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2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019必修第二册小节训练（10）行星的运动
1.某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示,
和是椭圆轨道的两个焦点,行星在点的速率比在点的速率大,则太阳位于(?
?)
A.
位置
B.
位置
C.
位置
D.
位置
2.国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量由九颗减为八颗。若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：
行星名称
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
星球半径/
2.44
6.05
6.37
3.39
69.8
58.2
23.7
22.4
轨道半径/
0.579
1.08
1.50
2.28
7.78
14.3
28.7
45.0
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近(
)
A.80年
B.120年
C.165年
D.200年
3.理论和实践证明,开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动,而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用。下列关于开普勒第三定律的公式的说法正确的是(
)
A.公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.式中的值,对于所有行星和卫星都相同
C.式中的值,只与中心天体有关,与绕中心天体运动的行星(或卫星)无关
D.若已知月球与地球之间的距离,根据公式可求出地球与太阳之间的距离
4.长期以来“卡戎星”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径,公转周期天。2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径,则它的公转周期最接近于(??
)
A.15天
B.25天
C.35天
D.45天
5.太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列能反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是（
）
A.
B.
C.
D.
6.地球绕太阳运动的轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。若认为冬至这天地球离太阳最近，夏至最远，则下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中正确的是（
）
A.地球公转速度是不变的
B.冬至这天地球公转速度大
C.夏至这天地球公转速度大
D.无法确定
7.开普勒行星运动定律也适用于其他天体或人造卫星的运动规律，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运动的轨道半径的，则此卫星运行的周期是（
）
A.1?4天
B.4~8天
C.8~16
天
D.16~20
天
8.木星的公转周期约为12年，如把地球到太阳的距离作为1天文单位，则木星到太阳的距离约为（
）
A.2天文单位
B.4天文单位
C.5.2天文单位
D.12天文单位
9.关于天体的运动，以下说法中正确的是（
）
A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律
B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动
C.太阳从东边升起，从西边落下,所以太阳绕地球运动
D.太阳系中所有行星都绕太阳运动
10.下列关于行星绕太阳运动的说法中，正确的是（
）
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B.行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处
C.离太阳越近的行星运动周期越长
D.所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次
方的比值都相等
11.16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过多年
的潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四
个基本论点目前不存在缺陷的是（
）
A.宇宙的中心是太阳，所有的行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速岡周运动的行星；月球是绕地
球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还
跟地球一起绕太阳运动
C.太阳不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太
阳每天东升西落的现象
D.与日地距离相比，其他恒星离地球都十分遥远，比曰
地间的距离大很多
12.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(
)
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
13.如图所示.行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距远日点时行星的离为a,近日点离太阳的距离为b，过远只点时行星速率为，则过近日点时行星的速率为（
）
A.
B.
C.
D.
14.北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,该系统将由35颗卫星组成,卫星的轨道有三种:地球同步轨道、中地球轨道和倾斜轨道。其中,同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍,那么同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(??
)
A.
B.
C.
D.
15.对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是
(
)
A.开普勒进行了长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律
B.根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是圆，太阳处于圆心位置
C.根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近，其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小
D.根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期成正比16.一艘快艇以的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是4m/s。求
1.这艘快艇在8s末的速度大小；
2.8s内经过的位移大小。
1.快艇在8s末的速度
?????
＝20m/s?
2.8s内经过的位移?
