高中物理必修二检测：第六章第一节行星的运动 Word版含解析试卷

高中物理学习材料桑水制作第六章万有引力与航天1.行星的运动一、选择题1.关于天体的运动,以下说法正确的是( )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、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解析:天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律,A错误;天体的运动轨道都是椭圆,而非圆,只是比较接近圆,B错误;太阳从东边升起,又从西边落下,是地球自转的结果,C错误,太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动,所以D正确。

答案:D2.火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转周期的3倍,则火星公转轨道半径与金星公转轨道半径之比约为( )A.2∶1B.3∶1C.6∶1D.9∶1解析:根据开普勒第三定律=k得,则≈2。

答案:A3.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.F2B.AC.F1D.B解析:根据开普勒第二定律: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,因为行星在A点的速率比在B点大,所以A点离太阳近,即太阳位于F2。

答案:A4.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解析:每年1月初,地球位于绕日公转轨道的近日点,速率最大;每年7月初,地球位于绕日公转轨道的远日点,速率最小。

答案:B5.太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道,“行星公转周期的二次方”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( )水星金星地球火星木星土星公转周期(年) 0.2410.6151.0 1.8811.8629.5A.1.2亿千米B.2.3亿千米C.4.6亿千米D.6.9亿千米解析:由题知,解得r≈2.3亿千米,故选B。

高中物理必修2第六章第1节行星的运动测试题A 卷（基础强化）一、选择题★1．下列说法正确的是 ( )A ．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B ．太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动C ．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动D ．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的★2．如图1所示，有关行星运动的描述，下列说法中正确的是( )A ．所有的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B ．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上C ．所有的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D ．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的★3．关于开普勒行星运动的公式a 3/T 2= k ，以下理解正确的是（ ）A ．k 是一个与行星无关的常量B ．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R 地，周期为T 地;月球绕地球运转轨道的长半轴为R 月，周期为T 月，则2323月月地地T R T RC ．T 表示行星运动的自转周期D ．T 表示行星运动的公转周期★4．地球绕太阳转，地球本身绕地轴自转，形成了一年四季春夏秋冬，则下面说法正确的是（ ）A ．春分地球公转速率最小B ．秋分地球公转速率最小C ．夏至地球公转速率最小D ．冬至地球公转速率最小★★5．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轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是( ) A ．1～4天B ．4～8天C ．8～16天D ．16～20天★★6．把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周．由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（ ）A ．火星和地球的质量之比B ．火星和太阳的质量之比C ．火星和地球到太阳的距离之比D ．火星和地球绕太阳运行速度大小之比图1二、填空题★7．德国天文学家开普勒（Johannes Kepler ）于1609年至1619年发现了开普勒行星运动定律。

其内容为：（1）所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在椭圆的一个 。

第一节 行星的运动1．(地心说和日心说)(多选)下列说法中正确的是( ) A ．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动 B ．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 C ．地球是绕太阳运动的一颗行星 D ．日心说和地心说都不完善2．(开普勒第三定律的理解)关于开普勒第三定律a 3T2＝k ，下列说法正确的是( )A ．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星B ．a 代表行星的球体半径C ．T 代表行星运动的自转周期D ．围绕不同星球运行的行星(或卫星)，其k 值不同3．(开普勒运动定律的理解)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4. (开普勒第二定律的应用)如图是行星m 绕恒星M 运行的示意图，下列说法正确的是( )A ．速率最大点是B 点 B ．速率最小点是C 点C ．m 从A 点运动到B 点做减速运动D ．m 从A 点运动到B 点做加速运动5．(开普勒第三定律的理解)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。

下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图象中正确的是( )6. (开普勒运动定律的应用)如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。

根据开普勒行星运动定律可知( )A ．火星绕太阳运行过程中，速率不变B ．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小C ．火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大D ．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长7．(开普勒第三定律的应用)开普勒的行星运动规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轨道半径的13，则此卫星运行的周期大约是( )A ．1～4天B ．4～8天C ．8～16天D ．16～20天8. (开普勒运动定律的应用)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 。

