高考物理复习-行星的运动.pdf

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1、7.1 行星的运动目录练经典一落实必备知识与关键能力.1练新题-品立意深处所蕴含的核心价值.1一.练经典落实必备知识与关键能力1.地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是（）A.地球位于月球运行轨道的中心B.地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度C.地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比D.相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积2.（多选）关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论是（）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.卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离

2、小时速率小C.卫星离地球越远，周期越大D.同一卫星绕不同的行星运动，会的值都相同3.下列关于丹麦天文学家第谷对行星运动进行观测所记录的数据的说法中正确的是（）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.这些数据与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合4.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星。的轨道半径约为地球半径的4 倍。P 与。的周期之比约为（）A.2：1 B.4：1C.8：1D.16：15.长期以来“卡戎星”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨

3、道半径外=19 600 km,公转周期力=6.39天。2006年，天文学家发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r2=48 000 k m,则它的公转周期“最接近于（）A.15 天 B.25 天C.35 天 D.45 天6.（2022江苏淮安学考检测）关于开普勒第三定律公式爷=k,下列说法正确的是（）A.公式只适用于绕太阳沿椭圆轨道运行的行星B.公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星C.式中的左值，对所有行星和卫星都相等D.式中的T 代表行星自转的周期7.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。下列反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是（）8.一恒星系统中，行

4、星。绕恒星做椭圆运动的公转周期是0.6年，行星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a 到恒星的最大距离较大B.行星匕到恒星的最大距离较大C.行 星 a 和行星到恒星的最大距离一样D.条件不足，无法比较9.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点则此卫星运行的周期大约是（）A.14 天B.48 天C.816天 D.1620天10.（多选）关于开普勒行星运动定律，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，太阳处在椭圆的一个焦点上B.地球绕太

5、阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等D3C.表 达 式 舁=匕 4 与中心天体有关D3D.表达式笔=2,T代表行星运动的公转周期11.（2022烟台高一检测）某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d 四个对称点。若行星运动周期为7,则该行星（）A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间B.从 d 经 a 到的运动时间等于从匕经c 到 d 的运动时间TC.。到的时间 D.。到 d 的时间12.哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球和太阳平均距离的18倍。哈雷彗星最近一次飞近地球的时间是1986年。根据开普勒第三定律估算它下一次飞近地球将在哪一年。13.飞船

6、沿半径为H 的圆周绕地球运动，其周期为兀 如果飞船要返回地面，可在轨道上某点A 处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在8 点相切，如图所示。如果地球半径为R o,求飞船由A 点运动到B点所需要的时间。二.练新题品立意深处所蕴含的核心价值1.（2022江苏盐城期中）二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道,秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2022年 3 月 2 0 日为春分,9 月 2 3 日为秋分,2023年 3 月 2 1 日为春分，可以推算从春分到秋分为187天，而从秋分到春分为179天。设以上两个时间段内地球公转

7、的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是（）A.地球绕太阳公转的速度大小不变B.从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分远C.夏天地球离太阳较近D.从春分到夏至地球公转的速度变大2.著名科学家钱学森同志是我国发展“两弹一星”的元勋功臣。1980年 10月 14 B,中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行星，2001年 12月 2 1 日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准，这颗小行星被命名为“钱学森星”，以表彰这位“两弹一星”的功臣对我国科技事业做出的卓越贡献。若将地球和“钱学森星 绕太阳的运动都看成匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。已知“钱学森星”绕太阳

8、运行一周的时间约为3.4年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R,贝广钱学森星”绕太阳运行的轨道半径约为（）A.yf3AR B.V RC.飞 11.56RD.-1L56R3.（多选）据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1235颗潜在类地行星中选出86颗（在太阳系中），作为寻找外星生命踪迹的观测对象。关于这8 6 颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是（）A.所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B.所有行星都绕太阳做椭圆运动，太阳处在运动轨道的一个焦点上C.任一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积都相等D.所有行星的轨道半长轴的二次方跟它的公转周期的三次方的比值都相等4.地球

