高中物理【行星的運(yùn)動(dòng)】訓(xùn)練

高中物理【行星的運(yùn)動(dòng)】專題訓(xùn)練

A組一重基礎(chǔ)?體現(xiàn)綜合

1.（多選）16世紀(jì)，哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的大量資料，經(jīng)過(guò)40多年的天文觀測(cè)和潛心研究,

提出“日心說(shuō)”的如下四個(gè)基本論點(diǎn)，這四個(gè)論點(diǎn)目前看存在缺陷的是（）

A.宇宙的中心是太陽(yáng)，所有行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.地球是繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星，月球是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，它繞

地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還跟地球一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)

C.天空不轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|轉(zhuǎn)一周，造成太陽(yáng)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(yuǎn)，比日地間的距離大得多

解析：選ABC所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦

點(diǎn)上；行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期r和軌道半長(zhǎng)軸滿足爺=恒量，故所有行星實(shí)際并

不是在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；整個(gè)宇宙是在不停運(yùn)動(dòng)的，故選項(xiàng)A、B、C的論點(diǎn)存在缺陷。

2.下列關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是（）

A.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)

B.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)位于行星軌道的中心處

C.離太陽(yáng)越近的行星運(yùn)動(dòng)周期越長(zhǎng)

D.所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等

解析:選D由開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知所有行星軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于一個(gè)焦點(diǎn)上，

行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期r和半長(zhǎng)軸。滿足（常量），對(duì)于同一中心天體，及不

變，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。

3.關(guān)于開(kāi)普勒第二定律，下列說(shuō)法正確的是（）

A.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

C.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于角速度相等，故在近日點(diǎn)處的線速度小于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)處的

線速度

D.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，故它在

近日點(diǎn)的線速度大于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度

解析：選D行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，故行星做變速曲線運(yùn)動(dòng)，但不是勻變速曲

線運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，行星在近日點(diǎn)時(shí)的線速度大于在遠(yuǎn)

日點(diǎn)時(shí)的線速度，故C錯(cuò)誤，D正確。

4.一恒星系統(tǒng)中，行星。繞恒星做橢圓運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期是0.6年，行星力繞恒星做橢圓運(yùn)動(dòng)

的公轉(zhuǎn)周期是1?9年，根據(jù)所學(xué)知識(shí)比較兩行星到恒星的最大距離的關(guān)系（）

A.行星。到恒星的最大距離較大

B.行星力到恒星的最大距離較大

C.行星。和行星方到恒星的最大距離一樣

D.條件不足，無(wú)法比較

解析：選B要比較兩行星到恒星的最大距離，可比較其橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的大小，根

據(jù)開(kāi)普勒第三定噂=￡,可知及因此力到恒星的最大距離較大，故選B。

5.行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道如果是圓形，那么軌道半徑「的三次方與運(yùn)行周期r的平方的比

為常量，蜷=々，則常量A的大?。ǎ?/p>

A.只與恒星的質(zhì)量有關(guān)

B.與恒星的質(zhì)量及行星的質(zhì)量有關(guān)

C.只與行星的質(zhì)量有關(guān)

D.與恒星的質(zhì)量及行星的速度有關(guān)

解析：選A辛=4,比值比是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量，只由恒星自身決定，故A正確。

6.太陽(yáng)系有八大行星，八大行星離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近不同，繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期也不相同。下列反

7.墨子號(hào)是由中國(guó)自主研制的世界上第一顆空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，標(biāo)志著中國(guó)量子通信

技術(shù)方面走在了世界前列；其運(yùn)行軌道為如圖2所示的繞地球運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道，地球位于

橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。軌道上標(biāo)記了墨子號(hào)衛(wèi)星經(jīng)過(guò)相等時(shí)間間隔（”==，7為軌道周期）

的位置。則下列說(shuō)法正確的是（）

圖2

A.面積SAS?

