3.1天體運(yùn)動基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理教科版（2019）必修第二冊一、選擇題（共15題）1．據(jù)《環(huán)球時報》報道：“神舟”三號飛船發(fā)射升空后，美國方面立即組織力量進(jìn)行追蹤，但英國權(quán)威軍事刊物《簡史防務(wù)周刊》評論說，“這使美國感到某種程度的失望”。美國追蹤失敗的原因是“神舟”三號在發(fā)射數(shù)小時后，進(jìn)行了變軌操作，后期軌道較初始軌道明顯偏低，如圖所示，開始飛船在軌道1上運(yùn)行幾周后，在Q點(diǎn)開啟發(fā)動機(jī)噴射高速氣體使飛船減速，隨即關(guān)閉發(fā)動機(jī)，飛船接著沿橢圓軌道2運(yùn)行，到達(dá)P點(diǎn)再次開啟發(fā)動機(jī)，使飛船速度變?yōu)榉蠄A軌道3的要求，進(jìn)入軌道3后繞地球做圓周運(yùn)動，則飛船在軌道2上從Q點(diǎn)到P點(diǎn)的過程中，運(yùn)行速率將（　?。?/span>A．保持不變 B．逐漸增大 C．逐漸減小 D．先減小后增大2．如圖所示，土星和火星都在圍繞太陽公轉(zhuǎn)，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知（　?。?/span>A．土星遠(yuǎn)離太陽的過程中，它的速度將增大B．土星和火星繞太陽的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動C．土星比火星的公轉(zhuǎn)周期大D．土星遠(yuǎn)離太陽的過程中，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大3．在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進(jìn)程。在對以下幾位物理學(xué)家所做科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的說法是（　?。?/span>A．英國物理學(xué)家卡文迪許用天平做實(shí)驗測出引力常量B．牛頓通過計算首先發(fā)現(xiàn)了海王星和冥王星C．哥白尼首先提出了“地心說”D．開普勒通過第谷多年的觀測數(shù)據(jù)提出了行星運(yùn)動定律4．如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星繞地球做同向圓周運(yùn)動，已知甲衛(wèi)星的周期為N小時，每過9N小時，乙衛(wèi)星都要運(yùn)動到與甲衛(wèi)星同居于地球一側(cè)且三者共線的位置上，則甲、乙兩顆衛(wèi)星的線速度之比為（　　）A． B． C． D．5．太陽系中有一顆繞太陽公轉(zhuǎn)的行星，距太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的4倍，則該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是( )A．10年 B．2年 C．4年 D．8年6．地球和火星分別是距離太陽第三和第四近的行星，可認(rèn)為這兩顆行星都在圍繞太陽做同向的勻速圓周運(yùn)動，火星的公轉(zhuǎn)半徑r2約是地球公轉(zhuǎn)半徑r1的1.52倍?，F(xiàn)要發(fā)射一顆火星探測器，探索火星表面的地理環(huán)境和礦產(chǎn)，已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，探測器從地球上發(fā)射，沿橢圓軌道運(yùn)動半周追上火星時的發(fā)射過程最節(jié)省燃料，則此發(fā)射過程探測器運(yùn)行的時間約是（　?。?/span>A．0.7年B．0.8年C．1年D．1.2年7．1980年10月14日，中國科學(xué)院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)了一顆繞太陽運(yùn)行的小行星，2001年12月21日，經(jīng)國際小行星中心和國際小行星命名委員會批準(zhǔn)，將這顆小行星命名為“錢學(xué)森星”，若將地球和“ 錢學(xué)森星”繞太陽的運(yùn)動都看作勻速圓周運(yùn)動，它們的運(yùn)行軌道如圖所示。已知“錢學(xué)森星”繞太陽運(yùn)行一周的時間約為3.4年，設(shè)地球繞太陽運(yùn)行的軌道半徑為R，則“錢學(xué)森”星繞太陽運(yùn)行的軌道半徑約為（　?。?/span>A．R B．R C．R D．R8．如圖所示，O處為地球，衛(wèi)星1環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動，衛(wèi)星2環(huán)繞地球運(yùn)行的軌道橢圓，兩軌道不在同一平面內(nèi)．已知圓軌道的直徑等于橢圓軌道的長軸，且地球位于橢圓軌道的一個焦點(diǎn)上，引力常量為G、地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星1的軌道半徑為R，OQ=1.5R．下列說法正確的是A．衛(wèi)星1的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星2的運(yùn)行周期B．如果衛(wèi)星1的環(huán)繞速度為v，衛(wèi)星2在Q點(diǎn)的速度為，則v<C．衛(wèi)星2在Q點(diǎn)的速度D．如果衛(wèi)星1的加速度為a1,衛(wèi)星2在P點(diǎn)的加速度為a2，則a1>a29．下列關(guān)于行星運(yùn)動的說法符合史實(shí)的是（    ）A．哥白尼提出了地心說，使人們對宇宙的認(rèn)識提高到了較客觀的新高度B．開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運(yùn)動的規(guī)律C．第谷總結(jié)出了行星按照橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律D．托勒密的著作《天體運(yùn)行論》解釋了地心宇宙論的原理10．我國于1970年4月發(fā)射的第一顆衛(wèi)星“東方紅一號”還在運(yùn)行，“東方紅一號”運(yùn)行的軌道是橢圓，近地點(diǎn)A距地面的高度為，遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面的高度為。