7.1　行星的運(yùn)動(dòng)同步練2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

新人教版高中物理必修第二冊(cè)PAGEPAGE11行星的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)一開(kāi)普勒定律的理解1.(2019·平遙中學(xué)高一下學(xué)期期中)開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述正確的是()A.所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B.所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓，太陽(yáng)處在圓心上C.所有行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟自轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等D.所有行星軌道半長(zhǎng)軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相等答案A解析開(kāi)普勒第一定律的內(nèi)容為：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，A正確，B錯(cuò)誤；開(kāi)普勒第三定律：所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等，C、D錯(cuò)誤.2.關(guān)于開(kāi)普勒第三定律eq\f(r3,T2)＝k，以下說(shuō)法中正確的是()A.T表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期B.k值只與中心天體有關(guān)，與行星無(wú)關(guān)C.該定律只適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，不適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)D.若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的半長(zhǎng)軸為r1，周期為T1，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的半長(zhǎng)軸為r2，周期為T2，則eq\f(r\o\al(3,1),T\o\al(2,1))＝eq\f(r\o\al(3,2),T\o\al(2,2))答案B解析T表示行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期，不是自轉(zhuǎn)周期，A錯(cuò)誤；k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的量，k只與中心天體有關(guān)，B正確；開(kāi)普勒第三定律既適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，而月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，二者不是同一中心天體，故對(duì)應(yīng)的k值不同，D錯(cuò)誤.3.太陽(yáng)系有八大行星，八大行星離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近不同，繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期也不相同.下列反映公轉(zhuǎn)周期與行星軌道半長(zhǎng)軸的關(guān)系圖像中正確的是()答案D解析由eq\f(r3,T2)＝k知r3＝kT2，D項(xiàng)正確.4.某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖1所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行星在A點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的大，則太陽(yáng)是位于()圖1A.F2B.AC.F1D.B答案A解析根據(jù)開(kāi)普勒第二定律：太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，因?yàn)樾行窃贏點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，所以太陽(yáng)在離A點(diǎn)近的焦點(diǎn)上，故太陽(yáng)位于F2.5.(2019·定遠(yuǎn)縣育才學(xué)校期末)科學(xué)家們推測(cè)，太陽(yáng)系的另一顆行星就在地球的軌道上，從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽(yáng)的背面，人類一直未能發(fā)現(xiàn)它，可以說(shuō)是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”.由以上信息可以確定()A.這顆行星的公轉(zhuǎn)周期與地球相等B.這顆行星的半徑等于地球的半徑C.這顆行星的質(zhì)量等于地球的質(zhì)量D.這顆行星上同樣存在著生命答案A考點(diǎn)二開(kāi)普勒定律的應(yīng)用6.某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球繞地球運(yùn)動(dòng)半徑的eq\f(1,9)，設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27天，則此衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期是()A.eq\f(1,9)天B.eq\f(1,3)天C.1天D.9天答案C確.7.(2019·新絳縣第二中學(xué)高一下期中)測(cè)得海王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道半徑的30倍，則它的公轉(zhuǎn)周期約是()A.eq\r(30)年 B.30年C.30eq\r(30)年 D.90年答案C解析根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得：eq\f(r\o\al(3,海),T\o\al(2,海))＝eq\f(r\o\al(3,地),T\o\al(2,地))，又r海＝30r地，解得：T海＝eq\r(303)T地＝30eq\r(30)年，故選C.8.(多選)(2019·成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高一期末)若地球繞太陽(yáng)運(yùn)行到圖2中A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，分別為春分、夏至、秋分和冬至，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()圖2A.地球由夏至運(yùn)行到秋分的過(guò)程中速率逐漸減小B.地球由春分運(yùn)行到夏至的過(guò)程中速率逐漸增大C.地球由春分運(yùn)行到秋分的時(shí)間比由秋分運(yùn)行到春分的時(shí)間長(zhǎng)D.地球由春分運(yùn)行到秋分的時(shí)間比由秋分運(yùn)行到春分的時(shí)間短答案ABD9.如圖3所示，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為T0，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn).若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P到M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()圖3A.從P到M所用的時(shí)間等于eq\f(T0,4)B.從Q到N做減速運(yùn)動(dòng)C.從P到Q階段，速率逐漸變小D.從M到N所用時(shí)間等于eq\f(T0,2)答案C解析由開(kāi)普勒第二定律知，從P至Q速率在減小，Q至N速率在增大，所以B錯(cuò)誤，C正確；由對(duì)稱性知，P→M→Q與Q→N→P所用的時(shí)間均為eq\f(T0,2)，故從P到M所用時(shí)間小于eq\f(T0,4)，從Q→N所用時(shí)間大于eq\f(T0,4)，從M→N所用時(shí)間大于eq\f(T0,2)，A、D錯(cuò)誤.10.太陽(yáng)系八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道可粗略地視為圓，下表是各行星的半徑和軌道半徑.行星名稱水星金星地球火星木星土星天王星海王星行星半徑/×106m2.446.056.373.3969.858.223.722.4軌道半徑/×1011m0.5791.081.502.287.7814.328.745.0從表中所列數(shù)據(jù)可以估算出海王星的公轉(zhuǎn)周期最接近()A.80年 B.120年C.165年 D.200年答案C解析設(shè)海王星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑為r1，公轉(zhuǎn)周期為T1，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑為r2，公轉(zhuǎn)周期為T2(T2＝1年)，由開(kāi)普勒第三定律有eq\f(r\o\al(3,1),T\o\al(2,1))＝eq\f(r\o\al(3,2),T\o\al(2,2))，故T1＝eq\r(\f(r\o\al(3,1),r\o\al(3,2)))·T2≈164年，最接近165年，故選C.11.(2019·山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下期中)地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓.天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)在1662年跟蹤過(guò)一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長(zhǎng)軸約等于地球公轉(zhuǎn)半徑的18倍，并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)再次出現(xiàn).(1)這顆彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，它下次飛近地球大約是哪一年？(2)若哈雷彗星在近日點(diǎn)的線速度為v1在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度為v2，則哪個(gè)線速度大？答案(1)2062年(2)v1解析(1)由開(kāi)普勒第三定律知eq\f(r3,T2)＝k得：(eq\f(r哈,r地))3＝(eq\f(T哈,T地))2解得：T哈＝T地eq\r(183)≈76年即下次飛近地球大約為(1986＋76)年＝2062年.(2)由開(kāi)普勒第二定律知v1>v2.12.飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T.如圖4所示，飛船要返回地面，可以在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的特殊橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢所需的時(shí)間.圖4答案eq\f(R＋R0T,4R)eq\r(\f(R＋R0,2R))解析根據(jù)題意知飛船