高一物理上册知能优化训练题8

．关于天体运动，下列说法中正确的是()A．天体的运动与地面上物体的运动所遵循的规律是不同的B．天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C．太阳东升西落，所以太阳绕地球运动D．太阳系的所有行星都围绕太阳运动答案：D2．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是()A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆C．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同解析：选B.由开普勒行星运动定律可知，所有的行星围绕太阳的轨道都是椭圆，由此知A正确，B错误；由天文观测知道，不同行星处在不同的椭圆轨道上其半长轴各不相同，故C、D正确．3.图6－1－7(2011年抚顺高一检测)某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图6－1－7所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于()A．F2B．AC．F1D．B解析：选A.根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等的面积，因为行星在A点的速率比在B点大，所以太阳位于F2.4．行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么它轨道半径r的三次方与运行周期T的平方的比为常量，设r3T2＝k，则常量k的大小()A．只与恒星的质量有关B．与恒星的质量及行星的质量有关C．只与行星的质量有关D．与恒星的质量及行星的速度有关解析：选A.r3T2＝k，比值k是一个与行星无关的常量．5．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：在赤道平面内离地面多高，人造地球卫星可随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(已知R地＝6.4×103km)解析：设人造地球卫星轨道半径为R，周期为T，由题意知月球轨道半径为60R地，周期为T0，则有R3T2＝60R地3T20得：R＝3T2T20×60R地＝31272×60R地＝6.67R地卫星离地高度H＝R－R地＝5.67R地＝5.67×6400km＝3.63×104km.答案：3.63×104km一、选择题1．关于“日心说”和“地心说”的一些说法中，正确的是()A．地球是宇宙的中心，是静止不动的B．“太阳从东方升起，在西边落下”，这说明太阳绕地球转动，地球是不动的C．如果认为地球是不动的(以地球为参照物)，行星运动的描述不仅复杂且问题很多D．如果认为太阳是不动的(以太阳为参照物)，则行星运动的描述变得简单解析：选CD.“太阳从东方升起，在西边落下”，是地球上的人以地球为参照物观察的结果，并不能说明太阳绕地球转动，因为运动是相对的，参照物不同，对运动的描述也不同．2．(2011年无锡高一检测)关于行星的运动以下说法正确的是()A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长解析：选BD.由开普勒第三定律a3T2＝k可知，a越大，T越大，故B、D正确，C错误；式中的T是公转周期而非自转周期，故A错．．关于开普勒行星运动的公式a3T2＝k，以下理解正确的是()A．k是一个与行星无关的量B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为R月，周期为T月，则R3地T2地＝R3月T2月C．T表示行星运动的自转周期D．T表示行星运动的公转周期解析：选AD.T是公转周期，k是一个与环绕星体无关的量，只与被环绕的中心天体有关，中心天体不同，其值不同，只有围绕同一天体运动的行星或卫星，它们的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比才是同一常数，故R3地T2地≠R3月T2月，答案应是A、D.4．火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转周期的3倍，则火星轨道半径与金星轨道半径之比约为()A．2∶1B．3∶1C．6∶1D．9∶1解析：选A.根据开普勒第三定律r3T2＝k得r3火T2火＝r3金r2金，则r火r金＝3T火T金2＝332≈2.故A正确．5．两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA∶TB＝1∶8，则轨道半长轴之比RARB等于()A．4B.14C．2D.12解析：选B.根据开普勒第三定律有：R3AT2A＝R3BT2B，则RARB＝3T2AT2B＝3TATB2＝3164＝14，答案应为B.6．某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的13，则此卫星运行的周期大约是()A．1～4天之间B．4～8天之间．8～16天之间D．16～20天之间解析：选B.由开普勒第三定律R3T2＝k可得：T1T2＝R31R32＝127＝133，而T2≈27天，则T1＝27天≈5.2天，故B正确．7．(2011年高考重庆卷)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年，该行星会运动到日地连线的延长线上，如图6－1－8所示．该行星与地球的公转半径之比为()图6－1－8A．(N＋1N)23B．(NN－1)23C．(N＋1N)32D．(NN－1)32解析：选B.地球绕太阳公转周期T地＝1年，N年转N周，而该行星N年转(N－1)周，故T行＝NN－1年，又因为行星和地球均绕太阳公转，由开普勒第三定律知r3T2＝k，故r行r地＝T行T地23＝NN－123，选项B正确．8．地球绕太阳公转，地球本身绕地轴自转，形成了一年四季：春夏秋冬．则下面说法中正确的是()A．春分地球公转速率最小B．夏至地球公转速率最小C．秋分地球公转速率最小D．冬至地球公转速率最小解析：选B.由开普勒第二定律知，地球与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，在夏至时节，地球运动至远日点，离太阳最远，故其速率最小．9．(2010年高考课标全国理综卷)太阳系的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．图6－1－9中坐标系的横轴是lg(T/T0)，纵轴是lg(R/R0)；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下幅图中正确的是()图6－1－9解析：选B.由开普勒第三定律R3T2＝k(常数)可知，(RR0)3＝(TT0)2，两边取对数可得3lg(RR0)＝2lg(TT0)，即lg(RR0)＝23lg(TT0)，选项B正确．二、非选择题10．假设“嫦娥一号”绕月球沿椭圆轨道运行，它距离月球最近的距离为h1，距离月球最远的距离为h2.若“嫦娥一号”距离月球最近距离时的速度为v，问：“嫦娥一号”距离月球最远距离时的速度大小．(月球半径为R)解析：设在极短时间Δt内“嫦娥一号”在近月点扫过的面积为：S1＝12(R＋h1)vΔt，在远月点扫过的面积为：S2＝12(R＋h2)v′Δt由开普勒第二定律得：12(R＋h1)vΔt＝12(R＋h2)v′Δt∴v′＝R＋h1R＋h2v.答案：R＋h1R＋h2v11．哈雷彗星绕太阳运转的周期是76年，哈雷彗星离太阳最近的距离是8.9×1010m，但它离太阳最远的距离不能测出．试根据开普勒定律计算这个最远距离．(太阳系的开普勒常量k＝3.354×1018m3/s2)解析：可以根据开普勒第三定律求得轨道半长轴，而后依据几何关系求得最远距离．设哈雷彗星离太阳的最近距离为R1，最远距离为R2，则轨道半长轴为a＝R1＋R22根据开普勒第三定律有a3T2＝k所以哈雷彗星离太阳最远的距离是R2＝38kT2－R1＝38×3.354×1018×76×365×24×36002m－8.9×1010m＝5.3×1012m.答案：5.3×1012m12．地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？(设地球和水星绕太阳运转的轨道均为圆轨道)解析：设地球绕太阳运转的线速度为v1，水星绕太阳运转的线速度为v2，则有：v1＝2πr1T1，v2＝2πr2T2那么v1v2＝r1T2r2T1①根据开普勒第三定律有：T2T1＝r32r31②联立①②两式可得v1v2＝r2r1＝12.6＝0.62.答案：0.62