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第1节 天体运动
一.单项选择题
1.16世纪,哥白尼依据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心争辩,提出“日心体系”宇宙图景,即“日心说”的如下基本论点,这四个基本论点目前看正确的是( )
A.宇宙的中心是太阳,全部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圆周运动的行星,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.天穹不转动,由于地球每天自西向东转一周,造成天体每天东升西落的现象
D.与日地距离相比,恒星离地球都格外遥远,比日地间的距离大得多
2.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.F2
B.A
C.F1
D.B
3.如图所示是行星m绕恒星M运动状况的示意图,下列说法正确的是( )
A.速度最大点是B点
B.速度最小点是C点
C.m从A到B做减速运动
D.m从B到A做减速运动
4.行星绕恒星运动时,其运行周期T的平方与运行轨道半径r的三次方的比值打算于( )
A.行星质量 B.恒星质量
C.与行星和恒星的质量均无关 D.与恒星的质量及行星的速率有关
5.设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离R1与月球中心到地球中心的距离R2之比为( )
A.3∶1 B.9∶1 C.27∶1 D.1∶9
6.宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动,若其轨道半径是地球轨道半径的9倍,则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )
A.3年 B.9年 C.27年 D.81年
7.地球绕太阳公转,地球本身绕地轴自转,形成了一年四季:春夏秋冬,则下面说法中正确的是( )
A.春分地球公转速率最小 B.夏至地球公转速率最小
C.秋分地球公转速率最小 D.冬至地球公转速率最小
8.某行星沿椭圆轨道运行,近日点离太阳距离为a,远日点离太阳的距离为b,过近日点时行星的速率为va,则过远日点时的速率为( )
A.vb=va B.vb=va C.vb=va D.vb=va
9.太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道,“行星与太阳的平均距离的三次方”与“行星公转周期的平方”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( )
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
10.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
二.计算题
11.地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍,那么地球和水星绕太阳运动的速度之比是多少?(设地球和水星绕太阳运动的轨道为圆)
12.地球的公转轨道接近圆,但彗星的运动轨道则是一个格外扁的椭圆.天文学家哈雷曾经在1684年跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔确定时间就会毁灭.哈雷的预言得到证明,该彗星被命名为哈雷彗星.哈雷彗星最近毁灭的时间是1986年,请你依据开普勒行星运动第三定律估算,它下一次飞近地球是哪一年?
第一节 天体运动
一.单项选择题
1.D
解析:全部行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在全部椭圆的一个焦点上;行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴r满足=恒量,故全部行星实际并不是在做匀速圆周运动,整个宇宙是在不停运动的。
2.A
解析:依据开普勒其次定律:太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等的面积,由于行星在A点的速率比在B点大,所以太阳位于F2.
3.C
解析:由开普勒其次定律可知,近日点时行星运行速度最大,因此,A、B错误;行星由A向B运动的过程中,行星与恒星的连线变长,其速度减小,故C正确,D错误.
4.B
解析:由开普勒第三定律可得全部行星绕同一恒星运行的周期T的平方与运行轨道半径r的三次方的比值相等,所以该比值与恒星的质量有关,B项正确.
5.D
解析:由开普勒第三定律可知,=,R1∶R2== =1∶9
6.C
解析:由开普勒第三定律=得T2=·T1=9×1年=27年,故C项正确.
7.B
解析:每年1月初,地球位于绕日公转轨道的近日点,速度最大;每年7月初,地球位于绕日公转轨道的远日点,速度最小.
8.C
解析:如图所示,A、B分别为近日点、远日点,由开普勒其次定律,太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等,取足够短的时间Δt,则有:va·Δt·a=vb·Δt·b,所以vb=va.
9.B
解析:由表中知T地=1年,T火=1.88年,由=得r火=≈2.3亿千米,故B正确.
10.C
解析:选C.木星、地球都环绕太阳按椭圆轨道运行,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.依据开普勒第三定律=得r木=·r地= ×1≈5.2天文单位.
二.计算题
11.1∶1.6
解析:设地球绕太阳运动周期为T1,运动半径为r1,线速度为v1,水星绕太阳运转周期为T2,运动半径为r2,线速度为v2,那么由开普勒第三定律得=,
地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动,故有
T1=,T2=
以上三式联立得
== =.
12.2062年
解析:依据开普勒第三定律可得:
=
T彗=≈76.4年
则哈雷彗星下一次毁灭的时间为1986年+76年=2062年.
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