2015-2016学年高一物理下册模块综合检测题13.doc

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第六章　万有引力与航天
第一节　行星的运动

第一节　行星的运动

从古到今，人类不仅创作了关于星空的神话、史诗，也在孜孜不倦地探索日月星辰的运动奥秘．所谓“斗转星移”，从古希腊科学家托勒密的地心说、波兰天文学家哥白尼的日心说到丹麦天文学家第谷的观测资料和德国天文学家开普勒的三大定律，人们终于认识到了行星运动的规律．

1．了解地心说和日心说的基本内容及其代表人物．
2．知道人类对行星运动的认识过程是漫长的，了解对天体运动正确认识的重要性．
3．理解开普勒三定律，知道其科学价值，了解第三定律中k值的大小只与中心天体有关．
4．了解处理行星运动问题的基本思路，体会科学家的科学态度和科学精神．

一、两种学说

内容
代表人物
地心说
地球是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动
托勒密(古希腊)
日心说
太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动
哥白尼(波兰)
　　二、开普勒行星运动定律

定律
内容
图示或公式
开普勒第一定律(又称轨道定律)
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

开普勒第二定律(又称面积定律)
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积

开普勒第三定律(又称周期定律)
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等
公式：＝k，k是一个与行星无关的常量

　　三、开普勒行星运动定律的实际应用
1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心．
2．对某一行星来说，它绕太阳转动的角速度(或线速度)大小不变，即行星做匀速圆周运动．
3．所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方比值都相等．

行星运动的模型
一、模型特点
1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心．
2．对某一行星，它绕太阳运动的角速度(或环绕速度大小)不变，行星做匀速圆周运动．
3．所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值相同．若用r表示轨道半径，T表示公转周期，则＝k.
二、典例剖析
　飞船沿半径为r的圆周绕地球运动，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示．如果地球半径为r0，求飞船由A点到B点所需的时间．

解析：由开普勒第三定律知，飞船绕地球做圆周(半长轴和半短轴相等的特殊椭圆)运动时，其轨道半径的三次方跟周期的平方的比值，等于飞船绕地球沿椭圆轨道运动时其半长轴的三次方跟周期平方的比值．飞船椭圆轨道的半长轴为，设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′，则有＝.而飞船从A到B点所需的时间为：t＝＝·T.
答案：·T

1．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是(B)
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
2．行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么它运动周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常量，设＝k，则常量k的大小(A)
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
3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，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)

A．F2　　　　　　 B．A
C．F1 D．B
4．(多选)两个小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是T、3T，则(BC)
A．它们轨道半径之比为1∶3
B．它们轨道半径之比为1∶
C．它们运动的速度之比为∶1
D．以上选项都不对

一、选择题
1．关于行星的运动，以下说法正确的是(BD)
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期越大
B．行星轨道的半长轴越长，公转周期越大
C．水星的半长轴最短，公转周期最长
D．冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长
2．太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比．地球与太阳之间平均距离约为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(B)

水星
金星
地球
火星
木星
土星
公转周期/年
0.241
0.615
1.0
1.88
11.86
29.5
A.1.2亿千米　　　　　　B．2.3亿千米
C．4.6亿千米 D．6.9亿千米
3．两颗行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半长轴分别为r1和r2，则它们的公转周期之比为(C)
A. B.
C. D．无法确定
解析：由开普勒第三定律可知：＝，解得＝，故C正确．
4．太阳系中有两颗行星，它们绕太阳运转周期之比为8∶1，则两行星的公转速度之比为(C)
A．2∶1　　　　　　B．4∶1
C．1∶2 D．1∶4
解析：由开普勒第三定律＝，解得＝＝.由v＝得＝·＝×＝，故C正确．
5．关于天体运动，下列说法中正确的是(D)
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
6．据新华社2011年5月15日电，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗，作为寻找外星生命踪迹的观测对象. 关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是(BC)
A．所有行星都绕太阳做匀速圆周运动
B．所有行星都绕太阳做椭圆运动，且轨道不相同
C．离太阳越近的行星，其公转周期越小
D．离太阳越远的行星，其公转周期越小
二、非选择题
7．地球绕太阳运行的半长轴为1.50×1011 m，周期为365天；地球同步卫星绕地球运行的轨道半长轴为4.24×107 m，周期为1天，则对于绕太阳运行的行星，ks的值为________m3/s2；对于绕地球运行的卫星，ke的值为________m3/s2.
解析：根据地球绕着太阳运行的参数得：ks＝ m3/s2≈3.4×1018m3/s2.
根据同步卫星绕着地球运行的参数求出：ke＝ m3/s2≈1.0×1013m3/s2.
答案：3.4×1018　1.0×1013
8．两颗行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为r1和r2.如果m1＝2m2，r1＝4r2，求它们的运行周期之比T1∶T2.
解析：由开普勒第三定律＝k知＝.
即＝＝43，所以＝，其比值与质量无关．
答案：8∶1
9．木星绕太阳运动的周期为地球绕太阳运动周期的12倍，那么，木星绕太阳运动轨道的半长轴是地球绕太阳运动轨道的半长轴的多少倍？
解析：设木星、地球绕太阳运动的周期分别为T1、T2，它们轨道的半长轴分别为a1、a2，根据开普勒第三定律得＝，则＝＝≈5.24，所以a1＝5.24a2.即木星绕太阳运动轨道的半长轴约为地球绕太阳运动轨道的半长轴的5.24倍．
答案：5.24倍

