2019-2020年高一物理 第5單元：達標訓(xùn)練（1、行星的運動）(有解析) 大綱人教版.doc

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2019-2020年高一物理 第5單元：達標訓(xùn)練（1、行星的運動）(有解析) 大綱人教版 基礎(chǔ)鞏固 1.地球繞地軸轉(zhuǎn)動稱為________轉(zhuǎn)，周期是________，地球繞太陽運動稱為________轉(zhuǎn)，其周期是________，月球繞地球運動的周期是________ 解析：可依據(jù)日常生活常識解答. 答案：自　24 h　公　365天　27.3天 2.兩顆行星的質(zhì)量分別為m1、m2，它們繞太陽運行軌道的半長軸分別為R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，那么，它們的運行周期之比T1∶T2=________. 解析：由開普勒第三定律，比較求解 由開普勒定律有：，故. 答案：8∶1 3.下列關(guān)于“日心說”和“地心說”的一些說法中正確的是（　　） A.地球是宇宙的中心，是靜止不動的 B.“太陽從東方升起，在西邊落下”這說明太陽繞地球轉(zhuǎn)動，地球是不動的 C.如果認為地球是不動的（以地球為參考系），行星運動的描述不僅復(fù)雜且問題很多 D.如果認為太陽是不動的（以太陽為參考系），則行星運動的描述變得簡單 解析：可依據(jù)“日心說”與“地心說”的內(nèi)容深入分析. “太陽從東方升起，在西邊落下”，是地球上的人以地球為參考系觀察的結(jié)果，并不能說明太陽繞地球轉(zhuǎn)動，因為運動是相對的，參考系不同，對運動的描述也不同. 答案：CD 4.關(guān)于開普勒第三定律的理解，以下說法中正確的是（　　） A.k是一個與太陽運行的行星無關(guān)的常量，可稱為開普勒常量B.T表示行星運動的自轉(zhuǎn)周期 C.該定律既適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運動 D.若地球繞太陽運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R1，周期為T1，月球繞地球運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R2，周期為T2，則 解析：開普勒第三定律描述繞太陽運轉(zhuǎn)的各個行星間的關(guān)系，T為行星公轉(zhuǎn)周期，不是自轉(zhuǎn)周期（各行星在公轉(zhuǎn)的同時，還自轉(zhuǎn)），其k值只與太陽有關(guān)，與各行星無關(guān)，該定律雖是開普勒研究行星繞日運動得出來的，但同樣適合于衛(wèi)星繞行星的運動，這時T為衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期，k與衛(wèi)星無關(guān)而只與行星有關(guān)，地球繞太陽運轉(zhuǎn)，；月球繞地球運轉(zhuǎn)，，這兩個常量k、k′不相等，故. 答案：AC 5.開普勒行星運動三定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運動.如果一顆人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運動，它在離地球最近的位置（近地點）和最遠的位置（遠地點），哪點的速度比較大？ 解析：根據(jù)開普勒的面積定律，即行星和太陽之間的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等.在近地點，衛(wèi)星運行的軌道半徑小，其運行的速度更大. 答案：近地點速度大. 綜合應(yīng)用 6.地球到太陽的距離為水星到太陽距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽運行的線速度之比為（設(shè)地球和水星繞太陽運行的軌道為圓）（　　） A. B. C. D. 解析：開普勒第二定律是說同一個行星在軌道上運行時，該行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等，并不是指在不同軌道上運行的所有行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積都相等.本題中的地球與水星是在不同軌道上運行的行星，因此是不能運用開普勒第二定律的. 設(shè)地球繞太陽運轉(zhuǎn)的半徑為R1，周期為T1，水星繞太陽運轉(zhuǎn)的半徑為R2，周期為T2，由開普勒第三定律有 因地球和水星都繞太陽做勻速圓周運動，有 ， 聯(lián)立上面三式解得：. 答案：C 7.最近，科學(xué)家在望遠鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星，并測得它圍繞該恒星運行一周所用的時間為1 200年，它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍. 假定該行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個數(shù)據(jù)可以求出的量有（　?。? A.恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比 B.恒星密度與太陽密度之比C.行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比 D.行星運行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比 解析：由，得.由分別的運行時間比和距離比可求出恒星質(zhì)量和太陽質(zhì)量之比，再由可求出各自的運行速度之比，所以選項A、D正確.[答案：AD 8.(全國理綜Ⅰ)把火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓周.由火星和地球繞太陽運動的周期之比可求得（　?。〢.火星和地球的質(zhì)量之比 B.火星和太陽的質(zhì)量之比 C.火星和地球到太陽的距離之比 D.火星和地球繞太陽運行速度大小之比 解析：由于火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，由開普勒第三定律，k為常量，又，則可知火星和地球到太陽的運行速度大小之比，所以C、D選項正確. 答案：CD 9.地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上常用來作為長度單位，叫做一個天文單位，用來量度太陽系內(nèi)天體與太陽的距離.已知火星公轉(zhuǎn)的周期是1.84年，根據(jù)開普勒第三定律，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑是多少個天文單位的長度？將地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道近似成圓形軌道. 解析：設(shè)地球和火星的軌道半徑分別為r1、r2，公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2.根據(jù)開普勒第三定律：，得（個天文單位） 10.天文學(xué)家觀察到哈雷彗星的周期是75年，離太陽最近的距離是8.91010m，但它離太陽最遠的距離不能被測出.試根據(jù)開普勒定律計算這個最遠距離，太陽系的開普勒常量k=3.3541018m3/s2. 解析：可設(shè)最遠距離為x2（最近距離x1=8.91010），則半長軸，結(jié)合，即可求取x2. 設(shè)哈雷彗星離太陽的最遠距離為r1，最近距離為r2=8.91010 m，則軌道的半長軸為.因為哈雷彗星繞太陽沿橢圓軌道運動，所以根據(jù)開普勒第三定律有：，以上兩式聯(lián)立可得，將k=3.3541018m3/s2，T=75365243 600 s，r2=8.91010 m代入計算，即得哈雷彗星離太陽的最遠距離r1=5.2251012m. 11.已知地球繞太陽運行的平均軌道半徑為1.491011m，海王星繞太陽運行的平均軌道半徑為4.501012m，試估算海王星繞太陽公轉(zhuǎn)運動的周期是多少？ 解析：兩星繞太陽運行的開普勒常量相等，可根據(jù)列方程式. 地球繞太陽運行平均軌道半徑R1=1.491011 m，周期T1=1年，海王星繞太陽運行的平均軌道半徑R2=4.501012m，周期設(shè)為T2，由開普勒第三定律有得，將有關(guān)數(shù)值代入計算得T2=1.66102年.