3.1認(rèn)識天體運動同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）必修第二冊一、選擇題（共15題）1．首先對天體做圓周運動產(chǎn)生了懷疑的科學(xué)家是（　?。?/span>A．布魯諾 B．伽利略 C．開普勒 D．第谷2．人類一直不斷地對宇宙追求探索著，關(guān)于宇宙天體學(xué)說正確的是（　?。?/span>A．日心說代表人物是托勒密B．地心說是正確的，日心說是錯誤的C．日心說被人們所接受的原因是以太陽為中心，許多問題都可以解決，行星運動也變得簡單了D．太陽從東邊升起，從西邊落下，所以太陽繞地球運動3．關(guān)于開普勒第三定律中的公式，下列說法中正確的是（ ）A．地球圍繞太陽運動的k值與金星圍繞太陽運動的k值不相同B．月亮圍繞地球運行的k值與水星圍繞太陽運動k值相同C．月亮圍繞地球運動的k值與人造衛(wèi)星圍繞地球運動的k相同D．這個公式不適用于嫦娥一號和其它環(huán)月飛行器繞月球運動4．關(guān)于太陽系中行星的運動，下列說法正確的是（　?。?/span>A．地球是太陽系的中心，太陽和其他行星都繞地球運動B．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的中心C．對于任意一個行星，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積D．所有行星的軌道的半長軸的二次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相等5．地球和金星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知A．太陽位于金星運行軌道的中心B．它們在近日點速度小于遠(yuǎn)日點速度C．地球與金星公轉(zhuǎn)周期平方與軌道半長軸立方之比相等D．地球和金星繞太陽運行速度的大小始終相等6．關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（）A．行星運動的方向總是沿橢圓軌道的切線方向B．行星運動過程中速度大小不變C．行星運動的方向總是與它和太陽連線垂直D．太陽系中的行星運動軌道都是圓7．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由一組軌道高低不同的人造地球衛(wèi)星組成．高軌道衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，其軌道半徑約為地球半徑的6.6倍．若某低軌道衛(wèi)星的周期為12小時，則這顆低軌道衛(wèi)星的軌道半徑與地球半徑之比約為A．4.2 B．3.3 C．2.4 D．1.68．地球位于火星與太陽之間且三者在同一直線上時稱為“火星沖日”。已知地球繞太陽做圓周運動的周期為T，火星繞太陽做圓周運動的軌道半徑為地球繞太陽做圓周運動的軌道半徑的n倍。則相鄰兩次“火星沖日”的時間差為（　?。?/span>A． B． C． D．9．有關(guān)開普勒關(guān)于行星運動的描述，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．所有的行星軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相等B．所有的行星繞太陽運動的軌道都是圓，太陽處在圓心上C．所有的行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上D．行星繞太陽運動的速度大小不變10．我國預(yù)計在2018年12月發(fā)射“嫦娥四號”月球探測器．探測器要經(jīng)過多次變軌，最終降落到月球表面上．如圖所示，軌道I為圓形軌道，其半徑為R；軌道Ⅱ為橢圓軌道，半長軸為a，半短軸為b．如果把探測器與月球的連線面積與其所用時間的比值定義為面積速率，則探測器繞月球運動過程中在軌道I和軌道Ⅱ上的面積速率之比是（已知橢圓的面積S= πab）A． B． C． D．11．日心說之所以被人們接受的原因是（　　）A．以地球為中心來研究天體的運動有很多無法解決的問題B．以太陽為中心，許多問題都可以解決，對行星運動的描述也變得簡單了C．地球是圍繞太陽運動的D．太陽總是從東方升起，從西方落下12．2021年5月15日火星探測器“天問一號”成功著陸火星。如圖為探測器變軌過程的示意圖。地球繞日軌道Ⅰ、探測器變軌所經(jīng)橢圓形的“霍曼轉(zhuǎn)移”軌道Ⅱ、火星繞日軌道Ⅲ在同一平面內(nèi)。近似認(rèn)為地球繞日、火星繞日的轉(zhuǎn)動均為勻速圓周運動。地球與太陽間距記為1個天文距離，即，地球公轉(zhuǎn)周期為1年，火星與太陽間距為，橢圓軌道Ⅱ與圓形軌道Ⅰ、Ⅲ分別相切于N、M兩點，O點為太陽球心，為一條直線，火星、地球、探測器均逆時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)厍蛱幱谔柦?jīng)度0°位置（N點）、火星處于太陽經(jīng)度（P點）時探測器瞬間從N點進入橢圓軌道Ⅱ，為使探測器和火星同時到達同一地點——太陽經(jīng)度180°位置（M點）時探測器被火星捕獲，則應(yīng)為（可能用到的數(shù)據(jù)，，）（　?。?/span>A．33° B．44° C．55° D．66°13．據(jù)報道，研究人員從美國國家航天局“開普勒”望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的1 235顆潛在類地行星中選出86顆，作為尋找外星生命蹤跡的觀測對象．關(guān)于這86顆可能棲息生命的類地行星的運動，以下說法正確的是(　　)A．