行星的运动1．首先对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是( )A．布鲁诺B．伽利略C．开普勒 D．第谷【答案】 C2．如下关于开普勒对行星运动规律的认识的说法正确的答案是( )A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都一样D．所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比【解析】由开普勒第一定律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，A正确，B错误；由开普勒第三定律知所有行星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，故C、D错误．【答案】 A3．地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化．北半球冬至这天地球离太阳最近，夏至这天最远．如下关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的答案是( )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【解析】北半球冬至这天地球与太阳的连线短，夏至这天长．根据开普勒第二定律，要在相等的时间内扫过的面积相等，如此在相等的时间内冬至时地球运动的路径就要比夏至时长，所以冬至时地球运动的速度比夏至时的速度大，应当选B.【答案】 B4．图6­1­4是行星m绕恒星M运行的示意图，如下说法正确的答案是( )图6­1­4A．速率最大点是B点B．速率最小点是C点C ．m 从A 点运动到B 点做减速运动D ．m 从A 点运动到B 点做加速运动【解析】 由开普勒第二定律知，行星与恒星的连线在相等的时间内扫过的面积相等；A 点为近地点，速率最大，B 点为远地点，速率最小，所以A 、B 错误；m 由A 点到B 点的过程中，离太阳的距离越来越远，所以m 的速率越来越小，故C 正确，D 错误．【答案】 C5．(多项选择)把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得( )A ．火星和地球的质量之比B ．火星和太阳的质量之比C ．火星和地球到太阳的距离之比D ．火星和地球绕太阳运行速度的大小之比【解析】 由于火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，由开普勒第三定律，R 3T2＝k ，k为常量，又v ＝2πRT，如此可知火星和地球到太阳的距离之比和运行速度大小之比，所以C 、D 选项正确．【答案】 CD6．(2014·潍坊高一检测)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．下面对于开普勒第三定律的公式a 3T 2＝k ，说法正确的答案是( )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 ．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D ．假设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【解析】 如果行星和卫星的轨道为圆轨道，公式a 3T2＝k 也适用，但此时公式中的a 为轨道半径，故A 错；比例系数k 是一个由中心天体决定而与行星无关的常量，但不是恒量，不同的星系中，k 值不同，故B 错，C 对；月球绕地球转动的k 值与地球绕太阳转动的k 值不同，故D 错．【答案】 C7．(多项选择)如下说法正确的答案是( ) A ．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B ．太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆形C ．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向D ．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直【解析】 太阳系中的八大行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个公共焦点上，选项A 正确，B 错误；行星的运动是曲线运动，运动方向总是沿着轨道的切线方向，选项C 正确；行星从近日点向远日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角大于90°，行星从远日点向近日点运动时，行星的运动方向和它与太阳连线的夹角小于90°，选项D 错．【答案】 AC8．(多项选择)如图6­1­5所示，对开普勒第一定律的理解，如下说法中正确的答案是( )图6­1­5A ．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的B ．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的C ．某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内D ．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内【解析】 根据开普勒第一定律(轨道定律)的内容可以判定：行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，选项A 错误，B 正确；行星围绕着太阳运动，由于受到太阳的引力作用而被约束在一定的轨道上，选项C 正确，D 错误．【答案】 BC9．开普勒的行星运动规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轨道半径的1/3，如此此卫星运行的周期大约是( )A ．1～4天B ．4～8天C ．8～16天D ．16～20天【解析】 由开普勒第三定律a 3T 2＝k得r 3星T 2星＝r 3月T 2月， 所以T 星＝r 3星r 3月T 月＝39×27天≈5.2天，B 正确． 【答案】 B10．(多项选择)两颗小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是T 、3T ，如此( )A ．它们轨道半径之比为1∶3B ．它们轨道半径之比为1∶39 C ．它们运动的速度大小之比为 33∶1 D ．以上选项都不对【解析】 由题意知周期比T 1∶T 2＝1∶3，根据R 31T 21＝R 32T 22所以R 1R 2＝(T 1T 2)＝139，B 对，A错；又因为v ＝2πR T ，所以v 1v 2＝R 1T 2R 2T 1＝ 33∶1，故C 对．【答案】 BC11．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，地球半径R 0＝6 400 km ，试计算在赤道平面内离地面多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？【解析】 月球和人造卫星都环绕地球运动，可用开普勒第三定律求解． 设人造地球卫星轨道半径为R 1，地球卫星的周期为T 1＝1天；月球轨道半径为R 2＝60R 0，月球周期为T 2＝27天． 根据开普勒第三定律R 3T 2＝k ，有R 31R 32＝T 21T 22.整理得R 1＝3T 1T 22·R 2＝31272×60R 0＝19×60R 0＝6.67R 0.所以人造地球卫星离地高度H ＝R 1－R 0＝5.67R 0＝3.63×104km. 【答案】 3.63×104km12．近几年，全球形成探索火星的热潮，发射火星探测器可按以下步骤进展．第一步，在地球外表用火箭对探测器进展加速，先使之成为一个绕地球轨道运动的人造卫星．第二步，在适当时刻启动探测器上的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度增大到适当值，从而使探测器沿着一个与地球轨道与火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道飞行，运行其半个周期后正好飞行到火星外表附近，使之成为绕火星运转的卫星，然后采取措施使之降落在火星上，如图6­1­6.设地球的轨道半径为R ，火星的轨道半径为1.5R ，探测器从地球运行轨道到火星运行轨道大约需要多长时间？图6­1­6【解析】 由题可知，探测器在飞向火星的椭圆轨道上运行时，其轨道半长轴为a ＝1.5R ＋R 2＝1.25R .由开普勒定律可得R3T 2地＝ 1.25R 3T ′2，即T ′＝1.25RR3·T 2地＝T地1.253＝1.4T 地，所以t ＝T ′2＝0.7T 地＝8.4月．【答案】 8.4月。

