2024年新教材高中物理7.1行星的運(yùn)動提升練新人教版必修第二冊

行星的運(yùn)動選擇題(第1~4題為單選題，第5~7題為多選題)1.行星的運(yùn)動可看作勻速圓周運(yùn)動，則行星繞太陽運(yùn)動的軌道半徑R的三次方與周期T的二次方的比值為常量k，下列說法正確的是()A.這個規(guī)律只適用于圍繞太陽運(yùn)行的行星B.圍繞同一星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星，k值不相等C.k值與太陽的質(zhì)量有關(guān)D.k值僅由行星的質(zhì)量確定答案：C解析：公式R3T2=k適用于全部環(huán)繞體圍繞中心體運(yùn)行，故選項(xiàng)A錯誤；由開普勒第三定律知，k值僅與中心天體的質(zhì)量有關(guān)，選項(xiàng)C正確，B2.如圖所示，一顆衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動，運(yùn)動周期為T，圖中實(shí)線為衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，A、B、C、D是軌跡上的四個位置，其中A距離地球最近，C距離地球最遠(yuǎn)。B和D點(diǎn)是弧線ABC和ADC的中點(diǎn)，下列說法正確的是()A.衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最大B.衛(wèi)星在C點(diǎn)的加速度最大C.衛(wèi)星從A經(jīng)D到C點(diǎn)的運(yùn)動時間為TD.衛(wèi)星從B經(jīng)A到D點(diǎn)的運(yùn)動時間為T答案：C解析：衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動，類似于行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，依據(jù)開普勒其次定律——行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，則知衛(wèi)星與地球的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，所以衛(wèi)星在距離地球最近的A點(diǎn)速度最大，在距離地球最遠(yuǎn)的C點(diǎn)速度最小，衛(wèi)星在B、D兩點(diǎn)的速度大小相等，選項(xiàng)A錯誤。在橢圓的各個點(diǎn)上都是引力產(chǎn)生加速度，因A點(diǎn)的距離最小，則A點(diǎn)的加速度最大，選項(xiàng)B錯誤。依據(jù)橢圓運(yùn)動的對稱性可知tADC=tCBA=T2，選項(xiàng)C正確。橢圓上近地點(diǎn)A旁邊速度較大，遠(yuǎn)地點(diǎn)C旁邊速度較小，則tBAD<T2，tDCB>T2，3.如圖所示，橢圓為某行星繞太陽運(yùn)動的軌道，A、B分別為行星的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，行星經(jīng)過這兩點(diǎn)時的速率分別為vA和vB；陰影部分為行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積，分別用SA和SB表示。依據(jù)開普勒其次定律可知()A.vA>vB B.vA<vBC.SA>SB D.SA<SB答案：A解析：對隨意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，故有SA=SB，選項(xiàng)C、D錯誤。又由于行星到太陽的連線rA<rB，則可知vA>vB，選項(xiàng)A正確，B錯誤。4.地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上常用來作為長度單位，叫作天文單位，用來量度太陽系內(nèi)天體與太陽的距離。已知木星公轉(zhuǎn)的軌道半徑約5.0天文單位，則木星公轉(zhuǎn)的周期約為多少地球年()A.3年 B.5年 C.11年 D.25年答案：C解析：依據(jù)開普勒第三定律，有r解得T木=r木r地32T地=115.如圖所示，對開普勒第肯定律的理解，下列說法正確的是()A.在行星繞太陽運(yùn)動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是不變的B.在行星繞太陽運(yùn)動一周的時間內(nèi)，它離太陽的距離是改變的C.某個行星繞太陽運(yùn)動的軌道肯定是在某一固定的平面內(nèi)D.某個行星繞太陽運(yùn)動的軌道肯定不在一個固定的平面內(nèi)答案：BC解析：依據(jù)開普勒第肯定律的內(nèi)容可以判定，行星繞太陽運(yùn)動的軌道是橢圓，有時遠(yuǎn)離太陽，有時靠近太陽，所以它離太陽的距離是改變的，選項(xiàng)A錯誤，B正確；行星圍圍著太陽運(yùn)動，由于受到太陽的引力作用而被約束在肯定的軌道上，選項(xiàng)C正確，D錯誤。6.關(guān)于行星的運(yùn)動，下列說法正確的是()A.全部行星圍繞太陽的運(yùn)動軌道都是橢圓B.行星從近日點(diǎn)運(yùn)動到遠(yuǎn)日點(diǎn)，線速度漸漸增大C.行星運(yùn)動的橢圓軌道的半長軸越大，周期越小D.某行星由近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)的時間等于由遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)的時間答案：AD解析：全部行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點(diǎn)上，這是開普勒第肯定律，選項(xiàng)A正確。依據(jù)開普勒其次定律，對每一個行星而言，它與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等，可知行星繞太陽有近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)之分，近日點(diǎn)快，遠(yuǎn)日點(diǎn)慢，選項(xiàng)B錯誤。依據(jù)開普勒第三定律，全部行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，則半長軸越大周期越長，選項(xiàng)C錯誤。依據(jù)對稱性可知，由近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)的時間等于由遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)的時間，選項(xiàng)D正確。7.關(guān)于開普勒行星運(yùn)動定律，下列說法正確的是()A.全部行星圍繞太陽的運(yùn)動軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點(diǎn)上B.對于隨意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積C.表達(dá)式R3T2=kD.表達(dá)式R3T2=k答案：ABC解析：開普勒第肯定律的內(nèi)容為全部行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運(yùn)動，太陽處于橢圓的一個焦點(diǎn)上，選項(xiàng)A正確；開普勒其次定律的內(nèi)容為對于隨意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積，選項(xiàng)B正確；開普勒第三定律內(nèi)容為全部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，即R3T2=k，k是與環(huán)繞天體無關(guān)，與中心天體有關(guān)的常量，而T為環(huán)繞天體的公轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng)D錯誤挑戰(zhàn)創(chuàng)新如圖所示，天文學(xué)家觀測到某行星和地球在同一軌道平面內(nèi)繞太陽做同向勻速圓周運(yùn)動，且行星的軌道半徑比地球的軌道半徑小，已知地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T。地球和太陽中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫作地球?qū)υ撔行堑囊暡煲暯?簡稱視角)。已知該行星的最大視