《行星的運動》試題庫

《行星的運動》試題庫總分：40分考試時間：分鐘學校__________班別__________姓名__________分數(shù)__________題號一總分得分一、簡答類（共10分）1.12.月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運行周期約為27天，應用開普勒定律計算：在赤道平面內(nèi)離地面多高，人造地球衛(wèi)星可隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在天空中不動一樣？(已知＝×103km)2.(2014·蘇州高一檢測)地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學上常用來作為長度單位，叫做一個天文單位，用來量度太陽系內(nèi)天體與太陽的距離．已知火星公轉(zhuǎn)的周期是年，根據(jù)開普勒第三定律，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑是多少個天文單位的長度？將地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道近似成圓形軌道． 3.“卡西尼”號飛船在經(jīng)過近7年的太空旅行后,于美國東部時間2004年7月1日零時12分成功飛入土星軌道,成為進入土星軌道的第一艘人造飛船.土星直徑為119300km,是太陽系中第二大行星,它表面風速超過1600km/h,土星是太陽系中唯一密度小于水的行星,自轉(zhuǎn)周期只需10h39min,公轉(zhuǎn)周期為年,距離太陽×1012km.土星最引人注目的是環(huán)繞著其赤道的巨大光環(huán),在地球上人們只需要一架小型望遠鏡就能清楚地看到光環(huán),環(huán)外沿直徑約為274000km.請由上面提供的信息,估算地球距太陽有多遠.4.2006年8月24日晚,國際天文學聯(lián)合會大會投票,通過了新的行星定義,冥王星被排除在行星行列之外,太陽系行星數(shù)量由九顆減為八顆.若將八大行星繞太陽運行的軌跡粗略地認為是圓,各星球半徑和軌道半徑如下表所示： 5.月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍,運行周期約為27天.應用開普勒定律計算:在赤道平面內(nèi)離地面多高處的人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動,就像停留在天空中不動一樣?6.飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動,其周期為T,如果飛船要返回地面,可在軌道上的某一點A處,將速率降低到適當數(shù)值,從而使飛船沿著以地心為焦點的特殊橢圓軌道運動,橢圓和地球表面在B點相切,如圖所示.如果地球半徑為R,求飛船由A點到B點所需的時間. 7.飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動，其周期為T，地球半徑為R0，如果飛船要返回地面，可在軌道上某點A處將速率降到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運行，橢圓與地球表面在B點相切(如圖所示)，求飛船由A點到B點所需的時間. 8.天文學家在地球軌道外側(cè)發(fā)現(xiàn)了一顆繞太陽運行的小行星，經(jīng)過觀測該小行星每隔t時間與地球相遇一次.已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑是R，周期是T，設(shè)地球和小行星都是圓軌道，求小行星與地球的最近距離.9.有一個名叫谷神的小行星，質(zhì)量為m=×kg，它的軌道半徑是地球繞太陽運動半徑的倍，求谷神星繞太陽一周所需要的時間.10.下表中給出了太陽系九大行星平均軌道半徑和周期的數(shù)據(jù)，從表中任選三個行星驗證開普勒第三定律，并計算常量k值.(要求寫出單位) 11.天文學家觀察哈雷彗星的周期是75年，離太陽最近的距離是×1010m，但它離太陽的最遠距離不能被測出.試根據(jù)開普勒定律計算這個最遠距離，太陽系的開普勒常量kS=×1018m3/s2.12.月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運行周期約為27天.應用開普勒定律計算：在赤道平面內(nèi)離地多高時，人造地球衛(wèi)星隨地球一起運動，就像停留在天空中不動一樣?(R地＝6400km)13.海王星的公轉(zhuǎn)周期約為×109s，地球的公轉(zhuǎn)周期為×107s，則海王星與太陽的平均距離約為地球與太陽的平均距離的多少倍?14.法國天文學家宣布，地球與火星之間最短距離在2003年8月27日出現(xiàn)，這是萬年來兩行星最“親近”的一次.木星是九大行星中體積最大的行星.天文觀測已經(jīng)探測木星和火星繞太陽運動的平均軌道半徑為×1011m和×1011m，它們的質(zhì)量分別為×1024kg和×1024kg，那么木星運動的周期是火星周期的多少倍？15.地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運動軌道則是一個非常扁的橢圓，如圖所示.天文學家哈雷曾經(jīng)在1682年跟蹤過一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長軸約等于地球公轉(zhuǎn)半徑的18倍，并預言這顆彗星將每隔一定時間就會出現(xiàn).哈雷的預言得到證實，該彗星被命名為哈雷彗星.哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是1986年，請你根據(jù)開普勒行星運動第三定律（即=k，其中T為行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，r為軌道的半長軸）估算，它下次飛近地球是哪一年？ 16.如圖所示為地球繞太陽運行示意圖，圖中橢圓表示地球公轉(zhuǎn)軌道，Ch、Q、X、D分別表示中國農(nóng)歷節(jié)氣中的春分、秋分、夏至、冬至時地球所在的位置，試說明，一年之內(nèi)秋冬兩季節(jié)比春夏兩季節(jié)要少幾天的原因. 