届物理二轮开普勒三定律专题卷 全国通用.docx
- 文档编号:8616719
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:506.08KB
届物理二轮开普勒三定律专题卷 全国通用.docx
《届物理二轮开普勒三定律专题卷 全国通用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届物理二轮开普勒三定律专题卷 全国通用.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届物理二轮开普勒三定律专题卷全国通用
2019届物理二轮开普勒三定律专题卷(全国通用)
1.(2018·陕西省白水中高一下期期末考试)关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是
A.围绕同一星球运行的行星或卫星k值是相同的
B.不同星球的行星或卫星k值均相等
C.公式只适用于围绕太阳运行的行星
D.以上说法均错误
【答案】A
2.关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是
A.开普勒在牛顿运动定律的基础上,导出了行星运动的规律
B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
【答案】B
【解析】开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,选项A错误,B正确;开普勒总结出了行星运动的规律,牛顿发现了万有引力定律,找出了行星按照这些规律运动的原因,选项CD错误。
3.(2018·河南省南阳市第一中高三上期第三次考试)如图所示,A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星,运行方向相同,A为地球同步卫星,A、B卫星的轨道半径的比值为k,地球自转周期为T0,某时刻A、B两卫星距离达到最近,从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由开普勒第三定律得
,设两卫星至少经过时间t距离最远,即B比A多转半圈,
,又
,联立解得
,C正确。
【名师点睛】本题主要考查了开普勒第三定律的直接应用,注意只有围绕同一个中心天体运动才可以使用开普勒第三定律。
4.一恒星系统中,行星a绕恒星做圆周运动的公转周期是0.6年,行星b绕恒星做圆周运动的公转周期是1.9年,根据所知识比较两行星到恒星的距离关系
A.行星a距离恒星近
B.行星b距离恒星近
C.行星a和行星b到恒星的距离一样
D.条件不足,无法比较
【答案】A
5.(2018·黑龙江省哈尔滨市第三中校高三上期第一次调研考试)下列关于天体运动的相关说法中,正确的是
A.地心说的代表人物是哥白尼,认为地球是宇宙的中心,其他星球都在绕地球运动
B.牛顿由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
C.所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的焦点上
D.地球绕太阳公转时,在近日区域运行得比较慢,在远日区域运行得比较快
【答案】C
【解析】A.地心说的代表人物是托勒密,认为地球是宇宙的中心,其他星球都在绕地球运动,故A错误;B.卡文迪许由于测出了引力常量而成为第一个计算出地球质量的人,故B错误;C.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的焦点上,故C正确;D.对同一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,地球绕太阳公转时,在近日区域运行得比较快,在远日区域运行得比较慢,故D错误;故选C。
6.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
,则常量k的大小
A.只与恒星的质量有关
B.与恒星的质量以及行星的质量有关
C.只与行星的质量有关
D.与恒星的质量以及行星的速度有关
【答案】A
【解析】式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,A正确。
7.(2018·甘肃省庆阳市孟坝中高一下期期末考试)关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是
A.所有的行星都绕太阳做圆运动
B.对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积
C.在
中,k是与太阳无关的常量
D.开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
【答案】B
【名师点睛】行星绕太阳虽然是椭圆运动,但我们可以当作圆来处理,同时值得注意是周期是公转周期。
8.关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是
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.所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
【答案】D
【解析】开普勒第一定律可得,所有行星都绕太阳做椭圆运动,且太阳处在所有椭圆的一个焦点上,故A错误;开普勒第一定律可得,行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的一个焦点处,故B错误;由公式
,得离太阳越近的行星,运动周期越短,故C错误;开普勒第三定律可得,所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,故D正确。
9.(2018·江苏省海安高级中高一上期第一次月考)关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是
A.离太阳越近的行星运动周期越短
B.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
C.行星绕太阳运动时,太阳位于行星椭圆轨道的对称中心处
D.所有行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积均相等
【答案】A
10.行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为va,则过近日点时行星的速率为
A.vb=
vaB.vb=
va
C.vb=
vaD.vb=
va
【答案】C
【解析】根据开普勒第二定律,任意一个行星它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,近日点和远日点时分别取相同时间且该时间无限趋近与零时,行星在这两段时间运动过的圆弧与太阳连线围成的面积相等,即
,故
,ABD错误、C正确。
11.(2018·甘肃省庆阳市第六中高一年级下期期末考试)若金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为n2,将它们绕太阳的公转视为匀速圆周运动,则金星绕太阳公转的周期为
A.24n天B.365n天C.24n3天D.365n3天
【答案】D
【解析】根据开普勒第三定律知:
,解得:
,故选D。
12.地球绕太阳公转的轨迹为椭圆,地球由近日点向远日点运动过程中
A.地球运动的速度逐渐增大 B.地球运动的速度逐渐减小
C.地球运动的加速度逐渐增大D.地球运动的加速度逐渐减小
【答案】BD
13.(2018·吉林省通榆县第一中高三上期期中考试)如图所示,A、B是绕地球做圆周运动的两颗卫星,A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k:
1,则A、B两卫星的周期的比值为
A.
