2021学年1 行星的运动同步达标检测题

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册

7.1行星的运动 课时作业14（含解析）

1．金星、火星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由开普勒定律可知(   )

A．两行星的周期相等

B．两行星的速率均不变

C．太阳位于金星椭圆轨道的一个焦点上

D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积

2．若太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道，地球与太阳之间的平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为（   ）

A．1.2亿千米 B．2.3亿千米 C．4.6亿千米 D．6.9亿千米

3．经长期观测发现，A行星运行的轨道半径为R0，周期为T0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离．如图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B，则行星B的运行轨道半径为(　　)

A．R＝R0   B．R＝R0

C．R＝R0   D．R＝R0  

4．行星绕恒星的运动轨道我们近似成圆形，那么它运行的周期的平方与轨道半径的三次方的比例常数，即，则常数的大小（　　）

A．行星的质量有关

B．只与恒星的质量有关

C．与恒星的质量及行星的质量没有关系

D．与恒星的质量及行星的质量有关系

5．太阳系中各大行星绕太阳运动的轨道可以粗略的认为是圆形，下表所示是几个行星距太阳的距离和行星质量的参数，由表中的数据可估算出天王星公转的周期最接近于　　

A．7000年 B．85年 C．20年 D．10年

6．行星绕太阳的运动轨道如果是圆形，它轨道半径R的三次方与公转周期T的二次方的比为常数，设，则　　

A．常数k的大小只与太阳的质量有关

B．常数k的大小与太阳的质量及行星的质量有关

C．常数k的大小只与行星的质量有关

D．常数k的大小与恒星的质量及行星的速度有关

7．关于太阳系中各行星的运动，开普勒指出：所有行星的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，即，那么k的大小与下列哪些量有关　　

A．行星的质量 B．行星的运行速率

C．行星与太阳的距离 D．太阳的质量

8．关于开普勒行星运动的公式,以下理解正确的是(  )

A．是一个与行星有关的常量

B．表示行星运动的公转周期

C．表示行星运动的自转周期

D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为,周期为;月球绕地球运转轨道的半长轴为,周期为,则有

9．如图所示，椭圆为某行星绕太阳运动的轨道，A、B分别为行星的近日点和远日点，行星经过这两点时的速率分别为vA和vB；阴影部分为行星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．根据开普勒第二定律可知（　　）

A．vA＞vB B．vA＜vB C．SA＞SB D．SA＜SB

10．下列关于开普勒对于行星运动定律的认识，说法正确的是（　　）

A．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比

B．所有行星绕太阳运动时太阳处在椭圆的中心处

C．行星绕太阳运动时行星与太阳连线在相同时间扫过面积不相等

D．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆

11．关于行星的运动，开普勒根据观测记录得出下列结果，正确的是（　　）

A．行星绕太阳作匀速圆周运动

B．在公式=k中，R是行星中心到太阳中心的距离

C．在公式=k中，k是跟行星和太阳均有关的常量

D．以上三点均错

12．关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是　　

A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在一个焦点上

B．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等

C．离太阳越近的行星的运动周期越长

D．行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小始终不变

13．关于开普勒行星运动定律的应用，下面结论正确的是　　

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

B．地球的所有卫星与地心连线相等时间内扫过的面积相等

C．地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的立方或圆轨道半径立方与卫星公转周期平方之比相等

D．开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳运动

14．火星和木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．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

D．太阳没有位于木星运行轨道的中心

15．如图所示是某行星围绕太阳运行的示意图，则行星在A点的速率________在B点的速率.

参考答案

1．C

【分析】

开普勒的行星运动三定律：

第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．

第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．

第三定律：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

【详解】

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，则轨道不同周期不同，则A错误；对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，则近日点速度快，远日点速度慢，则B错误；所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，则C正确；对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，不是同一星体，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积不相等，则D错误；故选C．

【点睛】

正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．注意第三定律R3/T2=K中，R是半长轴，T是公转周期，K与中心体有关．

2．B

【解析】

【详解】

由表中数据知T地＝1年，T火＝1.88年，由得，r火＝≈2.3亿千米，故B正确，ACD错误。

3．A

【解析】

【详解】

A行星运行的轨道发生最大偏离，必是B对A的引力引起的，B行星在此时刻对A有最大的力，故A、B行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧．设行星B的运行周期为T，半径为R，则有t0－t0＝2π，所以T＝，由开普勒第三定律得，得R＝R0 ，所以A正确.

