2021第六章1 行星的运动

第六章 1 行星的运动课时作业一、单项选择题1(2021高考全国卷丙卷)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( ) A 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律解析：开普勒在前人观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿定律无联系，选项A 错误，选项B 正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项C 错误；牛顿发现了万有引力定律，选项D 错误 答案：B2木星的公转周期约为12年，如果把地球到太阳的距离作为1天文单位，则木星到太阳的距离约为( ) A 2天文单位 B 4天文单位 C 5.2天文单位D 12天文单位解析：木星、地球都环绕太阳按椭圆轨道运行，近似计算时可当成圆轨道处理，因此它们到太阳的距离可当成是绕太阳公转的轨道半径，根据开普勒第三定律r 木3T 木2r 地3T 地2得r木3T 木2T 地2r 地 3(121)215.2天文单位答案：C3长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r 119 600 km ，公转周期T 16.39天.2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r 248 000 km ，则它的公转周期T 2最接近于( ) A 15天 B 25天 C 35天D 45天解析：根据开普勒第三定律得r 13T 12r 23T 22，代入数据计算可得T 2约等于25天，选项B 正确答案：B41990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km 的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行已知地球半径为6.4106 m ，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6107 m 这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期，以下数据中最接近其运动周期的是( ) A 0.6 小时B 1.6 小时C 4.0小时D 24小时解析：由开普勒行星运动定律可知，R 3T 2恒量，所以(r h 1)3T 12(r h 2)3T 22，r 为地球的半径，h 1、T 1、h 2、T 2分别表示望远镜到地表的距离、望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期(24 h)，代入数据得T 11.6 h. 答案：B5已知两个行星的质量m 12m 2，公转周期T 12T 2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比a 1a 2为( ) A.12 B 2 C.34D.134解析：由开普勒第三定律知a 3T 2k 与行星的质量无关，由a 13T 12a 23T 22，得a 1a 23(T 1T 2)23(21)2341，所以C 正确 答案：C6某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的19，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( ) A.19天 B.13天 C 1天D 9天解析：由于r 卫19r 月，T 月27天，由开普勒第三定律可得r 卫3T 卫2r 月3T 月2，则T 卫1天，故C 项正确 答案：C 二、多项选择题7下列说法正确的是( )A 地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B 太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动C 地球是绕太阳运动的一颗行星D 日心说和地心说都没有正确地反映了天体的运动规律解析：地心说认为地球是宇宙的中心，地球是静止不动的，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动，日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动，而实际上太阳系本身在宇宙中不停地运动着，故A、B错误现代观测表明，日心说和地心说都没有完全正确地反映天体的运动规律，D正确地球是太阳的一颗行星，C正确答案：CD8地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化北半球冬至这天地球离太阳最近，夏至这天最远下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是()A地球公转速度是不变的B冬至这天地球公转速度大C夏至这天地球公转速度小D无法确定解析：冬至地球与太阳的连线短，夏至长根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过的面积相等，则在相等的时间内冬至时地球运动的路径就要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，故选项B、C正确答案：BC9.在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是()A在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大B在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大C春夏两季与秋冬两季时间相等D春夏两季比秋冬两季时间长解析：冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，故A对，B错春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长春夏两季一般在186天左右，而秋冬两季只有179天左右，C错，D对答案：AD10把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得()A火星和地球的质量之比B火星和太阳的质量之比C火星和地球到太阳的距离之比D火星和地球绕太阳运行速度的大小之比解析：由于火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，由开普勒第三定律，R3T2k，k为常量，又v 2R T ，则可知火星和地球到太阳的距离之比和运行速度大小之比，所以C 、D 选项正确 答案：CD 三、非选择题11地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运动的速度之比约为多少？(设地球和水星绕太阳运动的轨道为圆)解析：设地球绕太阳运动周期为T 1，运动半径为r 1，线速度为v 1，水星绕太阳运动周期为T 2，运动半径为r 2，线速度为v 2，那么由开普勒第三定律得 r 13T 12r 23T 22地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动，故有 T 12r 1v 1，T 22r 2v 2以上三式联立得 v 1v 2 r 2r 1 12.658. 答案：5812月球环绕地球运动的半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天试用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多大高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在空中一样？(地球半径约为6.4103 km)解析：设人造地球卫星和月球的轨道半径分别为R 1、R 2，周期分别为T 1、T 2，根据开普勒第三定律有 R 13T 12R 23T 22， 解得R 1R 23T 12T 2260R 地3T 12T 22606.4103 3(243 600)2(27243 600)2km4.27104 km.所以，人造地球卫星离地面的高度为 H R 1R 地4.27104 km 6.4103 km 3.63104 km. 答案：3.63104 km