17.兩個質(zhì)量分別是、的人造地球衛(wèi)星，分別繞地球做勻速圓周運動.若它們的軌道半徑分別是和，則它們的運行周期之比是多少?18.飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動，如圖所示，其周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上某一點A處，將速率減小到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運行，橢圓和地球表面相切于B點.設(shè)地球半徑為R0，問飛船從A點返回到地面B點所需時間為多長？ 19.某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖甲所示，F(xiàn)1、F2是橢圓軌道的兩個焦點，太陽在焦點F1上，A、B兩點是焦點F1和F2的連線與橢圓軌道的交點.已知A到F1的距離為a，B到F1的距離為b，則行星在A、B兩點處的速率之比是多少？ 甲乙 20.地球到太陽的距離為水星到太陽距離的倍,那么地球和水星繞太陽運轉(zhuǎn)的線速度之比為多少?21.2003年10月16日，我國航天第一人楊利偉，乘坐“神舟”五號載人飛船，在繞地球飛行了15圈、歷時21小時后返回地面.已知“靜止”在赤道上空的衛(wèi)星的高度為，地球半徑R=×km，求“神舟”五號離地多高?22.圖表示發(fā)射地球同步衛(wèi)星時的三個階段，首先將衛(wèi)星送上近地圓軌道，其半徑為r，然后在某處B加速使其軌道成為以地心為焦點的橢圓軌道，最后在軌道最高點A再次加速，使衛(wèi)星進入地球同步圓軌道，其半徑為R，周期為、B分別為橢圓軌道的遠地點和近地點.試求衛(wèi)星從B運動到A經(jīng)歷的時間. 23.木星繞太陽運動的周期為地球繞太陽運動周期的12倍，那么，木星繞太陽運動軌道的半長軸是地球繞太陽運動軌道的半長軸的多少倍?24.據(jù)美聯(lián)社2002年10月7日報道，天文學家在太陽系的9大行星之外，又發(fā)現(xiàn)了一顆比地球小得多的新行星，而且還測得它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為288年.若把它和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道都看作圓，問它與太陽的距離約是地球與太陽距離的多少倍？（結(jié)果可用根式表示）25.在二十四節(jié)氣中,春分、夏至、秋分、冬至將一年分為春夏秋冬四季.為什么一年之內(nèi)秋冬兩季比春夏兩季要少幾天?(春分、秋分時太陽直射赤道;夏至時太陽直射北回歸線;冬至時太陽直射南回歸線)26.天文學家觀測到哈雷彗星繞太陽運轉(zhuǎn)的周期是76年，彗星離太陽最近的距離是×1010m，但它離太陽最遠的距離不能測出.試根據(jù)開普勒定律計算這個最遠距離（太陽系的開普勒常量k=×1018m3/s2）.27.兩顆行星的質(zhì)量分別為m1和m2，它們繞太陽運動的軌道半徑為R1和R2、若m1=2m2、R1=4R2，則它們的周期之比T1∶T2是多少?28.月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運行周期約為27天，應用開普勒定律計算：在赤道平面內(nèi)離地面多高的人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在天空中不動一樣.（地球半徑R地=×103km）29.月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運行周期約為27天.應用開普勒定律計算：在赤道平面內(nèi)離地多高時，人造地球衛(wèi)星隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在天空中不動一樣？（R地=6400km）30.1970年4月24日我國發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，其近地點是h1=439km高度，遠地點h2=2384km高度，求近地點與遠地點行星運動速率之比v1∶v2（已知R地=6400km，用h1、h2、R地表示，不計算）.31.已知兩行星繞太陽運動的半長軸之比為b，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為多少？32.地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學上常用來作為長度單位，叫做一個天文單位，用來量度太陽系內(nèi)天體與太陽的距離.已知火星公轉(zhuǎn)的周期是年，根據(jù)開普勒第三定律，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑是多少個天文單位？將地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道近似成圓形軌道.33.在二十四節(jié)氣中,春分、夏至、秋分、冬至將一年分為春夏秋冬四季,請根據(jù)相關(guān)知識探究為什么秋冬兩季比春夏兩季要少幾天.(說明：春分、秋分是太陽直射赤道;夏至是太陽直射北回歸線;冬至是太陽直射南回歸線)34.月球繞地球運動的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運行周期約為27天.應用開普勒定律計算，在赤道平面內(nèi)離地面多少高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動，就像停留在天空中一樣？題號一總分得分二、單選類（共12分）1.(2014·金華高一檢測)已知金星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期小于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，它們繞太陽的公轉(zhuǎn)均可看成勻速圓周運動，則可判定()A.