4．B

【详解】

A．式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关；故A错误．

B．式中的k只与恒星的质量有关；故B正确．

C．式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关；故C错误．

D．式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关；故D错误．

故选B．

【点睛】

行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期．

5．B

【解析】

【详解】

天王星轨道半径是28.71×1011m，地球轨道半径是1.50×1011m；根据数据得天王星与地球的轨道半径之比大约为=18.7．根据万有引力提供向心力得解得：T=2π．则天王星与地球的周期之比大约为=85，因为地球的周期为1年，则天王星的周期大约为85年．故B正确，ACD错误．故选B．

【点睛】

本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解所需要的物理量，注意根据条件选择合适的公式．还要理解表格中各数据的物理意义．

6．A

【解析】

【详解】

开普勒第三定律中的公式，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比；式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，即只与中心体质量有关，与环绕体质量无关，故A正确，BCD错误．

7．D

【解析】

【详解】

式中的k只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故A错误；式中的k只与恒星的质量有关，与行星速率无关，故B错误；式中的k只与恒星的质量有关，与行星与太阳的距离无关，故C错误；式中的k只与恒星的质量有关，故D正确．所以D正确，ABC错误．

8．B

【解析】

【详解】

A．结合万有引力定律可知，k是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A错误；

BC．T代表行星运动的公转周期，故B正确，C错误；

D．公式中的k是与中心天体质量有关的，中心天体不一样，k值不一样．地球公转的中心天体是太阳，月球公转的中心天体是地球，k值是不一样的．故D错误．

故选B．

9．A

【解析】

【分析】

熟记理解开普勒的行星运动三定律：

第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．

第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．

第三定律：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．

【详解】

C、D、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，C，D均错误．

A、B、A点和B点附近的面积近似为三角形的面积，有，因行星到太阳的连线，则可知vA＞vB，故A正确，B错误．

故选A．

【点睛】

开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．

10．D

【详解】

A、开普勒第三定律=k，可知，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故A错误；

B、开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．故B错误，D正确；

C、开普勒第二定律叫面积定律，对同一个行星而言，在相等的时间内扫过的面积相等，故C错误；

故选D．

11．D

【解析】

【详解】

由开普勒第一定律可知，每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳运动，故A错误；在公式=k中，R是椭圆轨道的半长轴，故B错误；在公式=k中，k是与太阳质量有关的一个常数，与行星无关，故C错误；综上，故D正确；故选D．

12．B

【解析】

【详解】

开普勒行星运动第一定律的内容为：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．故A错误．开普勒行星运动第三定律：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，可知离太阳越近的行星的运动周期越短，故B正确，C错误；由开普勒第二定律可知，日星连线相同时间内扫过面积相等，行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之则越小．故D错误．故选B．

【点睛】

正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意公转周期与自转周期的区别，线速度的大小变化与间距的关系．

13．AC

【解析】

【详解】

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，故A正确；相同时间内，不同行星与太阳连线扫过的面积不等，故B错误；地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的立方或圆轨道半径立方与卫星公转周期平方之比相等，故C正确；开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，故D错误．所以AC正确，BD错误．

14．CD

【详解】

根据第二定律：对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故A错误；第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；根据开普勒第三定律，R3 /T2 =K，K为常数，火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方．故C正确；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，故D正确；故选CD．

【点睛】

正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．注意第三定律R3 /T2 =K中，R是半长轴，T是公转周期，K与中心天体的质量有关．

15．大于

【详解】

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．A点为近日点，B点为远日点，太阳位于焦点位置，如果时间间隔相等，则面积A=面积B，即，那么由此可知，行星在A点的速率比在B点的大．

【点睛】

查了开普勒第二定律，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．再结合时间相等，面积相等，对应弧长求出平均速度．