所有行星都繞太陽做勻速圓周運動B．所有行星都繞太陽做橢圓運動，且軌道都相同C．離太陽越近的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小D．離太陽越遠(yuǎn)的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小14．根據(jù)開普勒行星運動定律，下述說法正確的是（　?。?/span>A．所有行星繞太陽的運動都是嚴(yán)格的勻速圓周運動B．某個行星繞太陽運動時，在遠(yuǎn)日點的速度大于在近日點的速度C．在太陽的各個行星中，離太陽越遠(yuǎn)周期越長D．行星繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期與行星到太陽的距離的二次方成正比15．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(jié)束時，火星的位置可能是（　?。?/span> A．A處 B．B處 C．C處 D．D處二、填空題（共4題）16．開普勒以全部的精力研究了第谷對行星運動的觀測記錄，終于發(fā)現(xiàn)：（1）開普勒第一定律：所有行星繞太陽的運動的軌道都是___________，太陽處在橢圓的一個___________上；（2）開普勒第二定律：對任一行星來說，它與太陽的連線在相等的時內(nèi)掃過的面積是___________的。17．德國天文學(xué)家開普勒認(rèn)為所有行星繞太陽運動的軌道都是___，太陽處在橢圓的一個___之上。18．如圖所示，橢圓為地球繞太陽運動的軌道，A、B分別為地球繞太陽運動的近日點和遠(yuǎn)日點，地球經(jīng)過這兩點時的速率分別為vA和vB；陰影部分為地球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，則vA ___________vB、SA________SB．(均填“>”“=”或“<”）19．地球和水星繞太陽運轉(zhuǎn)的軌道可近似看作是圓形，已知地球到太陽的距離為水星到太陽距離的倍，那么地球和水星繞太陽運轉(zhuǎn)的線速度之比為多少？三、綜合題（共4題）20．地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運動軌道則是一個非常扁的橢圓。天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)在1662年跟蹤過一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長軸約等于地球公轉(zhuǎn)半徑的18倍，并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時間就會再次出現(xiàn)。（1）若這顆彗星在近日點的線速度為v1，在遠(yuǎn)日點的線速度為v2，則哪個線速度大？（2）這顆彗星最近出現(xiàn)的時間是1986年，它下次飛近地球大約是哪一年？21．有一行星，距太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的8倍，則該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是多少年？22．開普勒行星運動第三定律指出：“行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的二次方成正比，即，是一個對所有行星都相同的常量。”(1)現(xiàn)將行星繞太陽運動簡化為勻速圓周運動模型，已知引力常量為，太陽質(zhì)量為，行星到太陽距離為，運行周期為。請結(jié)合萬有引力定律和牛頓運動定律推導(dǎo)常量的表達式。(2)小明在圖書館查閱資料了解到：“已知月球繞地球做圓周運動的半徑為、周期為；“嫦娥四號”探月衛(wèi)星繞月球做圓周運動的半徑為、周期為，引力常量為。”，他認(rèn)為，若不計周圍其他天體的影響，根據(jù)開普勒第三定律，應(yīng)該滿足，請判斷他的觀點是否正確，并說明理由。23．如圖所示，地球和某行星在同一軌道平面內(nèi)繞太陽同向公轉(zhuǎn)，均可視為勻速圓周運動．地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑為R，公轉(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地球?qū)υ撔行堑挠^察視角（簡稱視角）．已知該行星的最大視角為θ =π/6，當(dāng)行星處于最大視角處時，是地球上天文愛好者觀察該行星的最佳時期．求： （1）該行星的公轉(zhuǎn)周期T 行 （2）若某時刻該行星正處于最佳觀察期(如圖所示位置)，地球和行星均逆時鐘轉(zhuǎn)動,則到緊接著的下一次最佳觀察期需經(jīng)歷的時間t．
參考答案：1．C2．C3．C4．C5．C6．A7．A8．B9．C10．C11．B12．B13．C14．C15．A16．     橢圓     焦點     相等17．     橢圓     焦點18．     >；      =；19．20．（1）v1；（2）2062年21．22.6年22．(1)；(2)不正確23．（1）；（2） 

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第一節(jié) 認(rèn)識天體運動

版本： 粵教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

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