6.1 行星的运动1.根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的( ) 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.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同D.同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等 2．银河系中有两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜中观察它们的运转周期为27：1，则它们的轨道半长轴比是（ ）A. 3：1B. 9：1C. 27：1D. 1：9 3．下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是( )A.所有的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，太阳在椭圆的一个焦点上C.行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D.离太阳越远的行星，公转周期越长 5．两个质量分别是m 1和m 2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于，则它们运行周期的比等于（ ）A ．3/221R R ⎛⎫ ⎪⎝⎭B. 3/212R R ⎛⎫ ⎪⎝⎭C.12m m D. 21m m 6. 我国的人造卫星围绕地球的运动，有近地点和远地点，由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小，如果近地点距地心距离为R 1，远地点距地心距离为R 2，则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为（ ） A ．12R R B. 21RR 12R R 21R R 7．下面关于丹麦天文学家第谷，对行星的位置进行观察所记录的数据，说法正确的是( )A ．这些数据在测量记录时误差相当大B ．这些数据说明太阳绕地球运动C ．这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合D ．这些数据与行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合8．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轨道半径的1／3，则此卫星运行的周期大约是( )A．1～4天之间B．4～8天之间 C．8～16天之间 D．16～20天之间9．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是 ( )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．所有行星的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10．太阳系的行星与太阳之间的平均距离越大，它绕太阳公转一周所用的时间 ( ) A．越长 B．越短 C．相等 D．无法判断11．关于开普勒行星运动定律的公式32RkT=，下列说法正确的是（）A．k是一个与行星无关的量B．若地球绕太阳运转的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运转的半长轴为R1，周期为T1，则331221RRT T=。

专题6.1 行星的运动一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。

在每小题给出的四个选项中.只有一项符合题目要求.）1．下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是（）A. 所有的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，太阳在椭圆的一个焦点上C. 行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D. 离太阳越远的行星，公转周期越短【答案】B2．某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大。

则恒星位于A. F点B. A点C. E点D. O点【答案】A【解析】恒星位于椭圆轨道的一个焦点上，，又因为行星在B点的速度比在A点的速度大，所以恒星位于F点，故A正确；B、C、D错误。

3．如图所示，火星和地球都在围绕太阳旋转，其运行轨道是椭圆，根据开普勒行星运动定律可知A. 火星绕太阳运动过程中，速率不变B. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长C. 地球靠近太阳的过程中，运行速率将减小D. 火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大【答案】BC、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率将增大，故C错误；D、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，故D错误。

点睛：该题以地球和火星为例子考查开普勒定律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键。

4．假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动。

已知地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度36000km。

每当两者相距最近时，卫星向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站。

从某时刻两者相距最远开始计时，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为（不考虑信号传输所需时间）A. 4次B. 6次C. 7次D. 8次【答案】C【解析】据开普勒第三定律32 1132 22 R T R T＝（1） R1=4200km+6400km R2=36000km+6400km点睛：从相距最近再次相距最近，它们转动的角度相差360度；当从相距最近到再次相距最远时，它们转动的角度相差180度．5．设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比23TKR=为常数，则以下理解正确的是：（）A. k是一个与恒星无关的量B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运转轨道的半长轴为R1，期为T1，则3 31221R RT T=C. T表示行星运动的自转周期D. T表示行星运动的公转周期【答案】D【解析】A、开普勒第三定律中的公式321RT k=，式中的k只与恒星的质量有关，与行星无关，故A错误；B、若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R，周期为T，月球绕地球运转轨道的半长轴为'R，期为'T，中心体发生改变，则331221RRT T≠，故B错误；C、开普勒第三定律中的公式321RT k=，T表示行星运动的公转周期，故C错误，D正确；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。

