高中物理6-1 行星的運(yùn)動(dòng)同步檢測(cè)

第6章 第1節(jié) 行星的運(yùn)動(dòng) 基礎(chǔ)夯實(shí) 1．日心說(shuō)的代表人物是(　　) A．托勒密　　　　　　 B．哥白尼 C．布魯諾 D．第谷 答案：B 解析：本題要求同學(xué)們熟悉物理學(xué)史的有關(guān)知識(shí)，日心說(shuō)的代表人物是哥白尼，解題關(guān)鍵點(diǎn)是準(zhǔn)確把握人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，易錯(cuò)把布魯諾當(dāng)作是日心說(shuō)的代表人物，布魯諾是宣傳日心說(shuō)的代表人物． 2．16世紀(jì)，哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的大量資料，經(jīng)過(guò)40多年的天文觀測(cè)和潛心研究，提出“日心說(shuō)”的如下四個(gè)基本論點(diǎn)，這四個(gè)論點(diǎn)目前看存在缺陷的是(　　) A．宇宙的中心是太陽(yáng)，所有行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．地球是繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星，月球是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還跟地球一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) C．天空不轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|轉(zhuǎn)一周，造成太陽(yáng)每天東升西落的現(xiàn)象 D．與日地距離相比，恒星離地球都十分遙遠(yuǎn)，比日地間的距離大得多 答案：ABC 解析：所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半長(zhǎng)軸滿足＝恒量，故所有行星實(shí)際并不是在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，整個(gè)宇宙是在不停運(yùn)動(dòng)的． 3．(2011·洛陽(yáng)高一檢測(cè))關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期都是相等的 B．行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)處在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上 C．行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，太陽(yáng)對(duì)行星的引力是不變的 D．行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，行星距太陽(yáng)近時(shí)速度小，遠(yuǎn)時(shí)速度大 答案：B 4．某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該行星在A點(diǎn)速度最快，B點(diǎn)速度最慢 B．該行星在B點(diǎn)速度最快，A點(diǎn)速度最慢 C．該行星在A點(diǎn)速度最快，C點(diǎn)速度最慢 D．該行星在C點(diǎn)速度最快，B點(diǎn)速度最慢 答案：A 5．(2010·廣州高一檢測(cè))兩顆行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半長(zhǎng)軸分別為r1和r2，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為(　　) A. B. C. D．無(wú)法確定 答案：C 解析：由開(kāi)普勒第三定律可知：＝，解得＝，故C正確． 6．(2010·無(wú)錫高一檢測(cè))關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)以下說(shuō)法正確的是(　　) A．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期就越長(zhǎng) B．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越長(zhǎng) C．水星軌道的半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期就最長(zhǎng) D．海王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)”，公轉(zhuǎn)周期就最長(zhǎng) 答案：BD 解析：由開(kāi)普勒第三定律＝k可知，a越大，T越大，故B、D正確，C錯(cuò)誤；式中的T是公轉(zhuǎn)周期而非自轉(zhuǎn)周期，故A錯(cuò)． 7．某行星圍繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，如果不知太陽(yáng)的位置，但經(jīng)觀測(cè)行星在由A到B的過(guò)程中，運(yùn)行速度在變小，圖中F1、F2是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)，則太陽(yáng)處在何位置？ 答案：F2 解析：由于vA>vB，若經(jīng)一段足夠短的時(shí)間，行星與太陽(yáng)的連線掃過(guò)的面積在A點(diǎn)和B點(diǎn)相等．則rA<rB，顯然A點(diǎn)為近日點(diǎn)，由此可知太陽(yáng)位于F2. 8．(2010·保定高一檢測(cè))已知木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的12倍．求木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為地球公轉(zhuǎn)軌道半長(zhǎng)軸的多少倍． 