金星的質(zhì)量大于地球的質(zhì)量B.金星的半徑大于地球的半徑C.金星到太陽的距離大于地球到太陽的距離D.金星到太陽的距離小于地球到太陽的距離2.(2014·襄陽高一檢測)太陽系中有兩顆行星，它們繞太陽運轉(zhuǎn)周期之比為8∶1，則兩行星的公轉(zhuǎn)速率之比為()A.2∶1B.4∶1C.1:2D.1∶43.(2014·廈門高一檢測)地球到太陽的距離為水星到太陽距離的倍，那么地球和水星繞太陽運行的線速度之比為(設(shè)地球和水星繞太陽運行的軌道為圓)()A.B.C.D.4.(2014·金華一中高一檢測)據(jù)國際小行星中心通報：中科院紫金山天文臺1981年10月23日發(fā)現(xiàn)的國際永久編號為4073號的小行星已榮獲國際小行星中心和國際小行星中心命名委員會批準，正式命名為“瑞安中學星”．這在我國中等學校之中尚屬首次．“瑞安中學星”沿著一個近似圓形的軌道圍繞太陽運行，軌道半徑長約天文單位(一個天文單位為日地間的平均距離)，則“瑞安中學星”繞太陽運行一周大約需()A.1年B.年C.年D.年5.太陽系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可以近似看做圓軌道，“行星公轉(zhuǎn)周期的平方”與“行星與太陽的平均距離的三次方”成正比．地球與太陽之間平均距離約為億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽之間的平均距離約為() A.億千米B.億千米C.億千米D.億千米6.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓．每過N年，該行星會運動到日地連線的延長線上，如圖所示．該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為() A.B.C.D.7.某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在A點的速率比在B點的大，則太陽位于() A.F1B.AC.F2D.B8.兩個行星質(zhì)量分別為M1、M2，繞太陽運行軌道的半徑分別為R1、R2，那么它們繞太陽公轉(zhuǎn)的周期之比T1∶T2為()A.B.C.D.9.太陽系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看做圓軌道,“行星公轉(zhuǎn)周期的二次方”與“行星與太陽的平均距離的三次方”成正比.地球與太陽之間平均距離約為億千米,結(jié)合下表可知,火星與太陽之間的平均距離約為() A.億千米B.億千米C.億千米D.億千米10.下列關(guān)于行星運動的說法中，正確的是()A.所有行星都是繞太陽做勻速圓周運動B.所有行星都是繞太陽做橢圓運動，且軌道都相同C.離太陽越近的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小D.離太陽越遠的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小11.設(shè)行星繞恒星的運動軌道是圓，則其運動軌道半徑R的三次方與其運行周期T的平方之比為常數(shù)，即=k，那么k的大小()A.只與行星質(zhì)量有關(guān)B.只與恒星質(zhì)量有關(guān)C.與行星及恒星的質(zhì)量都有關(guān)D.與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān)12.關(guān)于開普勒第三定律的公式=k，下列說法中正確的是()A.公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運行的行星B.公式適用于所有圍繞星球運行的行星(或衛(wèi)星)C.式中的k值，對所有行星(或衛(wèi)星)都相等D.式中的k值，對圍繞不同星球運行的行星(或衛(wèi)星)都相同13.某行星沿橢圓軌道運行，近日點離太陽距離為a，遠日點離太陽的距離為b，過近日點時行星的速率為，則過遠日點時的速率為（）A.v=B.v=C.v=D.v=14.某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為月球繞地球運轉(zhuǎn)半徑的，則此衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期是（）A.1-4天B.4-8天C.8-16天D.大于16天15.對于公式=k，下列說法中正確的是（）A.圍繞同一星球運行的行星，k值不相等B.任何星球的公轉(zhuǎn)運動，k值均相等C.公式只適用于地球圍繞太陽的運動D.以上說法均錯誤16.設(shè)行星繞恒星的運動軌道是圓，則其運行周期T的平方與其運動軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即=k，那么k的大?。ǎ〢.只與行星質(zhì)量有關(guān)B.只與恒星質(zhì)量有關(guān)C.與行星及恒星的質(zhì)量都有關(guān)D.與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān)17.設(shè)月球繞地球運動的周期為27天，則地球的同步衛(wèi)星到地球中心的距離R與月球中心到地球中心的距離R之比為（）A.3∶1B.9∶1C.27∶1D.1∶918.地球繞太陽運動的軌道是一橢圓，當?shù)厍驈慕拯c到遠日點運動時，地球運動的速度大?。ǖ厍蜻\動中受到太陽的引力方向在地球與太陽的連線上，并且可認為這時地球只受到太陽的吸引力）（）A.不斷變大B.逐漸減小C.大小不變D.沒有具體數(shù)值，無法判斷19.關(guān)于天體的運動，以下說法正確的是（）A.天體的運動與地面上物體的運動遵循不同的規(guī)律B.天體的運動是最完美、和諧的勻速圓周運動C.太陽從東邊升起，從西邊落下，所以太陽繞地球運動D.太陽系中所有行星都繞太陽運動20.關(guān)于地球和太陽，下列說法中正確的是（）A.地球是圍繞太陽做勻速圓周運動的B.地球是圍繞太陽轉(zhuǎn)的C.太陽總是從東面升起，從西面落下，所以太陽圍繞地球運轉(zhuǎn)D.由于地心說符合人們的日常經(jīng)驗，所以地心說是正確的21.