若地球的半徑為，地球同步軌道衛(wèi)星距地面的高度為，則“東方紅一號”與地球同步軌道衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期之比為（　　）A． B．C． D．11．伽利略用木星的直徑作為量度單位，測量了木星衛(wèi)星的軌道半徑。他發(fā)現(xiàn)最接近木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一的公轉(zhuǎn)周期是1.8d（天），距離木星中心4.2個木星直徑單位。木星的另一顆衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期是7.15d，請運(yùn)用伽利略所采用的單位，預(yù)測此衛(wèi)星與木星中心的距離約為（　　）A．4個木星直徑單位B．7個木星直徑單位C．11個木星直徑單位D．14個木星直徑單位12．2018年2月7日凌晨，太空技術(shù)探索公司 SpaceX成功通過“獵鷹重型”火箭將一輛紅色的特斯拉跑車送上通往火星的軌道，如圖所示，已知地球到太陽中心的距離為，火星到太陽中心的距離為，地球和火星繞太陽運(yùn)動的軌跡均可看成圓，且，若特斯拉跑車按如圖所示的橢圓軌道轉(zhuǎn)移，則其在此軌道上的環(huán)繞周期約為（    ）A．1.69年 B．1.3年 C．1.4年 D．2年13．在天文學(xué)上，春分、夏至、秋分、冬至將一年分為春、夏、秋、冬四季如圖所示，從地球繞太陽的運(yùn)動規(guī)律入手，下列判斷正確的是　　A．在冬至日前后，地球繞太陽的運(yùn)行速率較小B．在夏至日前后，地球繞太陽的運(yùn)行速率較大C．春夏兩季與秋冬兩季時間相等D．春夏兩季比秋冬兩季時間長14．火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知：A．太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方D．相同時間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積15．關(guān)于物體的運(yùn)動，下列說法正確的是（    ）A．物體不管做何種運(yùn)動，某段時間內(nèi)的平均速度方向總與這段時間內(nèi)的位移方向相同B．平拋運(yùn)動在相等時間間隔內(nèi)的速度變化越來越大C．物體做圓周運(yùn)動時受到的合外力總是指向圓心的D．地球繞太陽從近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)做橢圓運(yùn)動過程中，速率不斷增大二、填空題（共4題）16．開普勒第三定律式___________17．開普勒行星運(yùn)動定律（1）開普勒第一定律（軌道定律）：所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是___________，太陽處在橢圓的一個___________上。（2）開普勒第二定律（面積定律）：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的___________。（3）開普勒第三定律（周期定律）：所有行星的___________跟它的___________的比值都相等，即=k，比值k是一個對于所有行星都相同的常量。18．有兩個人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：2，由開普勒第三定律可知，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之比為_______．19．地球和水星繞太陽運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)的線速度之比為多少？三、綜合題（共4題）20．人類發(fā)送地球衛(wèi)星對地球的運(yùn)行軌道有影響嗎？21．2007年10月24日，中國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道．“嫦娥一號”經(jīng)過變軌和制動成功進(jìn)入環(huán)月軌道．如圖所示，陰影部分表示月球，設(shè)想飛船在軌道半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上作勻速圓周運(yùn)動，到達(dá)A點(diǎn)時經(jīng)過短暫的點(diǎn)火變速，進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，在到達(dá)軌道Ⅱ近月點(diǎn)B點(diǎn)時再次點(diǎn)火變速，進(jìn)入近月圓形軌道Ⅲ，而后飛船在軌道Ⅲ上貼近月球表面繞月球作勻速 圓周運(yùn)動．已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0．不考慮其它星體對飛船的影響，求： (1)飛船在軌道Ⅰ的周期;(2)飛船從軌道Ⅱ上遠(yuǎn)月點(diǎn)A運(yùn)動至近月點(diǎn)B所用的時間;(3)如果在Ⅰ、Ⅲ軌道上有兩只飛船，它們繞月球飛行方向相同，某時刻兩飛船相距最近（兩飛船在月球球心的同側(cè)，且兩飛船與月球球心在同一直線上），則再經(jīng)過多長時間，他們會相距最遠(yuǎn)？22．一顆小行星，質(zhì)量為，它的軌道半徑是地球繞太陽運(yùn)動的軌道半徑的2.77倍，求它繞太陽運(yùn)動一周所需要的時間．23．有一顆小行星繞太陽做圓周運(yùn)動，它的軌道半徑是地球軌道半徑的n倍。這顆小行星的公轉(zhuǎn)周期是多少年?
參考答案1．B2．C3．D4．A5．D6．A7．C8．C9．B10．D11．C12．B13．D14．C15．A16．=K17．橢圓    焦點(diǎn)    面積    軌道半長軸的三次方    公轉(zhuǎn)周期的二次方    18．19．20．人類發(fā)射的地球衛(wèi)星的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球的質(zhì)量，地球衛(wèi)星的萬有引力對衛(wèi)星的運(yùn)動狀態(tài)產(chǎn)生影響，但是衛(wèi)星對地球的引力對地球的運(yùn)行軌道不會產(chǎn)生太大的影響。21．（1）（2）（3）22．23．年 

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