2020-2021学年人教版高中物理必修二跟踪训练6.1行星的运动

2020-2021学年人教版高中物理必修二跟踪训练6.1行星的运
动
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是（）A．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳作匀速圆周运动
B．地球是绕太阳作匀速圆周运动的行星，月球是绕地球作匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动
C．天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多
2．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是
A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆
C．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
二、单选题
3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A 点的速率比在B点的大，则太阳是位于()
A．F2B．A C．F1D．B
4．如图所示是行星m绕恒星M运行的示意图，下列说法正确的是()
A．速度最大点是B点
B．速度最小点是C点
C．m从A运动到B是做加速运动
D ．m 从A 运动到B 是做减速运动
5．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同.下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图象中正确的是( )
A ．
B ．
C ．
D ． 6．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ）
A ．3年
B ．9年
C ．27年
D ．81年
7．月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离R 1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R 2之比R 1∶R 2约为
( )
A ．3∶1
B ．9∶1
C ．27∶1
D ．18∶1
8．某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a ，近日点离太阳的距离为b ，过远日点时行星的速率为v a ，则过近日点时行星的速率为（ ）
A ．b a b v v a
= B ．b a v =
C ．b a a v v b =
D ．b a v =
9．国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗．若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近（ ）
A ．80年
B ．120年
C ．165年
D ．200年
三、解答题
10．土星直径为119 300 km，是太阳系统中第二大行星，自转周期只需10 h 39 min，公转周期为29.4年，距离太阳1.432×109 km.土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环．在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环，环的外沿直径约为274 000 km.请由上面提供的信息，估算地球距太阳有多远．(保留3位有效数字)
11．月球环绕地球运动的轨道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出：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，就像停留在天空不动一样.（地球半径约为6.4×103 m）
12．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定
律(即
3
2
r
T
＝k，其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴)估算．它下次飞近
地球是哪一年？
参考答案
1．ABC
【解析】
A、太阳系的中心是太阳，所有行星都在绕太阳作匀速圆周运动，故A符合题意；
B、地球绕太阳并不是严格的匀速圆周运动，其轨道为一椭圆，太阳位于椭圆一焦点上，不同的地方速度大小也有变化，月球绕地球同样是如此，故B 符合题意；
C、宇宙中万事万物都在运动，故C符合题意；
D、与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多，故D不符合题意；点睛：对物理学的发展史要了解，特别是一些物理学家对物理学史的贡献更应当了解，属于物理常识．
2．ACD
【解析】
八大行星的轨道都是椭圆，A对、B错．不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，C对、D对．
3．A
【详解】
根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，则在近地点的速率较大，在远地点的速率较小，因行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于F2，故选A.
4．D
【解析】
【详解】
AB．根据开普勒第二定律，对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．所以速度最大点是A点，速度最小点是B点，故A B错误；
CD．由于A点速度最大，B点速度最小，则m从A运动到B是做加速运动，故C错误，D 正确。

故选D。

5．D
【解析】
太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同，根据开普勒
第三定律，有：
3
2R k T
= 所以公转周期与行星轨道半长轴成正比，故D 正确．
点晴：本题关键是记住开普勒第三定律，开普勒三定律反映了行星运动的规律，同样适用与其他系统．
6．C
【详解】
ABCD ．根据开普勒第三定律可知
3
2
R k T = 解得
T =由题意可知，宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期与地球绕太阳运行的周期之比为
27T T ===船
地
地球绕太阳运行的周期是1年，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是27年，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

7．B 【解析】由开普勒第三定律有33122212R R T T =
，所以1291R R ===, 选项B 正确，ACD 错误，故选B ．
8．C
【解析】
取极短时间t ∆，根据开普勒第二定律得行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，有：1122a b a v t b v t ⋅⋅∆=⋅⋅∆，得到：b a a v v b
=，故选项C 正确．
点睛：本题考查对开普勒第二定律的理解和应用能力，在极短时间内，行星与太阳连线扫过的范围近似为三角形．
9．C
【解析】
根据G Mm
r 2=mr 4π2T 2得，周期T =√4π2r 3GM ，因为海王星的轨道半径时地球轨道半径的30°倍，则海王星的周期大约是地球公转周期的165倍，地球公转周期为1年，则海王星的公转周期有165年，故C 正确，ABD 错误．故选 C ．
10．约1.50×108 km
【解析】根据开普勒第三定律： 32R k T =,k 只与太阳的质量有关，则 3322R R T T =地土地土
，其中T 为公转周期，R 为行星到太阳的距离，带入数据可得：
()()()3123221.4310129.4R ⨯=地年年
可得：R 地=1.50×1011m=1.50×108km 点睛：解答此题的关键是掌握开普勒行星运动第三定律，知道地球的公转周期是1年. 11．3.63×104 km
【解析】设人造地球卫星的轨道半径为R ，周期为T.由于卫星在赤道平面内随地球一起转动，相对地球静止，所以，卫星绕地球转动的周期必然和地球自转的周期相同，即T=1 d. 设月球绕地球运动的轨道半径为R′，地球的半径为R 0，则R′＝60R 0，
设月球绕地球运动的周期为T′，则T′＝27 d.
由开普勒第三定律得
23T R =2'3
'T
R 解得：R=R′32')(T T =60R 032)27
1(=6.67R 0 卫星在赤道平面内离地面的高度为
H=R-R 0=5.67R 0=5.67×6.4×103 km=3.63×104 km. 思路分析：月球和人造地球卫星都是绕着地球运动，所以可以用开普勒第三定律3
2=k R T 解题
试题点评：本题的关键是知道月球和人造地球卫星都是绕着地球运动，进而用开普勒第三定律分析，
12．2062年
【解析】
设彗星的周期为T 1，地球的公转周期为T 2，这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的
18倍，由开普勒第三定律32 a T
=k 得：1276T T ．所以1986+76=2062年．即彗星下次飞近地球将在2062年． 点睛：解决本题的关键掌握开普勒第三定律3
2 a T
=k （常数），通过该定律得出彗星与地球的公转周期之比．。