＝96m
17.如图甲所示,有一倾角为的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为的木板。开始时质量为的滑块在水平向左的力作用下静止在斜面上,今将水平力变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力,木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平上运动的图象如图乙所示,。求:
（1）水平作用力的大小;
（2）滑块开始下滑时的高度;
（3）木板的质量。
18.为测定金属丝的电阻率ρ，某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。用多用电表粗测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室有以下器材可选用：
电流表（量程300mA，内阻）；电流表（量程600mA，内阻约为1Ω）；
电压表Ⅴ（量程20V，内阻约为3kΩ）；滑动变阻器（0-10Ω，额定电流为1A）；
滑动变阻器（0-250Ω，额定电流为0.01A）；电源E（电动势3V，内阻较小）；导线、开关若干。
（1）如图甲，用螺旋测微器测量金属丝直径d=______mm。
（2）为准确测出该金属丝的电阻，要求多测几组数据，请帮该同学在方框内（图乙）画出测量该电阻R的电路原理图（标出所用仪器的代号），写出对应的表达式Rx=______，表达式中各物理量的含义：______。
（3）如果用符号d表示测得金属丝的直径、L表示金属丝的长度、Rx为金属丝电阻值，则该金属的电阻率ρ=______（用d，L，Rx表示结果）。
19.某同学利用气垫导轨研究物体做匀变速直线运动的规律，如图所示。他将滑块从点由静止释放(遮光片正对点)，发现遮光片通过所用的时间与通过所用的时间都等于，测得，则滑块的加速度为______。若遮光片宽度，遮光片经过光电门遮光时间为，则遮光片经过光电门时的速度为_______，由以上信息可求得_______。(结果均保留两位有效数字)
参考答案
1.答案：A
解析：根据开普勒第二定律，行星和太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积,故行星在近日点的速率大于在远日点的速率。由题知行星在点的速率比在点大,所以太阳位于位置，选项A正确。
2.答案：C
解析：设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为，周期为，地球绕太阳公转的轨道半径为,周期为（
=
1年），由开普勒第三定律有，故。
3.答案：C
解析：开普勒第二定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动,所以也适用于轨道是圆的运动，故A错误;式中的只与中心天体的质量有关，与绕中心天体运动的行星（或卫星）无关，故
B错误,C正确；已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之
间的距离，因为不同中心天体对应的值不同，故D错误，
4.答案：B
解析：由开普勒第三定律可知,代入解得天,B正确。
5.答案：D
解析：由开普勒第三定律知,所以,
D正确
6.答案：B
解析：冬至这天地球与太阳的连线短，夏至长，根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过相等的面积，则在相等的时间内，冬至时地球运动的路径要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，选项B正确。
7.答案：B
解析：由开普勒第三定律得，所以
，B正确。
8.答案：C
解析：木星、地球都环绕太阳按椭圆轨道运动，近似计算时可当成圆轨道处理，因此它们到太阳的距离可当成是绕太阳公转的轨道半径，根据开普勒第三定律有，得。
9.答案：D
解析：由月-地检验知，天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的
物理规律，故A错误。天体的运动轨道都是椭圆，而不是圆，只是将
椭圆当成圆处理，故B错误。太阳从东边升起，又从西边落下，是地
球自转的结果，故C错误。
10.答案：D
解析：由开普勒行星运动定律可知所有行星轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，行星在椭圆轨道上运动的周期和椭圆轨道的半长轴满足
(常量），对于同一中心天体，不变，故A、B、C都错误，D正确，
11.答案：D
解析：由开普勒行星运动定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。行星在椭圆轨道上运动的周期和半长轴的关系为
(常量），整个宇宙是在不停地运动的。所以目前只有D中的观点不存在缺陷。
12.答案：C
解析：由幵普勒第一定律（轨道定律）可知，太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A错误。火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不可能始终相等，B错误。根据开普勒第三定律（周期定律）
知C正确。对于某一个行星来说，它与太阳连线在相同的时间内扫
过的面积相等，在相同的时间内不同行星与太阳的连线扫过的面积
不一定相等,D错误。
13.答案：C
解析：根据开普勒第二定律知，任何一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，在近日点和远日点，分别取相同时间且该时间无限接近于零，则行星在这两段时间运动经过的圆弧与太阳连线围成的面积相等，即，故，选项ABD错误。C正确。
14.答案：C
解析：同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍,根据开普勒第三定律得,所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为,故C正确。
15.答案：C
解析：第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律，选项A错误:根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，选项B错误;根据开普勒第二定律.行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，选项C正确;根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行轨道半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比.选项D错误。
16.答案：1.快艇在8s末的速度
?????
＝20m/s?
2.8s内经过的位移?
＝96m?
17.答案：（1）滑块受力如图所示
根据平衡条件,有
代入数据可得:。
（2）由题意可知,滑块滑到木板上的初速度为
当变为水平向右之后,由牛顿第二定律可得:
解得:
下滑的位移
解得:
故下滑的高度
（3）由图象可知,二者先发生相对滑动,当达到共速后一块做匀减速运动,设木板与地面间的动摩擦因数为,滑块与木板间的摩擦因数为
二者共同减速时的加速度大小,发生相对滑动时,木板的加速度,滑块减速的加速度大小
对整体受力分析可得:可得:
在0～2s内分别对和做受力分析可得:
对:
对:
带入数据解方程可得:
18.答案：（1）2.150
（2）；
为电流表的示数，为电流表的示数，为电流表的内阻
（3）
19.答案：0.032;0.072;25

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