地球繞太陽運動的軌道是一橢圓，當?shù)厍驈慕拯c向遠日點運動時，地球運動的速度大?。ǖ厍蜻\動中受到太陽的引力方向在地球與太陽的連線上，并且可認為這時地球只受到太陽的吸引力）（）A.不斷變大B.逐漸減小C.大小不變D.沒有具體數(shù)值，無法判斷題號一總分得分三、多選類（共8分）1.2014·哈爾濱高一檢測)關(guān)于行星繞太陽的運動，下列說法中不正確的是()A.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動B.行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處C.離太陽越近的行星的自轉(zhuǎn)周期越長D.所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等2.(2014·佛山高一檢測)關(guān)于開普勒第三定律＝k，下列說法中正確的是()A.公式只適用于繞太陽做橢圓軌道運行的行星B.公式適用于宇宙中所有圍繞星球運行的行星(或衛(wèi)星)C.式中的k值，對所有的行星(或衛(wèi)星)都相等D.圍繞不同星球運行的行星(或衛(wèi)星)，其k值不同3.(2014·高考新課標全國卷Ⅰ)太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動．當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學稱為“行星沖日”．據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日．已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示．則下列判斷正確的是() A.各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B.在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日C.天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半D.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短4.16世紀，哥白尼根據(jù)天文觀測的大量資料，經(jīng)過40多年的潛心研究，提出“日心說”的如下四個基本論點，這四個論點目前看來存在缺陷的是()A.宇宙的中心是太陽，所有行星都繞太陽做勻速圓周運動B.地球是繞太陽做勻速圓周運動的行星，月球是繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，它繞地球運轉(zhuǎn)的同時還跟地球一起繞太陽運動C.天空不轉(zhuǎn)動，因為地球每天自西向東轉(zhuǎn)一周，造成太陽每天東升西落的現(xiàn)象D.與日、地距離相比，恒星離地球都十分遙遠，比日地間的距離大得多5.下面關(guān)于行星的說法正確的是（）A.冥王星環(huán)繞太陽的運行周期比365天長B.海王星環(huán)繞太陽做橢圓運動，海王星離太陽較近時，運行速度比較快C.水星繞太陽的運行周期比土星的運行周期長D.所有行星的軌道半長軸的三次方與自轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等6.兩顆小行星都繞太陽做圓周運動，其周期分別是T、3T，則（）A.它們軌道半徑之比為1∶3B.它們軌道半徑之比為1∶C.它們運動的速度之比∶1D.以上選項都不對7.關(guān)于行星的運動，以下說法正確的是()A.行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期越長B.行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期越長C.水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最長D.冥王星離太陽“最遠”，繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期最長8.16世紀，哥白尼根據(jù)天文觀測的大量資料，經(jīng)過40多年的天文觀測和潛心研究，提出“日心說”的如下四個基本論點.這四個論點目前看存在缺陷的是()A.宇宙的中心是太陽，所有行星都繞太陽做勻速圓周運動B.地球是繞太陽做勻速圓周運動的行星，月球是繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，它繞地球運轉(zhuǎn)的同時還跟地球一起繞太陽運動C.天穹不轉(zhuǎn)動，因為地球每天自西向東自轉(zhuǎn)一周，造成天體每天東升西落的現(xiàn)象D.與日地距離相比，其他恒星離地球都十分遙遠，比日地間的距離大得多9.關(guān)于行星的運動，以下說法中正確的是（）A.行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期就越大B.行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期就越大C.水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最長D.冥王星離太陽“最遠”，繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期最大10.關(guān)于開普勒行星運動的公式=k,以下理解正確的是（）A.k是一個與行星無關(guān)的量B.若地球繞太陽運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R地,周期為T地;月球繞地球運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為R月,周期為T月,則C.T表示行星運動的自轉(zhuǎn)周期D.T表示行星運動的公轉(zhuǎn)周期11.關(guān)于太陽系中各行星的軌道，以下說法中正確的是（）A.所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓B.