3.1天体运动同步练习-2023-2024学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

试卷第=page11页，共=sectionpages33页3.1天体运动同步练习2023—2024学年高中物理教科版（2019）必修第二册一、选择题（共15题）1．人类对太阳系中行星运动规律的探索过程中，曾有擅长观测的科学家通过长期观测记录了各行星环绕太阳运动（公转）的大量数据，在此基础上有位擅长数学推理的科学家，认为行星公转轨道应该是椭圆，然后通过数学推理，发现了行星运动三定律，揭示了行星运动的规律，但他却未能找到行星按照这些规律运动的原因，今天的你可以轻而易举的知道这个原因。发现行星运动三定律的这位科学家是（）A．罗勒密 B．哥白尼 C．第谷 D．开普勒2．探索宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求．下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是（

）A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星都绕地球运动B．太阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳运动C．地球是绕太阳运动的一颗行星D．日心说是正确的，地心说是错误的3．许多科学家在物理学发展过程中作出了杰出贡献，下列说法正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律B．第谷经过长达20余年的天文观察，发现和总结出了行星运行定律C．开普勒第三定律表达式中，k是一个与中心天体无关的常量D．牛顿的经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用4．如图所示，焦点为F1和F2的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率大，则根据开普勒定律可知，太阳应位于（）A．A处 B．B处C．F1处 D．F2处5．假设地球同步卫星、月球绕地球的公转和地球绕太阳的公转均可近似看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．在相等时间内月球与地心的连线扫过的面积和地球与太阳中心的连线扫过的面积相等B．在相等时间内地球同步卫星与地心的连线扫过的面积和月球与地心的连线扫过的面积相等C．月球公转半径的三次方与周期平方的比值等于地球公转半径的三次方与周期平方的比值D．地球同步卫星运动半径的三次方与周期平方的比值等于月球公转半径的三次方与周期平方的比值6．2012年12月，经国际小行星命名委员会批准，紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星”。如图所示，“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a运动。在轨道上、、、四个位置中，该行星绕太阳运动速率最大的是（）A． B． C． D．7．2020年5月6日我国新一代载人飞船试验船由长征五号B运载火箭成功发射，新一代载人飞船运用了自主变轨技术，经过七次变轨后由近地小椭圆轨道进入大椭圆轨道，则关于飞船在近地小椭圆轨道和大椭圆轨道上的运动说法正确的是（）A．地球位于椭圆轨道的中心位置B．小椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积与大椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积相等C．飞船在小椭圆轨道上运动周期大于在大椭圆轨道上运动的周期D．飞船在小椭圆轨道和大椭圆轨道上运动的半长轴的三次方与周期平方比值相等8．某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不正确的是()A．太阳一定在椭圆的一个焦点上B．该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C．该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的9．下列关于行星绕太阳运动的说法中正确的是()A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．离太阳越近的行星运动周期越短C．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大D．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处10．关于行星的运动，下列说法正确的是（）A．所有行星的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心B．相同时间内，火星与太阳的连线扫过的面积与地球与太阳的连线扫过的面积相等C．哈雷彗星运动轨迹的半长轴比地球大，所以哈雷彗星绕太阳运动的周期比地球大D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，万有引力对它不做功11．金星和木星都绕太阳做匀速圆周运动，木星绕太阳的公转周期是金星绕太阳的公转周期的20倍，那么金星和木星绕太阳运行的线速度大小之比约为A． B． C．400 D．12．下列叙述中正确的是(

)A．开普勒第三定律R3/T2=K，K为常数，此常数的大小与中心天体无关B．做匀速圆周运动的物体的加速度不变C．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的D．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心13．根据开普勒行星运动定律，下列说法错误的是（）A．绕地球运行的不同卫星的的值都相同B．同一卫星离地球越远，速率越小C．不同卫星，轨道的半长轴越长周期越大D．同一卫星绕不同的行星运行，的值都相同14．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。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()A．2042年 B．2052年 C．2062年 D．2072年15．关于开普勒对行星运动规律的认识，下列说法中正确的是()A．所有行星绕太阳的运动都是匀速圆周运动B．所有行星以相同的速率绕太阳做椭圆运动C．对于每一个行星在近日点时的速率均大于它在远日点的速率D．所有行星轨道的半长轴的二次方与公转周期的三次方的比值都相同二、填空题（共4题）16．到2004年底为止，人类到达过的地球以外的星球有_______________，由地球发射的探测器到达过的地球以外的行星有____________________________________________________________。17．由开普勒行星运动定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨道都是________，同一行星在轨道上运动时，经过近日点时的速率________（大于、等于、小于）经过远日点的速率．18．木星的公转周期为12个地球年，设地球距太阳的距离为1个天文单位，那么木星距太阳的距离为_______个天文单位。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．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？21．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，其运行周期约为27天．现应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多高时，人造地球卫星可随地球一起转动，就像其停留在天空中不动一样．若两颗人造卫星绕地球做圆周运动，周期之比为1∶8，则它们轨道半径之比是多少？(已知R地＝6.4×103km)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．已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞船在绕月球的圆形轨道Ⅰ上运动，A点距月球表面的高度为月球半径的3倍，飞船到达轨道Ⅰ的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。已知引力常量G，把月球看做质量分布均匀的球体，求：(1)飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动的周期；(2)如果在轨道Ⅰ、Ⅲ上分别有一颗卫星，它们绕月球飞行方向相同，某时刻两卫星相距最远，则