B.kC.k2D.k3
【答案】D
【解析】卫星A的线速度为vA,轨道半径为RA;卫星B的线速度为vB,轨道半径为RB;设经过时间△t,卫星A扫过的面积
,卫星B扫过的面积
;根据题意A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k,所以
,得
,根据v=
,得
;联立得
;根据开普勒第三定律:
,则
,故D正确,ABC错误;故选D。
【名师点睛】解题的关键是掌握开普勒行星运动第二及第三定律,并能用表达式表示出一定时间扫过的面积以及运动半径等物理量。
14.两颗行星绕某恒星做匀速圆周运动,从天文望远镜中观察到它们的运行周期之比是8:
1,两行星的公转速度之比为
A.1:
2B.2:
1
C.1:
4D.4:
1
【答案】A
15.若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道,地球与太阳之间的平均距离约为1.5亿千米,结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为
A.1.2亿千米
B.2.3亿千米
C.4.6亿千米
D.6.9亿千米
【答案】B
【解析】由表中数据知T地=1年,T火=1.88年,由
得,r火=
≈2.3亿千米,故B正确。
16.下述说法中正确的有
A.一天24h,太阳以地球为中心转动一周是公认的事实
B.由开普勒定律可知,各行星都分别在以太阳为圆心的各圆周上做匀速圆周运动
C.太阳系的八颗行星中,水星离太阳最近,由开普勒第三定律可知其运动周期最小
D.月球也是行星,它绕太阳一周需一个月的时间
【答案】C
【解析】地球以太阳为中心转动一周是公认的事实,一天24h,故A错误;各行星都分别在以太阳为焦点,做椭圆运动,故B错误;由开普勒第三定律
,可知:
水星离太阳最近,则运动的周期最小,C正确;月球是卫星,它绕地球一周需一个月的时间,故D错误。
17.(2018·广东省汕头市金山中高一下期期中考试)已知某行星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的8倍,则该行星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的
A.4倍
B.8倍
C.2倍
D.16倍
【答案】A
18.根据开普勒定律,我们可以推出的结论不正确的有
A.人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上
B.卫星离地球越远,速率越小
C.卫星离地球越远,周期越大
D.同一卫星绕不同的行星运行,
的值都相同
【答案】D
【解析】由于正圆也是一种椭圆,故人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上,故A正确;根据开普勒第三定律,卫星离地球越远,周期越大,根据
,速率也是越小,故B正确,C正确;开普勒是中心天体必须相同,故同一卫星绕不同的行星运行,
的值不相同,故D错误。
【名师点睛】对于卫星,可以根据开普勒定律分析其运动情况,也可以记住离地面越远的卫星越慢的结论。
19.(2018·湖南省常宁一中高一下期期末考试)某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法正确的是
A.太阳一定在椭圆的一个焦点上
B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都小
C.该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大
D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的
【答案】AD
20.(2018·云南省玉溪市一中高一下期期末考试)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中
A.由开普勒行星运动定律可知,从P到Q阶段,速率逐渐变小
B.由开普勒行星运动定律可知,从P到M所用的时间等于
C.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功
D.从Q到N阶段,机械能守恒
【答案】ACD
【解析】从P到Q阶段,万有引力做负功,速率减小,故A正确。
海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小,则PM段的时间小于MQ段的时间,所以P到M所用的时间小于T0/4,故B错误。
根据万有引力方向与速度方向的关系知,从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功,故C正确。
从Q到N的过程中,由于只有万有引力做功,机械能守恒,故D正确。
故选ACD。
【名师点睛】解决本题的关键知道近日点的速度比较大,远日点的速度比较小,从P到Q和Q到P的运动是对称的,但是P到M和M到Q不是对称的。
21.理论和实践证明,开普勒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。
下列对于开普勒第三定律公式
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k值,对于所有行星(或卫星)都相等