有的行星繞太陽運動時的軌道是圓C.不同行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸是不同的D.不同的行星繞太陽運動的軌道各不相同12.關(guān)于公式=k，下列說法中正確的是（）A.公式只適用于圍繞太陽運行的行星B.公式只適用于太陽系中的行星和衛(wèi)星C.公式適用于宇宙中所有圍繞星球運行的行星或衛(wèi)星D.公式也適用于人類發(fā)射的繞地球運動的衛(wèi)星13.把火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓周，由火星和地球繞太陽的周期之比，可求得（）A.火星和地球的質(zhì)量之比B.火星和太陽的質(zhì)量之比C.火星和地球到太陽的距離之比D.火星和地球繞太陽運行速度大小之比14.關(guān)于太陽系中行星運行的軌道,以下說法中正確的是（）A.所有的行星繞太陽運動的軌道都是圓B.所有的行星繞太陽運動的軌道都是橢圓C.不同行星繞太陽運動的橢圓軌道半長軸是不同的D.不同行星繞太陽運動的橢圓軌道是相同的15.下列說法正確的是（）A.地心說認為：地球是宇宙的中心，太陽、月亮以及其他星球都繞地球運動B.哥白尼的日心說認為：宇宙的中心是太陽，所有行星都繞太陽做勻速圓周運動C.太陽是靜止不動的，地球由西向東自轉(zhuǎn)，使得太陽看起來自東向西運動D.地心說是錯誤的，日心說是正確的16.對于開普勒第三定律的表達式=k的理解正確的是（）A.k與a3成正比B.k與T2成反比C.k值是與a和T無關(guān)的值D.k值只與中心天體有關(guān)17.下列說法中錯誤的是（）A.地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動B.太陽是靜止不動的，地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn)動C.地球是繞太陽運動的一顆行星D.日心說、地心說都是錯誤的18.下列說法正確的是（）A.太陽系中的九大行星有一個共同的軌道焦點B.行星的運動方向總是沿著軌道的切線方向C.行星的運動方向總是與它和太陽的連線垂直D.日心說的說法是正確的題號一總分得分四、填空類（共10分）1.1970年4月24日我國發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，其近地點是h1＝439km高度，遠地點是h2＝2384km高度，則近地點與遠地點的行星運動速率之比v1∶v2＝_________.(已知＝6400km，用h1、h2、R地表示，不計算)2.哈雷彗星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是75年,離太陽最近的距離是×1010m,若太陽系的開普勒恒量k=×1018m3/s2,則哈雷彗星離太陽的最遠距離為_________m.3.開普勒第二定律認為：_________和_________的連線在相等的時間里掃過相等的_________.由此可知，在圖所示中，地球在a處的速度比在b處_________. 4.開普勒第一定律認為：所有行星繞太陽運行的軌道都是_________，太陽處在_________.開普勒第三定律的表達式為=k，其中R表示_________，T表示_________，k是一個與行星_________關(guān)的常量.5.開普勒第二定律認為：_________和_________的連線在相等的時間里掃過相等的_________，由此可知在圖中，地球在a處的速度比在b處_________. 6.兩顆行星的質(zhì)量分別為m1和m2,它們繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸分別為R1和R2.如果m1=2m2,R1=4R2,那么它們繞太陽運動的公轉(zhuǎn)周期之比T1∶T2=_________.7.1970年4月24日我國發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，其近地點是h1=439km高度，遠地點是h2=2384km高度，則近地點與遠地點行星運動速率之比v1∶v2=_________.（已知R地=6400km，用h1、h2、R地表示，不計算）8.地心說認為_________是宇宙的中心，它是_________的，太陽、月亮及其他天體都繞_________做圓周運動.日心說認為_________是宇宙的中心，它是_________的，地球和所有的行星都繞_________做圓周運動.參考答案:一、簡答類（共10分）1.×104km 2. 3.×1011m 4.（1）C（2）水星年 5.×104km 6.·T 方法總結(jié):在處理人造天體飛行軌道變化的問題時,要明確軌道變化的原理,方法是利用飛行器上自身攜帶的發(fā)動機在軌道的某個位置使自身速度大小發(fā)生變化.如果飛行速度變小,則由大的圓形軌道進入半長軸為原半徑的橢圓軌道;反之,若在遠地點加速,可使其由橢圓軌道變?yōu)橐园腴L軸為半徑的圓形軌道.在軌道變換過程中,由于處于同一天體系統(tǒng)中,k值保持不變,開普勒定律中=k,對各種軌道均成立. 7. 8.-R 9.1682天或×108s 10.通過計算可以發(fā)現(xiàn)，太陽系的九大行星的軌道半長軸的三次方與周期的平方的比值是一個常數(shù)k=×1018m3/s2 11.×1012m 12.×104km 13.30 14.倍 15.解:地球和哈雷彗星都是繞太陽公轉(zhuǎn)的行星，它們運行的規(guī)律服從開普勒行星運動規(guī)律，即，其中T為行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，R為軌道的半長軸，k是對太陽系中的任何行星都適用的常量.可以根據(jù)已知條件列方程求解. 將地球的公轉(zhuǎn)軌道近似成圓形軌道，其周期為T，半徑為R，哈雷彗星的周期為T，軌道半長軸為R，則根據(jù)開普勒第三定律有: 因為R=18R,地球公轉(zhuǎn)周期為1年，所以可知哈雷彗星的周期為 T==年 所以它下次飛近地球是2062年. 16.