9、、火星运行到太阳的两侧且三者近乎处于一条直线，这种现象称作“日 凌 2 0 2 1年 9月下旬至10月中旬，火星探测器“天问一号 处在 日凌”阶段，天间一号”与地球的通信受到太阳电磁辐射干扰，出现不稳定甚至中断。10 月中旬 日凌”结束时，火星的位置可能是（）/1Lfqiop 中旬火 星 荽 驾忠月下旬公:一：/*一A.4处 B.8处C.C处 D.。处5.“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。轨道上标记了墨子卫星经过相等时间间隔（加=，7 为轨道周期）的位置。

10、则下列说法正确的是（）B.卫星在轨道4点的速度小于8点的速度C.7 2=口3,其中C为常数，为椭圆半长轴D.P=c万，其中。为常数，匕为椭圆半短轴6.某重型火箭将一辆汽车发射到太空。图甲是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。则汽车环绕太阳的周期约为（）甲A.18 个月乙B.2 9 个月C.36个月 D.40个月7.如图所示是“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

11、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0.2410.6151.01.8811.8629.5A.1.2亿千米C.4.6亿千米B.2.3亿千米D.6.9亿千米7.1 行星的运动目录练经典一落实必备知识与关键能力.1练新题-品立意深处所蕴含的核心价值.1一.练经典落实必备知识与关键能力1.地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是（）A.地球位于月球运行轨道的中心B.地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度C.地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比D.相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积【答案】B【解析】：

12、根据开普勒第一定律知，地球位于月球椭圆运行轨道的一个焦点上，A 错误；根据开普勒第二定律，地球和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度，B 正确；根据开普勒第三定律知，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，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，C 错误；根据开普勒第二定律知，对任意一个行星而言，太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积相等，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，D 错误。2.（多选）关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论是（）A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在

13、椭圆的一个焦点上B.卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离小时速率小C.卫星离地球越远，周期越大D.同一卫星绕不同的行星运动，书的值都相同【答案】AC【解析】：由开普勒第一定律知：所有地球卫星的轨道都是椭圆，且地球位于所有椭圆的一个公共焦点上，A 正确；由开普勒第二定律知：卫星离地心的距离越小，速率越大，B 错误；由开普勒第三定律知：卫星离地球越远，周期越大，C 正确；开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星有关=h对于绕不同行星运动的卫星，常数%不同，D 错误。3.下列关于丹麦天文学家第谷对行星运动进行观测所记录的数据的说法中正确的是（）A.这些数据在测量记录时误差

14、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.这些数据与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合【答案】D【解析】：开普勒根据第谷的观测数据整理得出行星运动定律，说明数据误差很小，这些数据说明地球绕太阳运动，且与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合，故选D。4.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星。的轨道半径约为地球半径的4 倍。P 与。的周期之比约为（）A.2：1 B.4：1C.8：1D.16：1【答案】CPT 2 3【解析】：由开普勒第三定律知，书=k,则 两 卫 星

15、 捺=色。因为。：也=4：1,故 7：TQ=8：1。5.长期以来“卡戎星 被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径n=19 600 km,公转周期力=6.39天。2006年，天文学家发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r2=48 000km,则它的公转周期最接近于（）A.15 天 B.25 天C.35 天 D.45 天【答案】B【解析】：据开普勒第三定律得：=圣，72=寸 6 1黑臀大近4.5天。6.（2022江苏淮安学考检测）关于开普勒第三定律公式呈=4，下列说法正确的是（）A.公式只适用于绕太阳沿椭圆轨道运行的行星B.公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星C.式中的上值，对所有行星

16、和卫星都相等D.式中的T 代表行星自转的周期【答案】B【解析】：开普勒第三定律适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星，也适用于围绕行星运动的卫星，A 错误，B 正确；公 痔=k中 的k值只与中心天体有关，对围绕同一中心天体运行的行星（或卫星）都相同，T代表行星（或卫星）公转的周期，C、D 错误。7.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。下列反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是（）ABCD【答案】DD3【解析】：由开普勒第三定律知容=,所以R=%T2,D正确。8.一恒星系统中，行星。绕恒星做椭圆运动的公转周期是0.6年，行星匕绕恒星做椭圆运动的公转周期是1.9年，根

