第1部分 第六章 章末小结 知识整合与阶段检测
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第六章万有引力与航天第一节行星的运动A级抓基础1.关于日心说被人们所接受的原因,下列说法正确的是() A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星运动的描述也变得简单了C.地球是围绕太阳旋转的D.太阳总是从东面升起,从西面落下解析:托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题,但非常复杂,缺少简洁性,而简洁性正是当时人们所追求的,哥白尼的日心说之所以能被当时人们所接受,正是因为这一点.要结合当时历史事实来判断,故选项B正确.答案:B2.(多选)对开普勒第一定律的理解,下列说法正确的是()A.太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点B.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D.日心说的说法是正确的解析:根据开普勒第一定律可知选项A正确.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向,故选项B正确,选项C、D错误.答案:AB3.关于开普勒第二定律,正确的理解是()A.行星绕太阳运动时,一定是匀速曲线运动B.行星绕太阳运动时,一定是变速曲线运动C.行星绕太阳运动时,由于角速度相等,故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D.行星绕太阳运动时,由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度解析:根据开普勒第一定律,可知选项B正确,但不符合本题意.根据开普勒第二定律可知选项D正确.答案:D4.关于开普勒第三定律R3T2=k的理解,以下说法中正确的是()A.该定律只适用于卫星绕行星的运动B.若地球绕太阳运转的轨道的半长轴为R1,周期为T1,月球绕地球运转的轨道的半长轴为R2,周期为T2,则R31T21=R32T22C.k是一个与环绕天体无关的常量D.T表示行星运动的自转周期解析:该定律除适用于卫星绕行星的运动,也适用于行星绕恒星的运动,故A错误;公式R3T2=k中的k与中心天体质量有关,中心天体不同,k值不同,地球公转的中心天体是太阳,月球公转的中心天体是地球,k值是不一样的,故B错误;k是一个与环绕天体无关的常量,它与中心天体的质量有关,故C正确;T代表行星运动的公转周期,故D错误.答案:C5.(多选)在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季.如图所示,从地球绕太阳的运动规律入手,下列判断正确的是()A.在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大B.在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较大C.春夏两季与秋冬两季时间相等D.春夏两季比秋冬两季时间长解析:冬至日前后,地球位于近日点附近,夏至日前后地球位于远日点附近,由开普勒第二定律可知近日点速率最大,故A对,B 错.春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小,又因所走路程基本相等,故春夏两季时间长.春夏两季一般在186天左右,而秋冬季只有179天左右.C错,D对.答案:ADB级提能力6.(多选)如图所示为哈雷彗星轨道示意图,A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点,则关于哈雷彗星的运动,下列判断正确的是()A.在A点的线速度大于在B点的线速度B.在A点的角速度小于在B点的角速度C.在A点的加速度等于在B点的加速度D.哈雷彗星的公转周期一定大于1年解析:根据开普勒第二定律,行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,可知近日点A的线速度大于远日点B的线速度,故A 正确;在近日点哈雷彗星运动的圆周半径小,而线速度大,故在近日点哈雷彗星运动的角速度大,故B 错误;哈雷彗星在近日点的线速度大,轨道半径小,由a=v 2r可知,近日点A 的向心加速度大,故C 错误;哈雷彗星的椭圆轨道的半长轴显然大于地球绕太阳运动的半径,故其周期大于地球绕太阳运动的周期,D 正确.答案:AD 7.(多选)“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时,从地球的方位观察,火星位于太阳的正后方,火星被太阳完全遮蔽的现象,如图所示,已知地球、火星绕太阳运行的方向相同,若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆,火星绕太阳运动的公转周期约等于地球公转周期的2倍,由此可知( )A .“火星合日”约每1年出现一次B .“火星合日”约每2年出现一次C .火星的公转半径约为地球公转半径的34倍D .火星的公转半径约为地球公转半径的8倍解析:因火星的公转周期约为地球公转周期的2倍,故地球转一周时,火星转动了半周,火星转动一周时才会再次同时出现在同一直线上,故约每2年出现一次,故A 错误,B 正确;据开普勒第三定律有R 3火T 2火=R 3地T 2地,即⎝ ⎛⎭⎪⎫R 火R 地3=⎝ ⎛⎭⎪⎫T 火T 地2=22,故R 火R 地=34,故C 正确,D 错误. 答案:BC8.如图所示,B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为T B;C为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为T C.下列说法或关系式中正确的是()A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的圆心上B.卫星B和卫星C运动的速度大小均不变C.a3 T3B=r3T3C,该比值的大小与地球有关D.a3T3B≠r3T3C,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关解析:由开普勒第一定律可知,选项A正确;由开普勒第二定律可知,B卫星绕地球转动时速度大小在不断变化,选项B错误;由开普勒第三定律可知,a3T2B=r3T2C=k,比值的大小仅与地球有关,选项C、D错误.答案:A9.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示.该行星与地球的公转半径之比为()A.⎝⎛⎭⎪⎫N+1N23 B.⎝⎛⎭⎪⎫NN-123C.⎝ ⎛⎭⎪⎫N +1N 32D.⎝ ⎛⎭⎪⎫N N -1 32 解析:地球周期T 1=1年,经过N 年的时间地球比行星多转1周,即地球与行星转动角度之差为2π,2π·N T 1-2π·N T 2=2π,T 2=NT 1N -T 1,由开普勒第三定律知r 31T 21=r 32T 22=k ,r 2r 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2T 123,将T 1=1年代入得r 2r 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫N N -123,B 选项正确.答案:B。