解:地球繞日運行時，對北半球的觀察者而言，在冬天經(jīng)過近日點，夏天經(jīng)過遠日點，由開普勒第二定律可知，地球在冬天比在夏天運行得快一些，因此地球軌道上相當于春夏部分比相當于秋冬部分要長些，從題圖看，從春分到秋分的春夏兩季地日連線所掃過的面積，比從秋分到次年春分的秋冬兩季節(jié)地日連線所掃過的面積大，即春夏兩季比秋冬兩季長一些:一年之內(nèi)，春夏兩季共186天，而秋冬兩季只有179天. 17.解:直接應用開普勒第三定律加以求解. 所有人造衛(wèi)星在繞地球運轉(zhuǎn)時，都遵守開普勒第三定律.因此，對這兩個衛(wèi)星有，所以它們的運行周期之比. 18.解:這是飛船返回地面的一個理想化模型，題中飛船沿圓軌道運動和沿橢圓軌道運動時，我們假設(shè)發(fā)動機沒有開動，飛船僅在地球引力作用下運動，這樣的運動與行星繞太陽運行屬于同一種性質(zhì)，有著相同的運動規(guī)律，可以運用開普勒第三定律來處理. 飛船沿橢圓軌道返回地面，由對稱性可知，飛船由A運動到B所需的時間應是其周期的一半.設(shè)飛船沿橢圓軌道運動的周期為T′. 由題意知，橢圓的半長軸為，根據(jù)開普勒第三定律可得 解得:T′=. 則飛船從A點返回到B點所需的時間為 t=T′=. 19.解:結(jié)合開普勒第二定律與數(shù)學幾何知識求解. 方法一:根據(jù)開普勒行星運動的第二定律，設(shè)在時間Δt內(nèi)，行星在A、B兩點處與太陽連線所掃過的面積相等，如乙圖中的陰影部分所示.當Δt很小時，則行星運動軌道的弧線很短，可認為是線段，陰影部分的形狀可近似為直角三角形，所以有 得. 方法二:行星在橢圓軌道上A、B兩點的速度方向均與萬有引力方向垂直，故萬有引力提供向心力.設(shè)Ra、Rb為A、B兩點的曲率半徑. ① ② 由A、B兩點的對稱性，說明RA=RB. 故①÷②得 20. 21.約為290km 22.·T 23.倍 24.44 25.簡答:如圖所示為地球繞太陽運行的示意圖,圖中橢圓表示地球的公轉(zhuǎn)軌道,H、Q、Z、D分別表示中國農(nóng)歷節(jié)氣中的春分、秋分、夏至、冬至時地球所在位置.地球繞日運行時,對北半球的觀察者而言,在冬天經(jīng)過近日點,夏天經(jīng)過遠日點,由開普勒第二定律可知,地球在冬天比在夏天運動得快一些,因此地球軌道上相當于春夏部分比秋冬部分要長些,從圖中看出從春分到秋分的春夏兩季地日連線所掃過的面積比從秋分到次年春分的秋冬兩季地日連線所掃過的面積大,即春夏兩季比秋冬兩季長一些,一年之內(nèi),春夏兩季共186天,而秋冬兩季只有179天. 26.解:可以依據(jù)開普勒第三定律求得軌道半長軸，而后依據(jù)幾何關(guān)系求得最遠距離. 設(shè)彗星離太陽的最近距離為R1，最遠距離為R2，則軌道半長軸為R= 根據(jù)開普勒第三定律有， 所以彗星離太陽最遠的距離是: R2= =×1012m. 27.解:可以直接應用開普勒第三定律求解，其中k與行星的質(zhì)量無關(guān)，只與太陽有關(guān). 由開普勒第三定律知 即 所以，其比值與兩顆行星的質(zhì)量無關(guān). 28.解:要想衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動就像停留在天空中不動一樣，則該衛(wèi)星的運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，為一天.由已知月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑與運行周期，衛(wèi)星與月球環(huán)繞同一中心天體——地球. 開普勒第三定律=k中，k為相同常數(shù)，我們可以通過列比例式求得衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的半徑，進而求得離地面高度. 設(shè)人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球運行的半徑為R，周期為T，月球環(huán)繞地球運動的軌道半徑為R′，周期為T′，由于開普勒第三定律有 k=，R=60R地 R==地 在赤道平面內(nèi)離地面的高度: H=R-R地=地-R地=地=×104km 即在赤道平面內(nèi)離地面×104km的人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動. 29.解:月球和人造地球衛(wèi)星都環(huán)繞地球運動，故可用開普勒第三定律求解. 設(shè)人造地球衛(wèi)星軌道半徑為R、周期為T.由題意知月球軌道半徑為60R地，周期為T0，則有: 整理得:R=×60R地=×60R地=地 衛(wèi)星離地高度H=R-R地=地=×6400km=×104km ×104km 30.解:開普勒定律是對太陽系統(tǒng)而言，但也適用于地球的衛(wèi)星系統(tǒng)，所以可利用開普勒第二定律進行計算. 根據(jù)開普勒第二定律:地球和衛(wèi)星的連線在相等時間掃過相同的面積.衛(wèi)星近地點和遠地點在Δt內(nèi)掃過面積分別為和，則:= 即: 又v1=R1ω1v2=R2ω2 故v1R1=v2R2 所以 31.解:設(shè)兩行星的半長軸分別為R1和R2，周期分別為T1，T2，由a3/T2=k知: ，則 將R1/R2=b代入得T1/T2= 32.解:地球的公轉(zhuǎn)周期T1=1年，公轉(zhuǎn)半徑a1=r0,火星公轉(zhuǎn)周期T2=年，由開普勒第三定律得a2=，即個天文單位. 個天文單位. 33.解:從地球繞太陽的運動規(guī)律入手,明確四季交替時太陽與地球的相對位置,建立起空間圖景,根據(jù)春分、夏至、秋分、冬至的規(guī)定和物體的運動規(guī)律進行論證. 論證:假設(shè)(1):地球繞太陽做勻速圓周運動,根據(jù)春分、夏至、秋分、冬至的規(guī)定,建立如圖1所示的空間關(guān)系.因為南北回歸線相對于赤道對稱,根據(jù)圓周運動的知識,可知從冬至到春分和從春分到夏至的運動時間應該相等,即秋冬兩季和春夏兩季的時間應相等,但事實是秋冬兩季比春夏兩季時間要少,說明地球繞太陽的運動不是勻速圓周運動. 圖1圖2 假設(shè)(2):地球繞太陽做橢圓運動,而太陽位于橢圓的一個焦點上,建立如圖2所示的空間關(guān)系.