2022年高一物理 第5單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（1、行星的運(yùn)動(dòng)）(有解析) 大綱人教版

2022年高一物理 第5單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（1、行星的運(yùn)動(dòng)）(有解析) 大綱人教版基礎(chǔ)·鞏固1.地球繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)稱為_(kāi)轉(zhuǎn)，周期是_，地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)稱為_(kāi)轉(zhuǎn)，其周期是_，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期是_解析：可依據(jù)日常生活常識(shí)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(yáng)運(yùn)行軌道的半長(zhǎng)軸分別為R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，那么，它們的運(yùn)行周期之比T1T2=_.解析：由開(kāi)普勒第三定律，比較求解由開(kāi)普勒定律有：，故.答案：813.下列關(guān)于“日心說(shuō)”和“地心說(shuō)”的一些說(shuō)法中正確的是（）A.地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的B.“太陽(yáng)從東方升起，在西邊落下”這說(shuō)明太陽(yáng)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，地球是不動(dòng)的C.如果認(rèn)為地球是不動(dòng)的（以地球?yàn)閰⒖枷担?，行星運(yùn)動(dòng)的描述不僅復(fù)雜且問(wèn)題很多D.如果認(rèn)為太陽(yáng)是不動(dòng)的（以太陽(yáng)為參考系），則行星運(yùn)動(dòng)的描述變得簡(jiǎn)單解析：可依據(jù)“日心說(shuō)”與“地心說(shuō)”的內(nèi)容深入分析.“太陽(yáng)從東方升起，在西邊落下”，是地球上的人以地球?yàn)閰⒖枷涤^察的結(jié)果，并不能說(shuō)明太陽(yáng)繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，參考系不同，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述也不同.答案：CD4.關(guān)于開(kāi)普勒第三定律的理解，以下說(shuō)法中正確的是（）A.k是一個(gè)與太陽(yáng)運(yùn)行的行星無(wú)關(guān)的常量，可稱為開(kāi)普勒常量B.T表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期C.該定律既適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)D.若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R1，周期為T1，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R2，周期為T2，則解析：開(kāi)普勒第三定律描述繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的各個(gè)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(shí)，還自轉(zhuǎn)），其k值只與太陽(yáng)有關(guān)，與各行星無(wú)關(guān)，該定律雖是開(kāi)普勒研究行星繞日運(yùn)動(dòng)得出來(lái)的，但同樣適合于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)，這時(shí)T為衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期，k與衛(wèi)星無(wú)關(guān)而只與行星有關(guān)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，；月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，這兩個(gè)常量k、k不相等，故.答案：AC5.開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律不僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng).如果一顆人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，它在離地球最近的位置（近地點(diǎn)）和最遠(yuǎn)的位置（遠(yuǎn)地點(diǎn)），哪點(diǎn)的速度比較大？解析：根據(jù)開(kāi)普勒的面積定律，即行星和太陽(yáng)之間的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等.在近地點(diǎn)，衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑小，其運(yùn)行的速度更大.答案：近地點(diǎn)速度大.綜合·應(yīng)用6.地球到太陽(yáng)的距離為水星到太陽(yáng)距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度之比為（設(shè)地球和水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道為圓）（）A. B. C. D.解析：開(kāi)普勒第二定律是說(shuō)同一個(gè)行星在軌道上運(yùn)行時(shí)，該行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，并不是指在不同軌道上運(yùn)行的所有行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積都相等.本題中的地球與水星是在不同軌道上運(yùn)行的行星，因此是不能運(yùn)用開(kāi)普勒第二定律的.設(shè)地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑為R1，周期為T1，水星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑為R2，周期為T2，由開(kāi)普勒第三定律有因地球和水星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有，聯(lián)立上面三式解得：.答案：C7.最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽(yáng)系外某一恒星有一行星，并測(cè)得它圍繞該恒星運(yùn)行一周所用的時(shí)間為1 200年，它與該恒星的距離為地球到太陽(yáng)距離的100倍. 假定該行星繞恒星運(yùn)行的軌道和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個(gè)數(shù)據(jù)可以求出的量有（）A.恒星質(zhì)量與太陽(yáng)質(zhì)量之比B.恒星密度與太陽(yáng)密度之比C.行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比D.行星運(yùn)行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比解析：由，得.由分別的運(yùn)行時(shí)間比和距離比可求出恒星質(zhì)量和太陽(yáng)質(zhì)量之比，再由可求出各自的運(yùn)行速度之比，所以選項(xiàng)A、D正確.答案：AD8.(全國(guó)理綜)把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓周.由火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比可求得（）A.火星和地球的質(zhì)量之比B.火星和太陽(yáng)的質(zhì)量之比C.火星和地球到太陽(yáng)的距離之比D.火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度大小之比解析：由于火星和地球均繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由開(kāi)普勒第三定律，k為常量，又，則可知火星和地球到太陽(yáng)的運(yùn)行速度大小之比，所以C、D選項(xiàng)正確.答案：CD9.地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上常用來(lái)作為長(zhǎng)度單位，叫做一個(gè)天文單位，用來(lái)量度太陽(yáng)系內(nèi)天體與太陽(yáng)的距離.已知火星公轉(zhuǎn)的周期是1.84年，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑是多少個(gè)天文單位的長(zhǎng)度？將地球和火星繞太陽(yáng)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(kāi)普勒第三定律：，得（個(gè)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(yáng)最近的距離是8.9×1010m，但它離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的距離不能被測(cè)出.試根據(jù)開(kāi)普勒定律計(jì)算這個(gè)最遠(yuǎn)距離，太陽(yáng)系的開(kāi)普勒常量k=3.354×1018m3/s2.解析：可設(shè)最遠(yuǎn)距離為x2（最近距離x1=8.9×1010），則半長(zhǎng)軸，結(jié)合，即可求取x2.設(shè)哈雷彗星離太陽(yáng)的最遠(yuǎn)距離為r1，最近距離為r2=8.9×1010 m，則軌道的半長(zhǎng)軸為.因?yàn)楣族缧抢@太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有：，以上兩式聯(lián)立可得，將k=3.354×1018m3/s2，T=75×365×24×3 600 s，r2=8.9×1010 m代入計(jì)算，即得哈雷彗星離太陽(yáng)的最遠(yuǎn)距離r1=5.225×1012m.11.已知地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的平均軌道半徑為1.49×1011m，海王星繞太陽(yáng)運(yùn)行的平均軌道半徑為4.50×1012m，試估算海王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的周期是多少？解析：兩星繞太陽(yáng)運(yùn)行的開(kāi)普勒常量相等，可根據(jù)列方程式.地球繞太陽(yáng)運(yùn)行平均軌道半徑R1=1.49×1011 m，周期T1=1年，海王星繞太陽(yáng)運(yùn)行的平均軌道半徑R2=4.50×1012m，周期設(shè)為T2，由開(kāi)普勒第三定律有得，將有關(guān)數(shù)值代入計(jì)算得T2=1.66×102年.