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2020-2021學年高一第一學期物理人教版2019必修第二冊小節訓練（10）行星的運動
1.某行星繞太陽運動的橢圓軌道如圖所示,
和是橢圓軌道的兩個焦點,行星在點的速率比在點的速率大,則太陽位于(?
?)
A.
位置
B.
位置
C.
位置
D.
位置
2.國際天文學聯合會大會投票，通過了新的行星定義，冥王星被排除在太陽系大行星行列之外，太陽系的大行星數量由九顆減為八顆。若將八大行星繞太陽運行的軌跡粗略地認為是圓，各星球半徑和軌道半徑如下表所示：
行星名稱
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
星球半徑/
2.44
6.05
6.37
3.39
69.8
58.2
23.7
22.4
軌道半徑/
0.579
1.08
1.50
2.28
7.78
14.3
28.7
45.0
從表中所列數據可以估算出海王星的公轉周期最接近(
)
A.80年
B.120年
C.165年
D.200年
3.理論和實踐證明,開普勒行星運動定律不僅適用于太陽系中的天體運動,而且對一切天體(包括衛星繞行星的運動)都適用。下列關于開普勒第三定律的公式的說法正確的是(
)
A.公式只適用于軌道是橢圓的運動
B.式中的值,對于所有行星和衛星都相同
C.式中的值,只與中心天體有關,與繞中心天體運動的行星(或衛星)無關
D.若已知月球與地球之間的距離,根據公式可求出地球與太陽之間的距離
4.長期以來“卡戎星”被認為是冥王星唯一的衛星,它的公轉軌道半徑,公轉周期天。2006年3月,天文學家新發現兩顆冥王星的小衛星,其中一顆的公轉軌道半徑,則它的公轉周期最接近于(??
)
A.15天
B.25天
C.35天
D.45天
5.太陽系有八大行星，八大行星離地球的遠近不同，繞太陽運轉的周期也不相同。下列能反映周期與軌道半徑關系的圖像中正確的是（
）
A.
B.
C.
D.
6.地球繞太陽運動的軌道是橢圓，因而地球與太陽之間的距離隨季節變化。若認為冬至這天地球離太陽最近，夏至最遠，則下列關于地球在這兩天繞太陽公轉速度大小的說法中正確的是（
）
A.地球公轉速度是不變的
B.冬至這天地球公轉速度大
C.夏至這天地球公轉速度大
D.無法確定
7.開普勒行星運動定律也適用于其他天體或人造衛星的運動規律，某一人造衛星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為月球繞地球運動的軌道半徑的，則此衛星運行的周期是（
）
A.1?4天
B.4~8天
C.8~16
天
D.16~20
天
8.木星的公轉周期約為12年，如把地球到太陽的距離作為1天文單位，則木星到太陽的距離約為（
）
A.2天文單位
B.4天文單位
C.5.2天文單位
D.12天文單位
9.關于天體的運動，以下說法中正確的是（
）
A.天體的運動與地面上物體的運動遵循不同的規律
B.天體的運動是最完美、最和諧的勻速圓周運動
C.太陽從東邊升起，從西邊落下,所以太陽繞地球運動
D.太陽系中所有行星都繞太陽運動
10.下列關于行星繞太陽運動的說法中，正確的是（
）
A.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動
B.行星繞太陽運動時，太陽位于行星軌道的中心處
C.離太陽越近的行星運動周期越長
D.所有行星軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次
方的比值都相等
11.16世紀，哥白尼根據天文觀測的大量資料，經過多年
的潛心研究，提出“日心說”的如下四個基本論點，這四
個基本論點目前不存在缺陷的是（
）
A.宇宙的中心是太陽，所有的行星都在繞太陽做勻速圓周運動
B.地球是繞太陽做勻速岡周運動的行星；月球是繞地
球做勻速圓周運動的衛星，它繞地球運動的同時還
跟地球一起繞太陽運動
C.太陽不轉動，因為地球每天自西向東轉一周，造成太
陽每天東升西落的現象
D.與日地距離相比，其他恒星離地球都十分遙遠，比曰
地間的距離大很多
12.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據開普勒行星運動定律可知(
)
A.太陽位于木星運行軌道的中心
B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等
C.火星與木星公轉周期之比的二次方等于它們軌道半長軸之比的三次方
D.相同時間內，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積
13.如圖所示.行星沿橢圓軌道運行，遠日點離太陽的距遠日點時行星的離為a,近日點離太陽的距離為b，過遠只點時行星速率為，則過近日點時行星的速率為（
）
A.
