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2025粵教版高中物理必修第二冊
分層作業(yè)11　認識天體運動
A組 必備知識基礎練
題組一　開普勒定律的理解
1.(2024黑龍江哈爾濱檢測)下列表述符合開普勒行星運動定律的是(　　)
A.地球是宇宙的中心
B.行星繞太陽運動的軌道是圓
C.行星繞太陽運動的軌道是橢圓
D.行星與太陽間距離保持不變
2.(2024廣東清遠期末)如圖所示,地球沿橢圓形軌道繞太陽運動,所處四個位置分別對應北半球的四個節(jié)氣.根據(jù)開普勒行星運動定律可以判定,地球繞太陽公轉(zhuǎn)速度最小的節(jié)氣是(　　)
A.春分 B.夏至
C.秋分 D.冬至
題組二　開普勒定律的計算應用
3.太陽系有八大行星,八大行星離太陽的遠近不同,繞太陽運轉(zhuǎn)的周期也不相同.下列周期T與軌道半徑r關系的圖像正確的是(　　)
4.為了探測引力波,“天琴計劃”預計發(fā)射地球衛(wèi)星P,其軌道半徑約為地球半徑的16倍;另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍.P與Q的周期之比約為(　　)
A.2∶1 B.4∶1
C.8∶1 D.16∶1
B組 關鍵能力提升練
5.(多選)(2024安徽合肥期中)如圖所示,海王星繞太陽沿橢圓軌道運動,P為近日點,Q為遠日點,M、N為軌道短軸的兩個端點,運行的周期為T0,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)M、Q、N再返回P的運動過程中(　　)
A.從P到M所用時間小于T0
B.從P到Q階段,速率一直變小
C.海王星在Q點的角速度等于P點的角速度
D.海王星運行軌道半長軸的三次方與其運行周期的二次方之比與海王星的質(zhì)量有關
6.太陽系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看成圓軌道,“行星公轉(zhuǎn)周期的二次方”與“行星與太陽的平均距離的三次方”成正比.地球與太陽之間平均距離約為1.5×108 km,結(jié)合下表可知,火星與太陽之間的平均距離約為(　　)
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公轉(zhuǎn)周期 (年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5
A.1.2×108 km
B.2.3×108 km
C.4.6×108 km
D.6.9×108 km
C組 核心素養(yǎng)拔高練
7.地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓,但彗星的運動軌道則是一個非常扁的橢圓,天文學家哈雷曾經(jīng)跟蹤過一顆彗星,他算出這顆彗星軌道的半長軸約等于地球軌道半徑的18倍,并預言這顆彗星將每隔一定時間就會出現(xiàn),哈雷的預言得到證實,該彗星被命名為哈雷彗星.哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是1986年,請你根據(jù)開普勒第三定律估算,它下次飛近地球是哪一年
分層作業(yè)11　認識天體運動
1.C　解析 根據(jù)開普勒第一定律,所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在橢圓的一個焦點上,所以行星與太陽的距離會改變.故選C.
2.B　解析 根據(jù)開普勒第二定律,相同時間內(nèi)行星與太陽的連線掃過的面積相同,夏至時地球與太陽的連線最長,所以速度最小.故選B.
3.D　解析 由開普勒第三定律知=k,所以r3=kT2,選項D正確.
4.C　解析 據(jù)開普勒第三定律可知,,選項C正確.
5.AB　解析 根據(jù)開普勒第二定律可知,海王星在P點速率最大,在Q點速率最小,則從P到Q階段,速率一直變小,由對稱性可知,P→Q所用時間為,則從P到M所用時間小于T0,故A、B正確;根據(jù)題意,由公式v=ωr可得ω=,由于vQrP,則有ωQ<ωP,故C錯誤;由開普勒第三定律可知,海王星運行軌道半長軸的三次方與其運行周期的二次方之比與中心天體的質(zhì)量有關,即與太陽的質(zhì)量有關,故D錯誤.
6.B　解析 由題意可知,行星繞太陽運行時,滿足=k,設地球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)半徑分別為T1、r1,火星的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T2、r2,則,代入數(shù)值解得r2=2.3×108 km,選項B正確.
7.解析 將地球的公轉(zhuǎn)軌道近似看成圓形軌道,設其周期為T1,半徑為r1;哈雷彗星的周期為T2,軌道半長軸為r2,則根據(jù)開普勒第三定律有,因為r2=18r1,地球公轉(zhuǎn)周期為1年,所以可知哈雷彗星的周期為T2=·T1=76.4年,所以它下次飛近地球是在2062年.
答案 2062年
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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