B.衛(wèi)星在軌道4點(diǎn)的速度小于8點(diǎn)的速度

c.n=c￡其中。為常數(shù)，。為橢圓半長(zhǎng)軸

D.r=cz其中C'為常數(shù)，b為橢圓半短軸

解析:選C根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，衛(wèi)星與地球的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等,

面積&=S2,故A錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，衛(wèi)星在軌道4點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)

的速度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知:=C,故C正確，D錯(cuò)誤。

8.某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為。，近日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為力，過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)

時(shí)行星的速率為外,則過(guò)近日點(diǎn)時(shí)的速率為（）

b

A.Vb=~^Va

Ca

C.Vb=~^Va

解析：選C如圖所示，A、b分別為遠(yuǎn)日點(diǎn)和近日點(diǎn)，由開(kāi)普勒第

二定律，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間里掃過(guò)的面積相等，取足

夠短的時(shí)間AZ,則有va-M-a=vb-M-bt所以也=聲小

9.天文學(xué)家觀察哈雷彗星的周期約為76年，離太陽(yáng)最近的距離為8.9X101。m,試根據(jù)開(kāi)普

勒第三定律計(jì)算哈雷彗星離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的距離。太陽(yáng)系的開(kāi)普勒常量k可取3.354X1018

m3/s2o

解析：哈雷彗星離太陽(yáng)的最近距離和最遠(yuǎn)距離之和等于軌道半長(zhǎng)軸的2倍，因此，只要求

出軌道半長(zhǎng)軸即可。由開(kāi)普勒第三定律知：=A,

弋2.68X1012m。

哈雷普星離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的距離為2a-8.9X10,0m

=（2X2.68X10,2-8.9X10,0）m=5.271XIO12m。

答案：5.271XIO12m

B組一重應(yīng)用?體現(xiàn)創(chuàng)新

10.馬斯克的SpaceX獵鷹重型火箭將一輛櫻紅色特斯拉汽車發(fā)射到太空。圖3甲是特斯拉

汽車和宇航員模型的最后一張照片，它們正在遠(yuǎn)離地球，處于一個(gè)環(huán)繞太陽(yáng)的橢圓形軌

道上（如圖3乙）。遠(yuǎn)日點(diǎn)超過(guò)火星軌道，距離太陽(yáng)大約為3?9億千米，已知日、地的平

均距離約為1?5億千米。則特斯拉汽車環(huán)繞太陽(yáng)的周期約為（）

A.18個(gè)月B.29個(gè)月

C.36個(gè)月D.40個(gè)月

?3（3.9+1.5）

解析：選B由開(kāi)普勒第三定律知署=落，即1媼1=備,可得7車比29個(gè)月;

故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。

11.如圖4所示是“九星連珠”的示意圖。若太陽(yáng)系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看作圓軌道,

地球與太陽(yáng)之間平均距離約為1.5億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽(yáng)之間的平均距離

約為（）

圖4

行星水星金星地球火星木星土星

公轉(zhuǎn)周期/年0.2410.6151.01.8811.8629.5

A.1?2億千米B.2.3億千米

C.4.6億千米D.6.9億千米

解析：選B由表中數(shù)據(jù)知T域=1年，丁火=1.88年，由黑=笠得"火=臚箸％.3

億千米，故B正確。

12.地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但彗星的運(yùn)動(dòng)軌道則是一個(gè)非常扁的橢圓，天文學(xué)家哈雷曾經(jīng)

在1682年跟蹤過(guò)一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長(zhǎng)軸約等于地球軌道半徑的18倍,

并預(yù)言這顆彗星將每隔一定時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)，哈雷的預(yù)言得到證實(shí)，該彗星被命名為哈雷

彗星。哈雷彗星最近出現(xiàn)的時(shí)間是1986年，請(qǐng)你根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律即提=上

其中T為行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，,為軌道的半長(zhǎng)軸估算。它下次飛近地球是哪一年?

圖5

解析：*=k,其中T為行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，r為軌道的半長(zhǎng)軸，4是對(duì)太陽(yáng)系中的

任