B.
C.
D.
14.北斗衛星導航系統(BDS)是中國自行研制的全球衛星導航系統,該系統將由35顆衛星組成,衛星的軌道有三種:地球同步軌道、中地球軌道和傾斜軌道。其中,同步軌道半徑大約是中軌道半徑的1.5倍,那么同步衛星與中軌道衛星的周期之比約為(??
)
A.
B.
C.
D.
15.對于開普勒行星運動定律的理解，下列說法正確的是
(
)
A.開普勒進行了長期觀測，記錄了大量數據，通過對數據研究總結得出了開普勒行星運動定律
B.根據開普勒第一定律，行星圍繞太陽運動的軌跡是圓，太陽處于圓心位置
C.根據開普勒第二定律,行星距離太陽越近，其運動速度越大;距離太陽越遠,其運動速度越小
D.根據開普勒第三定律，行星圍繞太陽運行的軌道半徑跟它公轉周期成正比16.一艘快艇以的加速度在海面上做勻加速直線運動，快艇的初速度是4m/s。求
1.這艘快艇在8s末的速度大小；
2.8s內經過的位移大小。
1.快艇在8s末的速度
?????
＝20m/s?
2.8s內經過的位移?
＝96m
17.如圖甲所示,有一傾角為的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一質量為的木板。開始時質量為的滑塊在水平向左的力作用下靜止在斜面上,今將水平力變為水平向右,當滑塊滑到木板上時撤去力,木塊滑上木板的過程不考慮能量損失。此后滑塊和木板在水平上運動的圖象如圖乙所示,。求:
（1）水平作用力的大小;
（2）滑塊開始下滑時的高度;
（3）木板的質量。
18.為測定金屬絲的電阻率ρ，某同學把一段粗細均勻的金屬絲拉直并固定在帶有毫米刻度尺的木板上。用多用電表粗測金屬絲的電阻Rx約為5Ω，實驗室有以下器材可選用：
電流表（量程300mA，內阻）；電流表（量程600mA，內阻約為1Ω）；
電壓表Ⅴ（量程20V，內阻約為3kΩ）；滑動變阻器（0-10Ω，額定電流為1A）；
滑動變阻器（0-250Ω，額定電流為0.01A）；電源E（電動勢3V，內阻較小）；導線、開關若干。
（1）如圖甲，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d=______mm。
（2）為準確測出該金屬絲的電阻，要求多測幾組數據，請幫該同學在方框內（圖乙）畫出測量該電阻R的電路原理圖（標出所用儀器的代號），寫出對應的表達式Rx=______，表達式中各物理量的含義：______。
（3）如果用符號d表示測得金屬絲的直徑、L表示金屬絲的長度、Rx為金屬絲電阻值，則該金屬的電阻率ρ=______（用d，L，Rx表示結果）。
19.某同學利用氣墊導軌研究物體做勻變速直線運動的規律，如圖所示。他將滑塊從點由靜止釋放(遮光片正對點)，發現遮光片通過所用的時間與通過所用的時間都等于，測得，則滑塊的加速度為______。若遮光片寬度，遮光片經過光電門遮光時間為，則遮光片經過光電門時的速度為_______，由以上信息可求得_______。(結果均保留兩位有效數字)
參考答案
1.答案：A
解析：根據開普勒第二定律，行星和太陽的連線在相等時間內掃過相等的面積,故行星在近日點的速率大于在遠日點的速率。由題知行星在點的速率比在點大,所以太陽位于位置，選項A正確。
2.答案：C
解析：設海王星繞太陽運行的平均軌道半徑為，周期為，地球繞太陽公轉的軌道半徑為,周期為（
=
1年），由開普勒第三定律有，故。
3.答案：C
解析：開普勒第二定律不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛星繞行星的運動,所以也適用于軌道是圓的運動，故A錯誤;式中的只與中心天體的質量有關，與繞中心天體運動的行星（或衛星）無關，故
B錯誤,C正確；已知月球與地球之間的距離，無法求出地球與太陽之
間的距離，因為不同中心天體對應的值不同，故D錯誤，
4.答案：B
解析：由開普勒第三定律可知,代入解得天,B正確。
