高中物理【行星的运动】训练

高中物理【行星的运动】专题训练

A组一重基础•体现综合

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：选ABC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r和轨道半长轴满足爷=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，故选项A、B、C的论点存在缺陷。

2.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

解析:选D由开普勒行星运动定律可知所有行星轨道都是椭圆，太阳位于一个焦点上，

行星在椭圆轨道上运动的周期r和半长轴。满足（常量），对于同一中心天体，及不

变，故A、B、C错误，D正确。

3.关于开普勒第二定律，下列说法正确的是（）

A.行星绕太阳运动时，一定做匀速圆周运动

B.行星绕太阳运动时，一定做匀变速曲线运动

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

解析：选D行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故行星做变速曲线运动，但不是匀变速曲

线运动，故A、B错误；根据开普勒第二定律可知，行星在近日点时的线速度大于在远

日点时的线速度，故C错误，D正确。

4.一恒星系统中，行星。绕恒星做椭圆运动的公转周期是0.6年，行星力绕恒星做椭圆运动

的公转周期是1・9年，根据所学知识比较两行星到恒星的最大距离的关系（）

A.行星。到恒星的最大距离较大

B.行星力到恒星的最大距离较大

C.行星。和行星方到恒星的最大距离一样

D.条件不足，无法比较

解析：选B要比较两行星到恒星的最大距离，可比较其椭圆轨道的半长轴的大小，根

据开普勒第三定噂=£,可知及因此力到恒星的最大距离较大，故选B。

5.行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么轨道半径「的三次方与运行周期r的平方的比

为常量，蜷=々，则常量A的大小（）

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

解析：选A辛=4,比值比是一个与行星无关的常量，只由恒星自身决定，故A正确。

6.太阳系有八大行星，八大行星离太阳的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反

7.墨子号是由中国自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星，标志着中国量子通信

技术方面走在了世界前列；其运行轨道为如图2所示的绕地球运动的椭圆轨道，地球位于

椭圆的一个焦点上。轨道上标记了墨子号卫星经过相等时间间隔（”==，7为轨道周期）

的位置。则下列说法正确的是（）

图2

A.面积SAS?

B.卫星在轨道4点的速度小于8点的速度

c.n=c£其中。为常数，。为椭圆半长轴

D.r=cz其中C'为常数，b为椭圆半短轴

解析:选C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,

面积&=S2,故A错误；根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道4点的速度大于在B点

的速度，故B错误；根据开普勒第三定律可知:=C,故C正确，D错误。

8.某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为。，近日点离太阳的距离为力，过远日点

时行星的速率为外,则过近日点时的速率为（）

b

A.Vb=~^Va

Ca

C.Vb=~^Va

解析：选C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AZ,则有va-M-a=vb-M-bt所以也=声小

9.天文学家观察哈雷彗星的周期约为76年，离太阳最近的距离为8.9X101。m,试根据开普

勒第三定律计算哈雷彗星离太阳最远的距离。太阳系的开普勒常量k可取3.354X1018

m3/s2o

解析：哈雷彗星离太阳的最近距离和最远距离之和等于轨道半长轴的2倍，因此，只要求

出轨道半长轴即可。由开普勒第三定律知：=A,

弋2.68X1012m。

哈雷普星离太阳最远的距离为2a-8.9X10,0m

=（2X2.68X10,2-8.9X10,0）m=5.271XIO12m。

答案：5.271XIO12m

B组一重应用•体现创新

10.马斯克的SpaceX猎鹰重型火箭将一辆樱红色特斯拉汽车发射到太空。图3甲是特斯拉

汽车和宇航员模型的最后一张照片，它们正在远离地球，处于一个环绕太阳的椭圆形轨

道上（如图3乙）。远日点超过火星轨道，距离太阳大约为3・9亿千米，已知日、地的平

均距离约为1・5亿千米。则特斯拉汽车环绕太阳的周期约为（）

A.18个月B.29个月

C.36个月D.40个月

।3（3.9+1.5）

解析：选B由开普勒第三定律知署=落，即1媪1=备,可得7车比29个月;

故A、C、D错误，B正确。

11.如图4所示是“九星连珠”的示意图。若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道,

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（）

图4

行星水星金星地球火星木星土星

公转周期/年0.2410.6151.01.8811.8629.5

A.1・2亿千米B.2.3亿千米

C.4.6亿千米D.6.9亿千米

解析：选B由表中数据知T域=1年，丁火=1.88年，由黑=笠得"火=胪箸％.3

亿千米，故B正确。

12.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提=上

其中T为行星绕太阳公转的周期，,为轨道的半长轴估算。它下次飞近地球是哪一年?

图5

解析：*=k,其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴，4是对太阳系中的

任