根據(jù)曲線運動的受力特點,地球必受太陽的引力作用,當?shù)厍驈亩恋酱悍衷俚较闹恋倪^程中太陽對地球的引力要做負功,因為引力的方向與運動方向的夾角大于90°,速度減小,所以v1＞v2.而春夏兩季和秋冬兩季所走的路程基本相等,速度不同,所以時間不同,由于地球在秋冬兩季時運動速度大,所以時間要短些.春夏兩季一般在186天左右,而秋冬兩季只有179天左右. 34.解:設(shè)人造地球衛(wèi)星運行半徑為R，周期為T，根據(jù)開普勒第三定律有k= 同理設(shè)月球軌道半徑為R′，周期為T′，有k= 由以上兩式可得 R== 在赤道平面內(nèi)離地面高度 H=R′-R===××km=×km. 二、單選類（共12分）1.D2.C3.C4.C5.B6.B7.A8.C9.B10.C11.B12.B13.C14.B15.D16.B17.D18.B19.D20.B21.B三、多選類（共8分）1.A,B,C2.B,D3.B,D4.A,B,C5.A,B6.B,C7.B,D8.A,B,C9.B,D10.A,D11.A,C,D12.C,D13.C,D14.B,C15.A,B16.C,D17.A,B18.A,B四、填空類（共10分）1. 2.×1012 3.(1)行星 (2)太陽 (3)面積 (4)大 4.(1)橢圓 (2)橢圓的一個焦點上 (3)橢圓軌道的半長軸 (4)公轉(zhuǎn)周期 (5)無 5.(1)行星 (2)太陽 (3)面積 (4)大 6.8∶1 7. 8.(1)地球 (2)靜止不動 (3)地球 (4)太陽 (5)靜止不動 (6)太陽 解析:一、簡答類（共10分）1.設(shè)人造地球衛(wèi)星軌道半徑為R，周期為T，由題意知T＝1天，月球軌道半徑為60，周期為＝27天，由＝得：R＝×60＝×60＝衛(wèi)星離地高度H＝R?＝＝×6400km＝×104km.2.設(shè)地球和火星的軌道半徑分別為、，公轉(zhuǎn)周期分別為、.根據(jù)開普勒第三定律：＝，得＝·＝(個天文單位)．3.根據(jù)開普勒第三定律有=k,k只與太陽質(zhì)量有關(guān),則,其中T為公轉(zhuǎn)周期,R為行星到太陽的距離.代入數(shù)值得,(保留三位有效數(shù)字)得 R地=×1011m.4.（1）設(shè)海王星繞太陽運行的平均軌道半徑為R1,周期為T1,地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑為R2,周期為T2(T2=1年),由開普勒第三定律有,故T1=·T2=年. （2）由開普勒第三定律=k知,水星半徑最小,其周期最小,最小周期為T水=·T2=年. 點撥:解該類問題需注意以下兩點:(1)對于行星或衛(wèi)星,只要是圍繞同一中心天體運行,=k都成立.(2)注意找出天體運行中的隱含條件,如地球公轉(zhuǎn)周期為1年,自轉(zhuǎn)周期為1天,月球公轉(zhuǎn)周期為1個月等.5.月球和人造地球衛(wèi)星都環(huán)繞地球運動.由題意可知,該人造地球衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期為1天. 設(shè)人造地球衛(wèi)星運行半徑為R,周期為T,月球軌道半徑為R′,周期為T′.根據(jù)開普勒第三定律=k有()3=()2 由上式可解得 R==地 在赤道平面內(nèi)離地面高度 H=R-R地=地-R地=地=××103km=×104km.6.由開普勒第三定律知,飛船繞地球做圓周(半長軸和半短軸相等的特殊橢圓)運動時,其軌道半徑的三次方跟周期的平方的比值,等于飛船繞地球沿橢圓軌道運動時其半長軸的三次方跟周期平方的比值.飛船橢圓軌道的半長軸為，設(shè)飛船沿橢圓軌道運動的周期為T′,則有=.而飛船從A點到B點所需的時間為:t=·T.7.開普勒定律不僅對所有圍繞太陽的行星適用，而且也適用于衛(wèi)星、飛船等繞行星的運動.當飛船做半徑為R的圓周運動時，由開普勒第三定律可得: =k① 當飛船要返回地面時，從A處降速后沿橢圓軌道運動至B.設(shè)飛船沿橢圓軌道運動的周期為T，橢圓的半長軸為a，則=k② 由①②式可解得:T′=·T③ 由于a=，由A到B的時間t=， t=·T =.8.設(shè)小行星繞太陽運轉(zhuǎn)的周期為T′，T′＞T，地球和小行星每隔時間t相遇一次，則有=1,T′=，設(shè)小行星繞太陽運轉(zhuǎn)的軌道半徑為R′ 根據(jù)開普勒第三定律,R′=所以當?shù)厍蚝托⌒行亲罱鼤rd=R′-R=-R.9.地球與谷神星都圍繞太陽運行，其運動規(guī)律是相同的，利用開普勒第三定律=k即可求解.題目中提出的是軌道半徑，并未提出半長軸，因此，可認為兩行星的軌道皆為圓，R即為圓的半徑.設(shè)地球的軌道半徑為R0，則谷神星繞太陽運行的軌道半徑為Rn=. 又知地球繞太陽運行周期為T0＝365天，據(jù)得:谷神星繞太陽的運行周期Tn=×365天=1682天=1682×24×3600s=×108s.10.水星:=×1018m3/s2 地球:=×1018m3/s2 海王星:=×1018m3/s2 在誤差允許范圍內(nèi)=k是常量，故開普勒第三定律是正確的. 取平均值k=×1018m3/s2=×1018m3/s2.11.設(shè)彗星離太陽的最近距離RL，最遠距離為Rm，則軌道半長軸為R=.根據(jù)開普勒定律可知=k 所以Rm=×1010m=×1012m.12.月球和人造地球衛(wèi)星都環(huán)繞地球運動，故可用開普勒第三定律求解.設(shè)人造地球衛(wèi)星軌道半徑為R、周期為T.知月球軌道半徑為60R地，周期為T0，則有:，整理得:R=×60R地=×60R地=地 衛(wèi)星離地高度H＝R-R地＝地=×6400km=×104km.13.由開普勒第三定律=k可得: 所以=30.應用公式解析問題時，注意公式中各物理量的含義:R指天體橢圓運動的半長軸或者圓周運動的半徑；T指公轉(zhuǎn)周期，而不是自轉(zhuǎn)周期.14.設(shè)木星和火星的周期分別為T1、T2，軌道半徑為R1、R2 依據(jù)開普勒第三定律 得=.15.無解析16.無解析17.無解析18.無解析19.無解析20.