5.答案：D
解析：由開普勒第三定律知,所以,
D正確
6.答案：B
解析：冬至這天地球與太陽的連線短，夏至長，根據開普勒第二定律，要在相等的時間內掃過相等的面積，則在相等的時間內，冬至時地球運動的路徑要比夏至時長，所以冬至時地球運動的速度比夏至時的速度大，選項B正確。
7.答案：B
解析：由開普勒第三定律得，所以
，B正確。
8.答案：C
解析：木星、地球都環繞太陽按橢圓軌道運動，近似計算時可當成圓軌道處理，因此它們到太陽的距離可當成是繞太陽公轉的軌道半徑，根據開普勒第三定律有，得。
9.答案：D
解析：由月-地檢驗知，天體的運動與地面上物體的運動都遵循相同的
物理規律，故A錯誤。天體的運動軌道都是橢圓，而不是圓，只是將
橢圓當成圓處理，故B錯誤。太陽從東邊升起，又從西邊落下，是地
球自轉的結果，故C錯誤。
10.答案：D
解析：由開普勒行星運動定律可知所有行星軌道都是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上，行星在橢圓軌道上運動的周期和橢圓軌道的半長軸滿足
(常量），對于同一中心天體，不變，故A、B、C都錯誤，D正確，
11.答案：D
解析：由開普勒行星運動定律可知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。行星在橢圓軌道上運動的周期和半長軸的關系為
(常量），整個宇宙是在不停地運動的。所以目前只有D中的觀點不存在缺陷。
12.答案：C
解析：由幵普勒第一定律（軌道定律）可知，太陽位于木星運行軌道的一個焦點上，A錯誤。火星和木星繞太陽運行的軌道不同，運行速度的大小不可能始終相等，B錯誤。根據開普勒第三定律（周期定律）
知C正確。對于某一個行星來說，它與太陽連線在相同的時間內掃
過的面積相等，在相同的時間內不同行星與太陽的連線掃過的面積
不一定相等,D錯誤。
13.答案：C
解析：根據開普勒第二定律知，任何一個行星與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積，在近日點和遠日點，分別取相同時間且該時間無限接近于零，則行星在這兩段時間運動經過的圓弧與太陽連線圍成的面積相等，即，故，選項ABD錯誤。C正確。
14.答案：C
解析：同步軌道半徑大約是中軌道半徑的1.5倍,根據開普勒第三定律得,所以同步衛星與中軌道衛星的周期之比約為,故C正確。
15.答案：C
解析：第谷進行了長期觀測，記錄了大量數據，開普勒通過對數據研究總結得出了開普勒行星運動定律，選項A錯誤:根據開普勒第一定律，行星圍繞太陽運動的軌跡是橢圓，太陽處于橢圓的一個焦點上，選項B錯誤;根據開普勒第二定律.行星距離太陽越近，其運動速度越大，距離太陽越遠，其運動速度越小，選項C正確;根據開普勒第三定律，行星圍繞太陽運行軌道半長軸的三次方跟它公轉周期的二次方成正比.選項D錯誤。
16.答案：1.快艇在8s末的速度
?????
＝20m/s?
2.8s內經過的位移?
＝96m?
17.答案：（1）滑塊受力如圖所示
根據平衡條件,有
代入數據可得:。
（2）由題意可知,滑塊滑到木板上的初速度為
當變為水平向右之后,由牛頓第二定律可得:
解得:
下滑的位移
解得:
故下滑的高度
（3）由圖象可知,二者先發生相對滑動,當達到共速后一塊做勻減速運動,設木板與地面間的動摩擦因數為,滑塊與木板間的摩擦因數為
二者共同減速時的加速度大小,發生相對滑動時,木板的加速度,滑塊減速的加速度大小
對整體受力分析可得:可得:
在0～2s內分別對和做受力分析可得:
對:
對:
帶入數據解方程可得:
18.答案：（1）2.150
（2）；
為電流表的示數，為電流表的示數，為電流表的內阻
（3）
19.答案：0.032;0.072;25

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