高中人教版 (2019)1 行星的运动当堂达标检测题

1　行星的运动

一、选择题(第1~5题为单选题，第6~7题为多选题)

1.下列说法正确的是(　　)

A.地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动

B.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动

C.地球是一颗绕太阳做匀速圆周运动的行星

D.日心说和地心说都不完善

答案：D

解析：地心说和日心说都不完善，太阳、地球等天体都是运动的，不可能静止，故选项B错误，D正确。地球是绕太阳运动的普通行星，但运行轨道不是圆，也并非宇宙的中心天体，故选项A、C错误。

2.在研究行星运动的过程中，第谷观测天体记录了大量准确数据，开普勒用这些数据验证圆周运动模型时发现偏差，于是提出椭圆模型，消除偏差，从而发现行星运动定律。这段历史展示的科学探索方法是(　　)

A.观测数据——检验模型——修改模型——得出规律

B.修改模型——得出规律——观测数据——检验模型

C.得出规律——观测数据——修改模型——检验模型

D.检验模型——修改模型——得出规律——观测数据

答案：A

解析：开普勒发现行星运动定律的过程是第谷观测天体记录了大量准确数据，开普勒用这些数据验证圆周运动模型时发现偏差，于是提出椭圆模型，消除偏差，从而发现行星运动定律，其中所展示的科学探索方法是观测数据——检验模型——修改模型——得出规律，选项A正确。

3.开普勒第二定律告诉我们：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，如图所示，某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，在远日点B时的速度大小为vB，则vA、vB的大小关系为(　　)

A.vA>vB B.vA=vB

C.vA<vB D.无法确定

答案：A

解析：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。结合扇形面积的公式可知，距离太阳近的点的线速度大，即vA>vB，选项A正确，B、C、D错误。

4.右图是行星m绕太阳m太运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴。下列说法正确的是(　　)

A.行星运动到A点时速度最大

B.行星运动到C点或D点时速度最小

C.行星从C点运动到B点的过程中做加速运动

D.行星从B点运动到D点的过程中做加速运动

答案：C

解析：根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点的圆弧较长，在远日点圆弧长度较短，所以在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，选项A、B错误；行星从C点向B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，选项C正确；行星从B点向D点运动，即向远日点运动，速度逐渐减小，做减速运动，选项D错误。

5.两颗行星的质量分别是m1、m2，它们绕太阳运转的轨道半长轴分别是R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，则它们的运行周期之比T1∶T2等于(　　)

A.1∶1 B.2∶1

C.4∶1 D.8∶1

答案：D

解析：根据开普勒第三定律=k得，解得，选项D正确。

6.开普勒关于行星的运动公式=k，以下理解正确的是(　　)

A.k是一个与行星无关的常量

B.a代表行星运动的轨道半径

C.T代表行星运动的自转周期

D.T代表行星绕太阳运动的公转周期

答案：AD

解析：根据开普勒第三定律可知，行星运动的轨道半长轴的三次方与周期的二次方成正比，其比例k是一个与行星无关的常量，只与恒星的质量有关，选项A正确；a代表行星椭圆运动的半长轴，选项B错误；T代表行星运动的公转周期，选项C错误，D正确。

7.关于开普勒行星运动定律的应用，下面结论正确的是(　　)

A.地球的所有卫星都绕地球在椭圆或圆轨道上运行，地球位于椭圆的一个焦点上或圆心上

B.地球的所有卫星与地心连线相等时间内扫过的面积相等

C.地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的三次方或圆轨道半径三次方与卫星公转周期二次方之比相等

D.开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动

答案：AC

解析：地球的所有卫星都绕地球在椭圆或圆轨道上运行，地球位于椭圆的一个焦点上或圆心上，选项A正确；相同时间内，地球的所有卫星与地心连线扫过的面积不等，选项B错误；地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的三次方或圆轨道半径的三次方与卫星公转周期二次方之比相等，选项C正确；开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动，选项D错误。

二、计算题

8.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。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样?(R地=6 400 km)

答案：3.63×104 km

解析：月球和人造地球卫星都环绕地球运动，故可用开普勒第三定律求解。当人造地球卫星相对地球不动时，则人造地球卫星的周期同地球自转周期相等。

设人造地球卫星轨道半径为R、周期为T。

根据题意知月球轨道半径为60R地，周期为T0=27天，则有。整理得

R=×60R地=×60R地=6.67R地。

卫星离地高度H=R-R地=5.67R地=5.67×6400km=3.63×104km。