行星的运动一、选择题(其中第1～5题为单选题，第6、7题为多选题)1．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2．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F 1和F 2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 ．F 2B ．AC ．F 1D ．B3．关于太阳系中行星的运动，以下说法错误的是( ) A ．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B ．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C ．水星的半长轴最短，公转周期最小D ．海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大4．已知两个行星的质量m 1＝2m 2，公转周期T 1＝2T 2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比a 1a 2为( )A.12 B ．2 C.34 D.1345．太阳系的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。

下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。

图中坐标系的横轴是lg (T T 0)，纵轴是lg (R R 0)；这里T 和R 分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T 0和R 0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。

下列4幅图中正确的是( )6．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7．两颗小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是T、3T，则( )A．它们轨道半径之比为1∶3 B．它们轨道半径之比为1∶39C．它们运动的速度之比为33∶1 D．以上选项都不对二、非选择题8．两颗行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运动的轨道半径为a1和a2，若m1＝2m2、a1＝4a2，则它们的周期之比T1∶T2是多少？9．如图所示，飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T，地球半径为R0。

第六章万有引力与航天1行星的运动基础过关练题组一地心说和日心说1.(2021江苏淮安盱眙都梁中学高一下第一次学情检测)在物理学发展历史中,许多物理学家都作出了卓越贡献。

以下关于物理学家所作贡献的叙述中,正确的是()A.牛顿提出了“日心说”B.伽利略提出了“日心说”C.哥白尼发现了行星运动的三大定律D.地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的2.(2020北京朝阳外国语学校高一期中)自古以来,当人们仰望星空时,天空中壮丽璀璨的景象便吸引了他们的注意。

智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘。

人类对这种运动规律的认识经历了漫长的历程,它随着认识的深入而不断地发展。

下列对星体运动认识的叙述中符合现代认识观点的是()A.人们观测到太阳每天都要东升西落,这说明地球是静止不动的,是宇宙的中心B.人们观测到行星绕太阳做圆周运动,这说明太阳是静止不动的,是宇宙的中心C.人们认为天体的运动是神圣的,因此天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动D.开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究,得出了行星绕太阳运动的轨道是椭圆的结论题组二对开普勒行星运动定律的理解3.(2021江苏苏州中学高一下月考)下列说法正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C.匀速圆周运动是匀变速曲线运动D.做匀速圆周运动的物体受到的合外力是恒力4.(2021江西赣州会昌中学高一下月考)关于开普勒行星运动定律,下列说法不正确的是()A.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B.对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等C.表达式R 3T 2=k 中,k 是一个与行星无关的常量 D.表达式R 3T 2=k 中,T 代表行星自转的周期5.(2021湖北荆州石首一中高一下月考)某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示,F 1和F 2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A 点的速率比在B 点的速率大,则太阳位于 ( )A.F 2位置B.A 位置C.F 1位置D.B 位置6.(2020山东临沂高二期中)开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础。

