3.1 天体运动-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时作业word（教科版2019）

1　天体运动 课时作业·巩固提升 基础巩固 1.(2022·河北石家庄月考)在物理学发展历史中,许多物理学家作出了卓越贡献。下列关于物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的是(　A　) A.地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的 B.伽利略提出了“日心说” C.牛顿提出了“日心说” D.哥白尼发现了行星运动三大定律 解析:地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,A正确;哥白尼提出了“日心说”,B、C错误;开普勒发现了行星运动三大定律,D错误。 2.开普勒关于行星运动的描述正确的是(　A　) A.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个 焦点上 B.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上 C.所有行星轨道半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比都相等 D.所有行星轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比都相等 解析:开普勒第一定律的内容为所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,A正确,B错误;开普勒第三定律的内容为所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等,C、D错误。 3.在太阳系中,若火星轨道的半长轴为a,公转周期为T,则下列关系正确的是(　A　) A.a3=kT2 B.a2=kT2 C.a=kT2 D.a=kT 解析:根据开普勒第三定律,行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比都相等,即=k,则a3=kT2,选项A正确。 4.(多选)根据开普勒定律,我们可以推出的正确结论有(　ABC　) A.人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上 B.同一卫星离地球越远,速率越小 C.不同卫星,轨道越大,周期越大 D.同一卫星绕不同的行星运行,的值都相同 解析:由开普勒第一定律(轨道定律)知,所有行星绕恒星运动的轨道都是椭圆,且恒星处在椭圆的一个焦点上,所以人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上,则A正确;由开普勒第二定律(面积定律)知,对于任意一个行星来说,其与恒星的连线在相同时间内扫过的面积相等,则有近日点速度大,而远日点速度小,所以同一卫星离地球越远,速率越小,则B正确;由开普勒第三定律(周期定律),注意开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星,有=常量,所以C正确,D错误。 5.已知日地距离为R0,天王星和地球的公转周期分别为T和T0,则天王星与太阳的距离为(　A　) A.R0 B.R0 C.R0 D.R0 解析:天王星和地球绕太阳做圆周运动,根据开普勒第三定律=,解得R==R0,故选A。 6.某科幻电影中,为了让地球逃离太阳系,人们在地球上建造特大功率发动机,使地球完成一系列变轨操作。地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨,进入椭圆轨道Ⅱ。在椭圆轨道Ⅱ上运行到B点……最终摆脱太阳束缚。对于该逃离过程,下列轨道示意图可能正确的是(　A　) 解析:根据开普勒第一定律可得,太阳在椭圆轨道的一个焦点上,由题意可知B点是椭圆轨道的远日点,地球在做离心运动。A正确,B、C、D错误。 7.地球绕太阳运动的轨道是椭圆,因而地球与太阳之间的距离随季节变化。若认为冬至这天地球离太阳最近,夏至时最远,则下列关于地球在这两天绕太阳公转时速度大小的说法中正确的是(　B　) 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大 D.无法确定 解析:冬至这天地球与太阳的连线短,夏至时长。根据开普勒第二定律,要在相等的时间内扫过相等的面积,则在相等的时间内,冬至时地球运动的路径要比夏至时长,所以冬至时地球运动的速度比夏至时的大,选项B正确。 8.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该行星绕太阳公转的周期是(　D　) A.10年 B.2年 C.4年 D.8年 解析:设地球轨道半径为R,则该行星的轨道半径为4R,根据开普勒第三定律得=,解得T行=T=8T,地球的公转周期为1年,则该行星的公转周期为8年,故D项正确。 9.两个质量分别是m1、m2的人造地球卫星,分别绕地球做匀速圆周运动,若它们的轨道半径分别是R1和R2,则它们的运行周期之比是多少? 解析:所有人造卫星在绕地球运转时,都遵循开普勒第三定律。因此,对这两个卫星有=,所以它们的运行周期之比=()。 答案:() 能力提升 1.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关系的图像中 正确的是(　D　) 解析:由开普勒第三定律=k知,a3=kT2,D正确。 2.(多选)火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时 39分,火卫二的周期为30小时18分,火卫一的半径为r1,火卫二的半径为r2。则两颗卫星相比(　AC　) A.火卫一