17、据所学知识比较两行星到恒星的最大距离的关系（）A.行星a 到恒星的最大距离较大B.行星6 到恒星的最大距离较大C.行星a 和行星b 到恒星的最大距离一样D.条件不足，无法比较【答案】B【解析】：要比较两行星到恒星的最大距离，即比较其椭圆轨道的半长轴的大小，根据开普勒第三定律枭=，可知V ,，人到恒星的最大距离较大，故选B。b9.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;，则此卫星运行的周期大约是（）A.14 天 B.4 8 天C.816天 D.1620天【答案】B【解析】：由开普勒第三定律|=生 得 容=冬，所

18、 以 入=层T 月=*x 2 7 天话2 天，B 正确。1 0.（多选）关于开普勒行星运动定律，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，太阳处在椭圆的一个焦点上B.地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等D3C.表达式尸=4，攵与中心天体有关D3D.表达式爷=晨 T代表行星运动的公转周期【答案】ACD【解析】：根据开普勒第一定律可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，故 A 正确；根据开普勒第二定律可知，当地球离太阳较近时，运行速率较大，离太阳较远时，运行速率较小，故 B 错误；根据开普勒第三定律可知笔=鼠k 与中心天体有关，T代表行

19、星运动的公转周期，故 C、D正确。11.（2022烟台高一检测）某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有、6、c、d 四个对称点。若行星运动周期为T,则该行星（）A.从“到h的运动时间等于从c 到d的运动时间B.从 d 经 a 到 b的运动时间等于从6经 c 到 d的运动时间C.。到。的时间D.c 到 4的时间【答案】D【解析】：据开普勒第二定律可知，行星在近日点的速度最大，在远日点的速度最小，行星由。到 b运动时的平均速率大于由。到 d运动时的平均速率，而 弧 长 等 于 弧 长 故 从。到 b的运动时间小于从c,到d的运动时间，同理可知，从 d经。到人的运动时间小于从人经

20、c到 d的运动时间，A、B错误；从 a 经 b到 c的运动时间和从c 经 4到 a 的运动时间均为f 可得，=4，C错误，D正确。1 2 .哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球和太阳平均距离的1 8 倍。哈雷彗星最近一次飞近地球的时间是1 9 8 6年。根据开普勒第三定律估算它下一次飞近地球将在哪一年。【答案】:2 0 6 2 年【解析】：设哈雷彗星的运行周期为，半长轴为G，地球的公转周期为不，地球公转半径为6。哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的1 8 倍，由开普勒第三定律得 立 一 岂 _ 8 3得 岁 一 a2 3 T 8而 4=1年，解得 7 户7 6 年。所 以 1 9 8 6 年+7

21、 6 年=2 0 6 2 年，即哈雷彗星下次飞近地球将在2 0 6 2 年。1 3 .飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为兀 如果飞船要返回地面，可在轨道上某点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在8点相切，如图所示。如果地球半径为品，求飞船由A点运动到B点所需要的时间。【答案】然气厝【解析】飞船沿椭圆轨道返回地面，由题图可知，6 船由A点到3 点所需要的时间刚好是沿图中整个椭圆运动周期的一半，椭圆轨道的半长轴为空设飞船沿椭圆轨道运动的周期为了n3（2根据开普勒第三定律有笔3解得仁崛螭；=啮叼呼所以飞船由A点到B 点所需要的时间为_ r _（

22、/?+/?（）T/?+/?（,一万-4R 2R 二.练新题品立意深处所蕴含的核心价值1.（2022江苏盐城期中）二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道,秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2022年3月2 0日为春分,9月2 3日为秋分,2023年3月2 1日为春分，可以推算从春分到秋分为187天，而从秋分到春分为179天。设以上两个时间段内地球公转的轨迹长度相等，如图所示，关于上述自然现象，下列说法正确的是（）A.地球绕太阳公转的速度大小不变B.从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分远C.夏天地球离太阳较近D.从春分到夏至地球公转的速度变大【答案】B【解析】：由题图