C.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
D.式中的k值,只与中心天体有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关
【答案】D
【名师点睛】此题需要掌握:
开普勒运动定律不仅适用于椭圆运动,也适用于圆周运动,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。
式中的k是与中心星体的质量有关的。
22.理论和实践证明,开普勒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。
对于开普勒第三定律的公式
,下列说法正确的是
A.公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.公式中的T为天体的自转周期
C.公式中的k值,只与中心天体有关,与绕中心天体公转的行星(或卫星)无关
D.若已知月球与地球之间的距离,根据开普勒第三定律公式可求出地球与太阳之间的距离
【答案】C
23.(2018·湖南省长郡中高三第五次月考)若金星和地球的公转轨道均视为圆形,且在同一平面内,已知地球的公转速度为v。
如图所示,在地球上观测,发现金星与太阳同时出现的视角(太阳与金星均视为质点,它们与眼睛连线的夹角)有最大值,最大视角的正弦值为k,则金星的公转周期T与公转速度v′为
A.
年
B.
年
C.
D.
【答案】BD
【解析】AB、金星与太阳的最大视角出现的情况是地球上的人的视线看金星时,视线与金星的轨道相切,如图所示,θ为最大视角,由图可知
,根据题意,最大正弦值为k,则有:
,根据开普勒第三定律有:
,联立以上几式得:
,解得:
年,A错误;B正确;CD、由万有引力提供向心力
,
,
,解得
,D正确,C错误;故选BD。
24.(2018·新课标全国III卷)为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。
P与Q的周期之比约为
A.2:
1B.4:
1C.8:
1D.16:
1
【答案】C
【名师点睛】此题难度不大,解答此题常见错误是:
把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高度,陷入误区。
25.(2017·新课标全国Ⅱ卷)如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为
。
若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中
A.从P到M所用的时间等于
B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大
C.从P到Q阶段,速率逐渐变小
D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功
【答案】CD
【解析】从P到Q的时间为
T0,根据开普勒行星运动第二定律可知,从P到M运动的速率大于从M到Q运动的速率,可知P到M所用的时间小于
T0,选项A错误;海王星在运动过程中只受太阳的引力作用,故机械能守恒,选项B错误;根据开普勒行星运动第二定律可知,从P到Q阶段,速率逐渐变小,选项C正确;从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功,选项D正确。
【名师点睛】此题主要考查生对开普勒行星运动定律的理解;关键是知道离太阳越近的位置行星运动的速率越大;远离太阳运动时,引力做负功,动能减小,引力势能增加,机械能不变。
26.(2016·新课标全国Ⅰ卷)利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,目前,地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍,假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为
A.1hB.4h
C.8hD.16h
【答案】B
【解析】设地球的半径为R,周期T=24h,地球自转周期的最小值时,三颗同步卫星的位置如图所示,所以此时同步卫星的半径r1=2R,由开普勒第三定律得:
,可得
,故ACD错误,B正确。
!
【名师点睛】本题主要考查万有引力定律、开普勒第三定律、同步卫星。
重点是掌握同步卫星的特点,知道同步卫星的周期等于地球的自转周期。
本题关键是要知道地球自转周期最小时,三个同步卫星的位置。
27.(2014·浙江卷)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天。
2006年3月,天文家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000km,则它的公转周期T2最接近于
A.15天B.25天
C.35天D.45天
【答案】B
【方法技巧】这类问题不需要计算出具体数值,只要大致估算一下就行。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 届物理二轮 开普勒三定律 专题卷 全国通用 物理 二轮 开普勒三 定律 专题 全国 通用