高中人教版 (2019)1 行星的运动当堂检测题

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册

7.1行星的运动 课时作业13（含解析）

1．中国已启动捕捉小行星计划,2034年将摘下第一颗小行星带回地球研究。若小行星被捕捉后将绕地球做匀速圆周运动,运行的轨道与地球的赤道共面,且其转动方向与同步卫星的转动方向相同,转动半径是地球同步卫星轨道半径的n倍。则地球同步卫星与该小行星连续两次相距最近的时间差为

A．天 B．天 C．n天 D．n-1天

2．开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础,下列对于开普勒行星运动定律的理解,正确的是

A．开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动,不适用于卫星绕地球的运动

B．若人造地球卫星的轨道都是椭圆（共面）,则地球在椭圆的一个焦点上

C．行星绕太阳运动时,在近日点处的线速度小于在远日点处的线速度

D．同一人造卫星绕地球运行与绕月球运行,其轨道半径的三次方与其运动周期的平方之比相同

3．下列说法符合史实的是 （    ）

A．伽利略最早提出了“日心说”

B．开普勒发现了万有引力定律

C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

D．第谷发现行星的运动轨迹是椭圆

4．下面列举的四位大师，他们对世界天文学的发展影响极其深远，那么其中排列符合历史发展顺序的是（）

A．哥白尼  托勒密  牛顿  开普勒 B．托勒密  牛顿  哥白尼  开普勒

C．哥白尼  托勒密  开普勒  牛顿 D．托勒密  哥白尼  开普勒  牛顿

5．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是

A．所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积均相等

B．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动

C．行星绕太阳运动时，太阳位于行星椭圆轨道的对称中心处

D．离太阳越近的行星运动周期越短

6．如图所示，一卫星绕地球运动，运动轨迹为椭圆，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近，C点距离地球最远．卫星运动速度最大的位置是

A．A点 B．B点

C．C点 D．D点

7．如图所示，地球卫星P绕某地球做匀速圆周运动，地球相对飞行器的张角为θ=2α；另一卫星Q的张角为4α。则P与Q的周期之比为

A． B．

C． D．

8．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1682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出现.哈雷的预言得到证实,该彗星被命名为哈雷彗星.哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下次将在大约哪一年飞近地球

A．2042 年 B．2052 年 C．2062 年 D．2072 年

9．某行星绕一恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大。则该恒星位于（　　）

A．O点 B．B点 C．E点 D．F点

10．物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律,为科学的进步做出了巨大贡献,值得我们敬仰.下列描述中符合物理学史实的是(       )

A．波兰天文学家哥白尼在1543年提出了地心说

B．丹麦天文学家第谷经过20余年的天文观测,发现了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因

D．牛顿发现了万有引力定律,还做了著名的“月一地”检验

11．行星的运动可看做匀速圆周运动，则行星绕太阳运动的轨道半径R的三次方与周期T的平方的比值为常量，下列说法正确的是 (　　)

A．这个规律只适用于围绕太阳运行的行星

B．k值与太阳的质量有关

C．围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等

D．k值仅由行星的质量决定

12．位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（　　）

A．年 B．年

C．年 D．年

13．经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星"的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是(   )

A． B．

C． D．

14．如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法中正确的是(　　)

A．卫星在A点的速度最大

B．卫星在C点的速度最大

C．卫星在A点的加速度最大

D．卫星在C点的加速度最大

15．某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆，每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如用所示，地球和行星做圆周运动所需的向心力来源于_____，该行星与地球的公转半径比为_____。

参考答案

1．A

【详解】

令同步卫星的周期为T=1天，轨道半径为R，则小行星的轨道半径为nR，周期为T行，则据开普勒第三定律有：

可得小行星的周期

令两次相距最近的时间为t，则有

解得：

即天。

A. 天，与结论相符，选项A正确；

B. 天，与结论不相符，选项B错误；

C. n天，与结论不相符，选项C错误；

D. n-1天，与结论不相符，选项D错误；

2．B

【详解】

A．开普勒定律不但适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，选项A错误；

B．若人造地球卫星的轨道都是椭圆（共面），则地球在椭圆的一个焦点上，选项B正确；

C．行星绕太阳运动时，在近日点处的线速度大于在远日点处的线速度，选项C错误；

D．同一人造卫星绕地球运行与绕月球运行，由于中心天体不同，则其轨道半径的三次方与其运动周期的平方之比不相同，选项D错误。

3．C

【解析】

【详解】

A．哥白尼提出的“日心说”，故A错误.

