2019-2021全國高三（上）期中物理匯編：行星的運動

第8頁/共8頁2019-2021全國高三（上）期中物理匯編行星的運動一、單選題1．地球、火星運行到太陽的兩側(cè)且三者近乎處于一條直線，這種現(xiàn)象稱作“日凌”。2021年9月下旬至10月中旬，火星探測器“天問一號”處在“日凌”階段，“天問一號”與地球的通信受到太陽電磁輻射干擾，出現(xiàn)不穩(wěn)定甚至中斷。10月中旬“日凌”結束時，火星的位置可能是（）A．A處 B．B處 C．C處 D．D處2．關于行星運動的規(guī)律，下列說法符合史實的是()A．開普勒在牛頓定律的基礎上，導出了行星運動的規(guī)律B．開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律C．開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因D．開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律3．在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是()A．開普勒進行了“月—地檢驗”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結論B．哥白尼提出“日心說”，發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運動的規(guī)律C．第谷通過對天體運動的長期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律4．如圖所示,A、B為地球的兩個軌道共面的人造衛(wèi)星,運行方向相同,A為地球同步衛(wèi)星,A、B衛(wèi)星的軌道半徑的比值為k,地球自轉(zhuǎn)周期為T0。某時刻A、B兩衛(wèi)星距離達到最近,從該時刻起到A、B間距離最遠所經(jīng)歷的最短時間為()A． B．C． D．5．天文單位是天文學中計量天體之間距離的一種單位，其數(shù)值取地球和太陽之間的平均距離。已知哈雷彗星近日距離大約為0.6個天文單位，其周期為76年，只考慮太陽對其引力，而忽略其它星體對其影響，則其遠日距離約為（）（）A．4.2個天文單位B．18個天文單位C．35個天文單位D．42個天文單位6．如圖為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，LEO是近地軌道，MEO是中地球軌道，GEO是地球同步軌道，GTO是地球同步轉(zhuǎn)移軌道．已知地球的半徑R=6400km，該圖中MEO衛(wèi)星的周期約為（圖中數(shù)據(jù)為衛(wèi)星近地點、遠地點離地面的高度）（）A．3h B．8h C．15h D．20h7．在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步．對以下幾位物理學家所作科學貢獻的表述中，與事實相符的是A．哥白尼提出了日心說并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律B．開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律C．笛卡爾根據(jù)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因D．牛頓首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學推理）和諧地結合起來8．冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道是個橢圓，公轉(zhuǎn)周期為T0，其近日點到太陽的距離為a，遠日點到太陽的距離為b，半短軸的長度為c，A、B、C、D分別為長短軸的端點，如圖所示．若太陽的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，忽略其他行星對它的影響則（）A．冥王星從A→B→C的過程中，速率逐漸變大B．冥王星從A→B所用的時間等于C．冥王星從B→C→D的過程中，萬有引力對它先做正功后做負功D．冥王星在B點的加速度為9．所有行星繞太陽運轉(zhuǎn)其軌道半徑的立方和運轉(zhuǎn)周期的平方的比值即=k，那么k的大小決定于（）A．只與行星質(zhì)量有關B．只與太陽質(zhì)量有關C．與行星及太陽的質(zhì)量都有關D．與行星及行星運動的軌道半徑都有關二、多選題10．如圖所示，土星和火星都在圍繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)開普勒行星運動定律可知（

）A．土星遠離太陽的過程中，它的速度將減小B．土星和火星繞太陽的運動是完美的勻速圓周運動C．土星比火星的公轉(zhuǎn)周期大D．土星遠離太陽的過程中，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大11．通過不斷地探索，科學家們在太陽系發(fā)現(xiàn)了一顆未知的小行星。通過觀測發(fā)現(xiàn)其運行軌跡為橢圓。已知該小行星在相等時間內(nèi)。近日點和遠日點通過的路程分別為x1、x2，近日點和遠日點的角速度分別為ω1、ω2，近日點和遠日點的向心加速度分別為a1、a2，且該小行星的公轉(zhuǎn)周期為地球公轉(zhuǎn)周期的N倍。則下列說法正確的是（）A．x1>x2 B．ω1>ω2C．a(chǎn)1>a2 D．該小行星的半長軸為地球公轉(zhuǎn)半徑的N倍12．如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為。若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)到N的運動過程中（

）A．從P到M所用的時間等于B．從Q到N階段，機械能逐漸變大C．從P到Q階段，速率逐漸變小D．從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功13．如圖所示，水星和金星繞太陽的運動可視為勻速圓周運動。若測得在相同時間內(nèi)水星、金星轉(zhuǎn)過的角度分別為θ1、θ2（均為銳角），則由此條件可求得水星和金星（）A．質(zhì)量之比為θ1：θ2B．繞太陽運動的周期之比為θ2：θ1C．繞太陽運動的軌道半徑之比為：D．與太陽連線掃過的面積之比為1：1