23、可知，地球到太阳的距离时刻改变。根据开普勒第二定律可知，地球的公转速度大小时刻改变，A错误；由题意可知从春分到秋分运行时间比从秋分到春分运行时间长，轨迹长度相等，则运行速度小，距离太阳较远，故从春分到秋分地球离太阳比从秋分到春分远，B正确；由题图可知，夏天地球离太阳较远，C错误；由题图可知，从春分到夏至地球到太阳的距离越来越远，根据开普勒第二定律可知，从春分到夏至地球公转的速度变小，D错误。2.著名科学家钱学森同志是我国发展“两弹一星”的元勋功臣。1980年10月14 B,中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行星，2001年12月2 1日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准，

24、这颗小行星被命名为“钱学森星”，以表彰这位“两弹一星”的功臣对我国科技事业做出的卓越贡献。若将地球和“钱学森星”绕太阳的运动都看成匀速圆周运动，它们的运行轨道如图所示。己知“钱学森星”绕太阳运行一周的时间约为3.4年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R,则“钱学森星”绕太阳运行的轨道半径约为（）钱学森星B.y3ARC.L11.56RDM1.56R【答案】C【解析】：根据开普勒第三定律，有 消=?，解得：RM=折 诲/?,故 c 正确。3.（多选）据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗（在太阳系中），作为寻找外星生命踪迹的观测对象。关于这86颗可能

25、栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是（）A.所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B.所有行星都绕太阳做椭圆运动，太阳处在运动轨道的一个焦点上C.任一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积都相等D.所有行星的轨道半长轴的二次方跟它的公转周期的三次方的比值都相等【答案】BC【解析 根据开普勒第一定律可知，所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故 A 错误，B 正确；根据开普勒第二定律可知，对每一个行星而言，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故 C 正确；根据开普勒第三定律可知，所有绕太阳运动的行星的轨道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 D 错误

26、。4.地 球、火星运行到太阳的两侧且三者近乎处于一条直线，这种现象称作“日凌”。2021年 9 月下旬至10月中旬，火星探测器“天问一号 处在 日凌”阶段，天间一号 与地球的通信受到太阳电磁辐射干扰，出现不稳定甚至中断。10月中旬“日凌”结束时，火星的位置可能是（）A.A 处 B.8 处C.C 处 D.。处【答案】A【解析】：根据开普勒第三定律捻=鼠 火星的运动半径大于地球，则周期更大，角速度更小，火星和地球均逆时针运动，相同时间内地球运动到十月中旬位置时，火星运动轨迹对应的角度小于地球运动轨迹对应的角度，只可能在A 位置.，故选A。5.“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

27、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。轨道上标记了墨子卫星经过相等时间间隔（加=，7 为轨道周期）的位置。则下列说法正确的是（）A.面积 S i S 2B.卫星在轨道A点的速度小于8点的速度C.0=C 3 其中C为常数，。为椭圆半长轴D.72=C/3,其中。为常数，。为椭圆半短轴【答案】C【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&=5 2，A错误；根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道A点的速度大于在B点的速度，B错误；根据开普勒第三定 律 可 知 条 C,故 C正确，D错误

28、。6.某重型火箭将一辆汽车发射到太空。图甲是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。则汽车环绕太阳的周期约为（）甲 乙A.1 8个月 B.2 9 个月C.3 6 个月 D.4 0 个月【答案】B（3.9+1.5、【解析】：由开普勒第三定 律 分=臀，即I 1=备，可 得 T 声2 9 个月；故 A、C、D 错误，B正确。7.如图所示是“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（）水星金星地球火星木星土星公转周期/年0.2 4 10.6 1 51.01.881 1.862 9.5A.1.2亿千米 B.2.3亿千米C.4.6亿千米 D.6.9亿千米【答案】B【解析】：由题表中数据知T他=1年，T火=1.88年，由开普勒第三定律图=条得，/火=乎 善I。亿千米，故B正确。