答案：5.24 解析：由開(kāi)普勒第三定律＝k可知： 對(duì)地球：＝k　對(duì)木星＝k 所以a2＝·a1＝5.24a1 能力提升 1．(2010·云南玉溪一中高一檢測(cè))關(guān)于開(kāi)普勒第三定律＝k常數(shù)k的大小，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．與行星的質(zhì)量有關(guān) B．與中心天體的質(zhì)量有關(guān) C．與恒星及行星的質(zhì)量有關(guān) D．與中心天體的密度有關(guān) 答案：B 2．(2010·襄樊高一檢測(cè))太陽(yáng)系中有兩顆行星，它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為8 ∶1，則兩行星的公轉(zhuǎn)速度之比為(　　) A．2 ∶1 B．4 ∶1 C．1 ∶2 D．1 ∶4 答案：C 解析：由開(kāi)普勒第三定律得＝，解得＝＝.由v＝得＝·＝×＝，故C正確． 3．太陽(yáng)系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看作圓軌道，“行星公轉(zhuǎn)周期的平方”與“行星與太陽(yáng)的平均距離的三次方”成正比．地球與太陽(yáng)之間平均距離約為1.5億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽(yáng)之間的平均距離約為(　　) 水星 金星 地球 火星 木星 土星 公轉(zhuǎn)周期(年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5 A.1.2億千米 B．2.3億千米 C．4.6億千米 D．6.9億千米 答案：B 解析：由題意可知，行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滿足＝常數(shù)，設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)半徑分別為T1、r1，火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T2、r2，則＝，代入數(shù)值得，r2＝2.3億千米． 4．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)轉(zhuǎn)半徑的，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)轉(zhuǎn)周期大約是(　　) A.天 B.天 C．1天 D．9天 答案：C 解析：由于r衛(wèi)＝r月，T月＝27天，由開(kāi)普勒第三定律可得＝，則T衛(wèi)＝1天，故C正確． 5．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1682年跟蹤過(guò)一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半徑長(zhǎng)軸約等于地球軌道半徑的18倍，并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)，哈雷的預(yù)言得到證實(shí)，該彗星被命名為哈雷彗星．哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，請(qǐng)你根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律(即＝k，其中T為行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，r為軌道的半長(zhǎng)軸)估算．它下次飛近地球是哪一年？ 答案：2062年 解析：由＝k，其中T為行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，r為軌道的半長(zhǎng)軸，k是對(duì)太陽(yáng)系中的任何行星都適用的常量．可以根據(jù)已知條件列方程求解． 將地球的公轉(zhuǎn)軌道近似成圓形軌道，其周期為T1，半徑為r1；哈雷彗星的周期為T2，軌道半長(zhǎng)軸為r2，則根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有：＝ 因?yàn)閞2＝18r1，地球公轉(zhuǎn)周期為1年，所以可知哈雷彗星的周期為T2＝×T1＝76.4年． 6．近幾年，全球形成探索火星的熱潮，2005年8月12日，美國(guó)新型火星探測(cè)飛船——“火星勘測(cè)軌道飛行器”發(fā)射升空，將探測(cè)火星上的水資源和生命線索，并為未來(lái)的火星登陸尋找合適的地點(diǎn)． 發(fā)射火星探測(cè)器可按以下步驟進(jìn)行，第一步，在地球表面用火箭對(duì)探測(cè)器進(jìn)行加速，使之成為一個(gè)沿地球公轉(zhuǎn)軌道運(yùn)動(dòng)的人造行星．第二步是在適當(dāng)時(shí)刻啟動(dòng)探測(cè)器上的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)探測(cè)器沿原方向加速，使其速度值增加到適當(dāng)值，從而使探測(cè)器沿著一個(gè)與地球軌道及火星軌道分別在長(zhǎng)軸兩端相切的半個(gè)橢圓軌道飛行，運(yùn)行其半個(gè)周期后正好飛行到火星表面附近，此時(shí)啟動(dòng)探測(cè)器上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使之成為繞火星運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，然后采取措施使之降落在火星上．如圖，設(shè)地球的軌道半徑為R，火星的軌道半徑為1.5R，探測(cè)器從地球運(yùn)行軌道到火星運(yùn)行軌道大約需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 答案：8.4月 解析：由題可知，探測(cè)器在飛向火星的橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，其軌道半長(zhǎng)軸為，由開(kāi)普勒定律可得＝，即T′＝＝T地＝1.4T地，所以t＝＝0.7T地＝8.4月．