參考答案1．A【詳解】根據(jù)開普勒第三定律火星的運動半徑大于地球，則周期更大，角速度更小，火星和地球均逆時針運動，相同時間內(nèi)地球運動到十月中旬位置時，火星運動軌跡對應的弧度小于地球運動軌跡對應的弧度，只可能在A位置。故選A。2．B【詳解】試題分析：開普勒在他的導師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律，但并未找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因；牛頓在開普勒行星運動定律的基礎上推導出萬有引力定律，故ACD錯誤，B正確．故選B．考點：物理學史【名師點睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一．3．D【詳解】試題分析：牛頓進行了“月-地檢驗”，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力定律的結論，故A錯誤；哥白尼提出“日心說”，開普勒發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運動的規(guī)律，故B錯誤；開普勒通過對天體運動的長期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律，故C錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故D正確．考點：物理學史【名師點睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一．4．D【詳解】由開普勒第三定律得：，設兩衛(wèi)星至少經(jīng)過時間t距離最遠，即B比A多轉(zhuǎn)半圈，又TA=T0解得：A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論不相符，選項B錯誤；C．，與結論不相符，選項C錯誤；D．，與結論相符，選項D正確；故選D。5．C【詳解】設地球與太陽之間的距離為R，即一個天文單位，則彗星近日點距離太陽約0.6R，設遠日點距離為r，根據(jù)開普勒第三定律，對于地球和彗星有其中帶入解得即35個天文單位。故選C。6．A【詳解】GEO是地球同步軌道，周期為TG=24h，設MEO衛(wèi)星的周期為TM，根據(jù)開普勒第三定律可知，，則，故A項正確，BCD三項錯誤。7．B【詳解】A.哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律，故A錯誤；B.開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律，故B正確；C.伽利略根據(jù)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因，故C錯誤；D.伽利略首先將實驗事實和邏輯推理（包括數(shù)學推演）和諧地結合起來，故D錯誤．8．D【詳解】A、根據(jù)第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等．所以冥王星從A→B→C的過程中，冥王星與太陽的距離增大，速率逐漸變小，故A錯誤；B、公轉(zhuǎn)周期為T0，冥王星從A→C的過程中所用的時間是0.5T0，由于冥王星從A→B→C的過程中，速率逐漸變小，從A→B與從B→C的路程相等，所以冥王星從A→B所用的時間小于，故B錯誤；C、冥王星從B→C→D的過程中，萬有引力方向先與速度方向成鈍角，過了C點后萬有引力方向與速度方向成銳角，所以萬有引力對它先做負功后做正功，故C錯誤；D、根據(jù)幾何關系可知，冥王星在B點到太陽的距離為r=，根據(jù)萬有引力充當向心力知=ma知冥王星在B點的加速度為=，故D正確；故選D．9．B【詳解】根據(jù)開普勒第三定律中的公式=k，可知半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方成正比，式中的k只與中心體的質(zhì)量有關，即與太陽質(zhì)量有關，與行星及行星運動的軌道半徑都無關．A．只與行星質(zhì)量有關．故A不符合題意．B．只與太陽質(zhì)量有關．故B符合題意．C．與行星及太陽的質(zhì)量都有關．故C不符合題意．D．與行星及行星運動的軌道半徑都有關．故D不符合題意．10．AC【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，所以土星遠離太陽的過程中，它的速度將減小，故A正確；B．根據(jù)開普勒行星運動第一定律可知，土星和火星繞太陽的運動軌跡是橢圓軌道，選項B錯誤；C．根據(jù)開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．由于土星的半長軸比較大，所以土星的周期較大，選項C正確；D．根據(jù)開普勒第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等．故D錯誤；故選AC.點睛：該題以地球和火星為例子考查開普勒定律，正確理解開普勒的行星運動三定律是解答本題的關鍵．11．ABC【詳解】A．由開普勒第二定律可知，小行星在近日點的速度大于小行星在遠日點的速度，因此在相同時間內(nèi)通過的路程為因此x1>x2故A正確；B．由可知，小行星在近日點的角速度大于小行星在遠日點的角速度，故B正確；C．由可知a1>a2故C正確；D．由題意該小行星的公轉(zhuǎn)周期為地球公轉(zhuǎn)周期的N倍，則由開普勒第三定律可知，小行星的半長軸為地球公轉(zhuǎn)半徑的倍，故D錯誤。故選ABC。12．CD【詳解】AC．根據(jù)開普勒第二定律，可知近地點的速度比遠地點的速度大，則從P到Q階段，萬有引力對做負功，速率逐漸變小，所以從P到M所用的時間小于，A錯誤；C正