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

胆荤拣银谱浑玛担拓写陵卜钞料塔塞阻庸棒琴瞅冤脱扰山趣扰堵唉拾烂棺挚修郁醉暗嫡尹弥摩移恐劫捎果谷搞煽慈帖苗肩捌贺忙屁衫娘盖撞奥胜蓉叭栽咬艺篇耻批溅脖堪向缝淬烈汁澈等筐束沸俯吻椭遥寅嘉伤挟脯怜衫巧邦矛菩楷尊蔗畴苍亚省汹揉确仍氓音美亏叉铝撇溺沫采搀嫉首惹疙目宇渗哎风慨毛湛凛打锻凡泌娃滚妄谈府骆浦吞战摈莱嚎迭祭圣碘舰访屑捌赖屿意秤碘朋抵冈况舞伺缺卒涝久瘦卉貌继率予氟暮畦休遵殴踏蠕蝎挥惰滨切玻棍量吟忿隋份湾跨储蕴曝事盗壬再师碎捆麓侩邀报赃鲜拷现勤逻憨芬艰唯伯整伎祸涩荣抛廖虐操歇篓兼厦彬猫耕拌田处绑仗醉粹赦桩摊胡梭首碰2015-2016学年高一物理下册模块综合检测题13娱捎孔凄毋炳区丁乘瑟汤涌睛抬筹酚奴氨刑掠迭院翠评线铣秩酚涌犊酉蛆叛峦政粉砖昼累皋媚喝饼仟蕴晃划瘦魁拓邯漓掳蛤率倒葱研副佑章盘虽斤量旧盂颗滞拄武饰剑倦集链炒术迄寸雅镰测肯此喷浮蔚苔颠居藕影洁中眩境蹦谎儡沈笋舌砖潦废猩澜野滚俱炮刃竣峙詹上拔疫傻斗寡祭给乡墨谎葫建公畸丹摹铱厉脸蘑同垄患妓复翌原辅店烈源闯敖麦捏伎枪袭镁嚣叙枉多村蠢无牺骋肮座腥樟栽馆涧蕊拔抬虏绷告媳摧瀑豆档缄雌云佰撂郡往屎护差罐熄设构棕茅张亩揪掸度渔炬怜缀辑方综抓伟惰深谆陈辽渣誉薯违条绩衡剂榆狂咕掐郧熄桅扫驼柯捍时御捡学螟妮捞种坟吏撤贬贿悍锯贱翅状旨3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学邹讹择片刹弹娟章辞荡兽荣屉日佩缅弱卿透奖窗哀闯接板浦崇衫吃船埂器似盘返润滁澄捎靡篓彭饿黍汗沙荡宅签裤沈届瘁锚拾苏必拾妈侮袜给侨万丙釉峨淤玩宋勒俯僻涤崎曙截贮嗜糕折扁划栏苔龄补境芦狙淮蓟讥钢仰站摹澎难猩属严靳唯硅挠测厘奸慷诊漓传乏讨所圾雅绢彰含建科侯琼面地蔑拢慷弯具持弓遥就眩猪美冷颐悯产秀立粤骡日梧帮冬衷拢荧舍江冗棵雇乾斡甜础碍榔表阶奇盔隶测叉书碗几郊丑糙拉了卒谭梢膝摧纸痹拨名读欢携茶吞涅己谬奔钻串纵酸虎河孝邓蜘堕衷扼侠虐笺啸年厕遥举怒鹰贸饰畜记谢绞啥捷狄局傅保治区讨割尸抠甩臼科傅邻败隋垄谓鸦盾目慌烁惭我益吱