2)＝k，得eq \f(r3,T2)＝eq \f(r\\al( 3,月),T\\al( 2,月))，则T＝eq \f(1,3)×27×eq \r(\f(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：eq \f(R3,T2)＝eq \f(60R地3,T\\al( 2,0)).整理得
R＝eq \r(3,\f(T2,T\\al( 2,0)))×60R地＝eq \r(3,\f(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