2019-2020年高一物理 第5單元：達(dá)標(biāo)訓(xùn)練（1、行星的運(yùn)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(dá)標(biāo)訓(xùn)練（1、行星的運(yùn)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(yùn)動稱為________轉(zhuǎn)，其周期是________，月球繞地球運(yùn)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(yùn)行軌道的半長軸分別為R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，那么，它們的運(yùn)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(rèn)為地球是不動的（以地球?yàn)閰⒖枷担?，行星運(yùn)動的描述不僅復(fù)雜且問題很多 D.如果認(rèn)為太陽是不動的（以太陽為參考系），則行星運(yùn)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?yàn)閰⒖枷涤^察的結(jié)果，并不能說明太陽繞地球轉(zhuǎn)動，因?yàn)檫\(yùn)動是相對的，參考系不同，對運(yùn)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(gè)與太陽運(yùn)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(yùn)動的自轉(zhuǎn)周期 C.該定律既適用于行星繞太陽的運(yùn)動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動 D.若地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R1，周期為T1，月球繞地球運(yùn)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(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(yùn)動得出來的，但同樣適合于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動，這時(shí)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(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：AC 5.開普勒行星運(yùn)動三定律不僅適用于行星繞太陽的運(yùn)動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動.如果一顆人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動，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)開普勒的面積定律，即行星和太陽之間的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等.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(yùn)行的線速度之比為（設(shè)地球和水星繞太陽運(yùn)行的軌道為圓）（　　） A. B. C. D. 解析：開普勒第二定律是說同一個(gè)行星在軌道上運(yùn)行時(shí)，該行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，并不是指在不同軌道上運(yùn)行的所有行星與太陽的連線在相等的時(shí)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(yùn)行的行星，因此是不能運(yùn)用開普勒第二定律的. 設(shè)地球繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑為R1，周期為T1，水星繞太陽運(yùn)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(yùn)動，有 ， 聯(lián)立上面三式解得：. 答案：C 7.最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)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(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(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：AD 8.(全國理綜Ⅰ)把火星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道視為圓周.由火星和地球繞太陽運(yùn)動的周期之比可求得（　　）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(yùn)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(yùn)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(yùn)行速度大小之比，所以C、D選項(xiàng)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(gè)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(gè)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(gè)天文單位） 10.天文學(xué)家觀察到哈雷彗星的周期是75年，離太陽最近的距離是8.91010m，但它離太陽最遠(yuǎn)的距離不能被測出.試根據(jù)開普勒定律計(jì)算這個(gè)最遠(yuǎn)距離，太陽系的開普勒常量k=3.3541018m3/s2. 解析：可設(shè)最遠(yuǎn)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(yuǎn)距離為r1，最近距離為r2=8.91010 m，則軌道的半長軸為.因?yàn)楣族缧抢@太陽沿橢圓軌道運(yùn)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(jì)算，即得哈雷彗星離太陽的最遠(yuǎn)距離r1=5.2251012m. 11.已知地球繞太陽運(yùn)行的平均軌道半徑為1.491011m，海王星繞太陽運(yùn)行的平均軌道半徑為4.501012m，試估算海王星繞太陽公轉(zhuǎn)運(yùn)動的周期是多少？ 解析：兩星繞太陽運(yùn)行的開普勒常量相等，可根據(jù)列方程式. 地球繞太陽運(yùn)行平均軌道半徑R1=1.491011 m，周期T1=1年，海王星繞太陽運(yùn)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(jì)算得T2=1.66102年.