学业分层测评(八) (建议用时：45分钟)1．(多选)16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是( )A ．宇宙的中心是太阳，所有行星都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，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C ．天空不转动，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，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多【解析】 所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上；行星在椭圆轨道上运动的周期T 和轨道半长轴满足a 3T2＝恒量，故所有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．【答案】 ABC2．一恒星系统中，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，根据所学知识比较两行星到恒星的距离关系( )【导学号：50152059】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【解析】 根据开普勒第三定律T 2a T 2b ＝r 3ar 3b可知r a ＜r b ，故选A.【答案】 A3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图6­1­10所示，F 1和F 2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A 点的速率比在B 点的大，则太阳位于( )图6­1­10A ．F 2B ．AC ．F 1D ．B【解析】 根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积，因为行星在A 点的速率比在B 点的速率大，所以太阳和行星的连线必然是行星与F 2的连线，故太阳位于F 2.【答案】 A4．如图6­1­11所示是行星m 绕恒星M 运动情况的示意图，下列说法正确的是( )【导学号：50152060】图6­1­11A ．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【解析】 由开普勒第二定律可知，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．【答案】 C5．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象中正确的是( )【解析】 由开普勒第三定律知R 3T＝k ，所以R 3＝kT 2，D 正确．【答案】 D6．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么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【解析】 根据开普勒第三定律R 3地T 2地＝r 3船T 2船，得T 船＝27年．【答案】 C7．2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，其运行轨道为如图6­1­12所示的绕地球E 运动的椭圆轨道，地球E 位于椭圆的一个焦点上．轨道上标记了墨子卫星经过相等时间间隔(Δt ＝T /14，T 为轨道周期)的位置．如果作用在卫星上的力只有地球E 对卫星的万有引力，则下列说法正确的是( )【导学号：50152061】图6­1­12A ．面积S 1>S 2B ．卫星在轨道A 点的速度小于B 点的速度C ．T 2＝Ca 3，其中C 为常数，a 为椭圆半长轴 D ．T 2＝C ′b 3，其中C ′为常数，b 为椭圆半短轴【解析】 根据开普勒第二定律可知，卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等，故面积S 1＝S 2，选项A 错误；根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道A 点的速度大于B 点的速度，选项B 错误；根据开普勒第三定律可知a 3T＝C ，故选项C 正确，D 错误．【答案】 C8．土星直径为119 300 km ，是太阳系统中第二大行星，自转周期只需10 h 39 min ，公转周期为29.4年，距离太阳 1.432×109km.土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环．在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环，环的外沿直径约为274 000 km.请由上面提供的信息，估算地球距太阳有多远．(保留3位有效数字)【导学号：50152062】图6­1­13【解析】 根据开普勒第三定律有：R 3T 2＝k ，k 只与太阳质量有关．则R 3地T 2地＝R 3土T 2土，其中T为公转周期，R 为行星到太阳的距离．代入数值得：R 3地年2＝123年2得R地＝1.50×1011m ＝1.50×108km.【答案】 约1.50×108km9．某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v a ，则过近日点时的速率为( )A ．v b ＝b a v aB ．v b ＝a b v aC ．v b ＝a bv aD ．v b ＝b av a 【解析】 如图所示，A 、B 分别为远日点和近日点，由开普勒第二定律，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：v a ·Δt ·a ＝v b ·Δt ·b ，所以v b ＝abv a .【答案】 C10．2006年8月24日晚，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可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：图6­1­14A ．80年B ．120年C ．165年D ．200年【解析】 设海王星绕太阳运行的平均轨道半径为R 1，周期为T 1，地球绕太阳公转的轨道半径为R 2，周期为T 2(T 2＝1年)，由开普勒第三定律有R 31T 21＝R 32T 22，故T 1＝R 31R 32·T 2≈165年． 【答案】 C11．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天．应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地多高时，人造地球卫星随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(R 地＝6 400 km)【解析】 月球和人造地球卫星都环绕地球运动，故可用开普勒第三定律求解．当人造地球卫星相对地球不动时，则人造地球卫星的周期同地球自转周期相等．设人造地球卫星轨道半径为R 、周期为T . 根据题意知月球轨道半径为60R 地，周期为T 0＝27天，则有：R 3T 2＝R 地3T 20.整理得：R ＝3T 2T 2×60R 地＝31272×60R 地＝6.67R 地．卫星离地高度H ＝R －R 地＝5.67R 地 ＝5.67×6 400 km＝3.63×104km. 【答案】 3.63×104km12．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682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轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律(即r 3T2＝k ，其中T 为行星绕太阳公转的周期，r 为轨道的半长轴)估算．它下次飞近地球是哪一年？【导学号：50152063】图6­1­15【解析】 由r 3T2＝k ，其中T 为行星绕太阳公转的周期，r 为轨道的半长轴，k 是对太阳系中的任何行星都适用的常量．可以根据已知条件列方程求解．将地球的公转轨道近似成圆形轨道，其周期为T 1，半径为r 1；哈雷彗星的周期为T 2，轨道半长轴为r 2，则根据开普勒第三定律有：T 21r 31＝T 22r 32因为r 2＝18r 1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T 2＝r 32r 31×T 1＝76.4年．所以它下次飞近地球是在2062年．【答案】2062年。