B．牛顿发现万有引力定律，故B错误.

C．牛顿发现万有引力定律之后，卡文迪许第一次在实验室里测出万有引力常量，所以C正确的.

D．开普勒对行星运动规律进行了总结，发现了开普勒三定律，开普勒第一定律就是行星的轨道是一个椭圆，太阳位于其中一个焦点上，故D错误.

4．D

【解析】

【详解】

希腊科学家托勒密提出了地心说：认为地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从人类头顶飞过，地球是宇宙的中心；波兰天文学家哥白尼，发表著作《天体运行论》提出日心说，预示了地心宇宙论的终结；德国天文学家开普勒对他的导师−−第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律；开普勒发现了行星的运行规律之后，牛顿根据开普勒定律和牛顿运动定律，总结出了万有引力定律；

A.与分析不符，不符合题意；

B.与分析不符，不符合题意；

C.与分析不符，不符合题意；

D.与分析相符，符合题意。

5．D

【解析】

【详解】

A. 对于某一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积均相等，但是对不同的行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不相等，选项A错误；

B. 所有行星都在不同的椭圆轨道上绕太阳运动，选项B错误；

C. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星椭圆轨道的焦点处，选项C错误；

D. 根据开普勒第三定律可知，离太阳越近的行星运动周期越短，选项D正确。

6．A

【解析】

【详解】

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．

A．A点与分析相符，所以A正确

B．B点与分析不符，所以B错误

C．C点与分析不符，所以C错误

D．D点与分析不符，所以D错误

7．D

【详解】

根据几何关系可知卫星P的轨道半径为 卫星Q的轨道半径为

根据开普勒第三定律，可知P与Q的周期之比为，故D正确；ACD错误

8．C

【详解】

设彗星的周期为T1，地球的公转周期为T2，这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，由开普勒第三定律=k得：

所以1986+76=2062年．即彗星下次飞近地球将在2062年．

A. 2042 年与上述计算结果2062 年不相符，故A不符合题意；   

B. 2052 年与上述计算结果2062 年不相符，故B不符合题意；   

C. 2062 年与上述计算结果2062 年相符，故C符合题意；   

D. 2072 年与上述计算结果2062 年不相符，故D不符合题意；

9．C

【详解】

AB．根据开普勒第一定律，恒星应该位于椭圆的焦点上，故AC错误；

CD． 根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。则行星在离恒星较近的位置速率较大，在远离恒星的位置速率较小，因为行星在B点的速度比在A点的速度大。则恒星位于E点，故C正确，D错误。

故选C。

10．D

【解析】

【详解】

波兰天文学家哥白尼在1543年提出了日心说，选项A错误；丹麦天文学家开普勒经过20余年的天文观测,发现了行星运动的规律，选项B错误；开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿找出了行星按照这些规律运动的原因，选项C错误；牛顿发现了万有引力定律,还做了著名的“月一地”检验，选项D正确.

11．B

【详解】

公式适用于所有环绕体围绕中心体运行，故A错误；常数k是由中心天体质量决定的，即仅由被环绕星球的质量决定，围绕同一星球运行的行星或卫星，k值相等，故CD错误，B正确．

12．A

【详解】

该题中，太阳、地球、木星的位置关系如图，设地球的公转半径为R1，木星的公转半径为R2，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍，则有

由开普勒第三定律有：，可得

由于地球公转周期为1年，则有

年

故选A。

13．BC

【详解】

通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴R更大，据开普勒第三定律：

“神舟星”的周期较大，所以；

又据

可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以。

A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；

B. B项与上述分析结论相符，故B正确；

C.C项与上述分析结论相符，故C正确；

D.D项与上述分析结论不相符，故D错误；

14．AC

【解析】

【详解】

AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误

CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C正确D错误

15．万有引力       

【详解】

[1].地球和行星做圆周运动所需的向心力来源于地球和行星受到的万有引力；

[2].由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一，N年后地球转了N圈，比行星多转1圈，即行星转了N-1圈，从而再次在日地连线的延长线上．所以行星的周期是年，根据开普勒第三定律有，即：