設(shè)地球繞太陽運轉(zhuǎn)周期為T，水星繞太陽運轉(zhuǎn)周期T，由開普勒第三定律有: ① 因地球和水星都繞太陽做近似圓周運動，故:T1=,T2=② 聯(lián)立①、②得:v1/v2=21.“神舟”五號飛船繞地球一周所用的時間為T==，“靜止”在赤道上空的衛(wèi)星為地球同步衛(wèi)星，其周期為T=24h，由開普勒第三定律得,r=·r，則“神舟”五號離地面的高度為h=r-R=×r-R，代入數(shù)據(jù)得h≈290km.22.衛(wèi)星從B到A的時間恰為橢圓運動的半周期，其周期設(shè)為T′，同步圓軌道半徑為R，運動周期設(shè)為T，近地圓軌道半徑為r，則橢圓軌道半長軸為（R+r），由開普勒第三定律得:，所以t=·T.23.木星、地球都繞太陽沿不同的橢圓軌道運動，太陽位于它們的橢圓軌道的一個公共焦點上.它們的軌道的半長軸的三次方和公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，根據(jù)開普勒第三定律列式可求得. 設(shè)木星、地球繞太陽運動的周期分別為T1、T2,它們軌道的半長軸分別為a1、a2,根據(jù)開普勒第三定律得: ，則=，所以a1= 即木星繞太陽運動軌道的半長軸約為地球繞太陽運動軌道的半長軸的倍.24.設(shè)地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T1，與太陽距離為R1；新行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T2，與太陽距離為R2，則有.已知T2=288年，T=1年，代入上式有:R2/R1==44，即該行星與太陽的距離是地球與太陽距離的44倍.25.無解析26.無解析27.無解析28.無解析29.無解析30.無解析31.無解析32.無解析33.無解析34.無解析二、單選類（共12分）1.選D.根據(jù)開普勒第三定律＝k，因為金星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期小于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，所以金星到太陽的距離小于地球到太陽的距離，D正確．2.選C.由開普勒第三定律得＝，解得＝＝.由v＝得＝·＝×＝，故C正確，A、B、D錯誤．3.選C.設(shè)地球繞太陽運轉(zhuǎn)的半徑為，周期為，水星繞太陽運轉(zhuǎn)的半徑為，周期為，由開普勒第三定律有＝＝k，因地球和水星都繞太陽做勻速圓周運動，有＝，＝，聯(lián)立上面三式解得：＝＝＝.4.選C.由開普勒第三定律＝得＝·＝年≈年，C正確．5.選B.由題意可知，行星繞太陽運轉(zhuǎn)時，滿足＝常數(shù)，設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為、，火星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為、，則＝，代入數(shù)據(jù)得＝億千米．6.選B.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期＝1年，N年地球轉(zhuǎn)N周，而該行星N年轉(zhuǎn)(N?1)周，故＝年，又因為＝，所以＝，故選B.7.根據(jù)開普勒第二定律:太陽和行星的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的面積，因為行星在A點的速率比在B點大，所以太陽位于F1.8.由開普勒第三定律=k可知，，所以=.9.由題意可知,行星繞太陽運轉(zhuǎn)時,滿足=k,設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T、R,火星繞太陽運行的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T、R,由解得,R=億千米.10.所有繞太陽運行的行星，雖然軌跡都是橢圓，但是各自有各自的軌道，并不相同，由開普勒第三定律=k(恒量)可知，離太陽近的行星，a越小，周期T越短.11.常數(shù)k只與中心星體的質(zhì)量有關(guān).12.開普勒運動定律不僅適用于橢圓運動，也適用于圓周運動，不僅適用于行星繞太陽的運動，也適用于衛(wèi)星繞行星的運動.但式中的k是與圍繞著的天體的質(zhì)量有關(guān)的.13.根據(jù)開普勒第二定律，對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積.分別在行星的近日點和遠日點取一小段圓弧，這一小段圓弧分別是行星在相等的時間里通過的圓弧，將這小段圓弧與太陽連成線，則根據(jù)開普勒第二定律，這兩段圓弧與太陽連線掃過的面積相等，即，可解得:a·=b·v，則v=，正確選項為C.14.設(shè)人造地球衛(wèi)星繞地球和月球繞地球運行的周期分別為T和T，其軌道半徑分別為R和R，根據(jù)開普勒第三定律，有，所以人造衛(wèi)星的運行周期為T=·T=×27天=天≈天，正確選項為B.15.無解析16.常數(shù)k只與中心星體的質(zhì)量有關(guān).17.設(shè)兩行星運動的周期分別為T1、T2，它們的橢圓軌道的半長軸分別為R1、R2，由開普勒第三定律得:,.18.無解析19.無解析20.行星繞太陽運動是沿橢圓軌道的，太陽的東升西落是因為地球自轉(zhuǎn)的原因，并不是太陽圍繞地球運轉(zhuǎn).處理這類問題最關(guān)鍵的是尊重科學事實，不能僅憑一些表面現(xiàn)象來妄下結(jié)論.21.本題中雖然沒有具體的數(shù)值，但是可以知道地球從近日點向遠日點運動時，所受力的方向與運動方向的夾角大于90°，因而這個力產(chǎn)生兩個作用，一方面使地球的運動方向改變，另一方面就是使地球運動的速度大小改變.即把太陽對地球的引力分成兩個力，一個分力垂直于地球運動方向，該力改變地球的運動方向.另一個分力平行于地球運動方向，由于這個力與地球運動方向相反，故地球速度減小.要注意把前面的曲線運動知識應用到本節(jié)問題中.三、多選類（共8分）1.選ABC.由開普勒第一定律知，所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上，不同