1、高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 1 - 6.1 行星的运动 尖子生选做题教师版 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 ”现在看来都是不完全正确的 解析：选 D. “地心说 ”是错误的，A 错误 太阳系在银河系中运动，银河系 也在运动，B 、C 错误 从现在的观点看地心说和日心说都是不完全正确的， 都是 有其时代局限性的，D 正确 2下列说法中正确的是( ) A 太阳系中的八
2、大行星有一个共同的轨道焦点 B 行星运动的方向总 是沿着轨道的切线方向 C 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D 公式 r 3 /T 2 k 只适用于太阳系中的行星和卫星 解析： 选 AB.对于行星 的运动不能等同于匀速圆周运动 行星从近日点到远日 点时， 行星的运动方向与它和太阳连线的夹角大于 90 ， 当行星从远日点向近日点 运动时， 行星的运动方向与它和太阳连线的夹角小于 90 ，故 A 、 B 正确， C 错误 各 种行星和卫星绕恒星运动时都遵循开普勒行星运动定律，开普勒第三定律虽然是 从研究地球绕太阳运动得出的，但通过对其 他星球的深入研究发现它们也遵循开 普勒第三定律，所以
3、D 错误 3. 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 A C F 1D B 解析：选 A. 根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等时间内扫过相等 的面积，因为行星在 A 点的速率比在 B 点大，所以太阳位于 F 2 . 4关于公式 a 3 T 2 k ，下列理解正确的是( ) A k 是一个与行星无 关的量 B 若地球绕太阳运转 轨道的半长轴为 a 地 ， 周期为 T 地 ； 月球绕地球运转轨道 的半长轴为 a 月 ，周期为 T 月 ，则 a 3 地 T 2 地 a 3
4、 月 T 2 月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 解析： 选 AD. 公式 a 3 T 2 k 中的 k 为一常数， 与中 心天体有关， 与行星无关， 所 以选项 A 正确地球是太阳的行星，月球是地球的卫星，中心天体不同，比例常 数不同，所 以选项 B 错误 公式中 T 应表示绕中心天体公转的周期，而不是自转 周期，所以选项 C 错误，D 正确 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 2 - 5海王星离太阳的距离约是地球离太阳的距离的 30 倍，那么海王星绕太阳 的公转周期是多少 ？( 海王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道) 解
5、析： 地球公转周期为 T 2 1 年， 海王星与地 球公转轨道半径之比为 R 1 R 2 30 1 由 T 2 1 T 2 2 R 3 1 R 3 2 得： T 1 R 3 1 R 3 2 T 2 30 1 3 1 年164.3 年 答案：164.3 年 一、单项选择题 1日心说的代表人物是( ) A 托勒密 B 哥白尼 C 布鲁诺 D 第谷 解析：选 B. 托勒密是地 心说的代表人物；哥白尼提出了地球和行星都绕太阳 运动，是日心说的代表人物；布鲁诺、第谷也支持日心说，并为日心说的发展做 出了贡献 2. 据报道， 美国计划从 2021 年开始每年送 15 000 名旅客上太空旅行 如图所示，
6、当旅客围绕地球沿椭圆轨道运行时 ，从近地点 A 运动到远地点 B 时速率( ) A 不断增大 B 大小不变 C 逐渐减小 D 没有具体数值 ，无法计算 解析：选 C. 根据开普勒第二定律，旅客与地心的连线在相等的时间内扫过的 面积应相等，所以离地心越远，连线越长，旅客的 速率越小，所以从近地点 A 运 动到远地点 B 时速率越来越小，C 正确 3 已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期 ， 它们绕太阳的公 转均可看成匀速圆周运动 ，则可判定( ) A 金星的质量大于地球的质量 B 金星的半径大于地 球的半径 C 金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离 D 金星到太阳的距离小于地球到太阳
7、的距离 解析： 选 D. 根据开普勒第三定律 a 3 T 2 k ， 因为金星绕太阳公转的周期小于地球 绕太阳公转的周期，所以金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离，D 正确 4据国际小行星中心通报 ：中科院紫金山天文台 1981 年 10 月 23 日发现的 国际永久编号为 4073 号的小行星已荣获国际小行星中心和国际小行星中心命名委 员会批准 ，正式命名为 “瑞安中学星”这在我国中等学校之中尚属首次 “瑞 安中学星 ”沿着一个近似圆形的轨道围绕太阳运行 ， 轨道半径长约 3.2 天文单位( 一高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 3 - 个天文单位为日地间的平
8、均距离) ，则“瑞安中学星 ”绕太阳运行一周大约需 ( ) A 1 年 B 3.2 年 C 5.7 年 D 6.4 年 解析：选 C. 由开普勒第三定律 r 3 星 T 2 星 r 3 地 T 2 地 得 T 星 r 星 r 地 3 T 地 3.2 3 年5.7 年， C 正确 5两颗人造卫星 A 、B 绕地球做圆周运动 ，周期之比为 T A T B 18 ，则轨 道半径之比和运动速率之比分别为( ) A R A R B 41，v A v B 12 B R A R B 41，v A v B 21 C R A R B 14，v A v B 12 D R A R B 14，v A v B 21 解
9、析：选 D. 因为 R 3 T 2 k ， 所以 R 3 T 2 ，由 T A T B 18 得 R A R B 14.又v 2R T所以v A v B R A R B T B T A 1 4 8 1 21，故选 D. 6 太阳系八大行星公转轨道可以近似看做圆轨道 ， “行星公转周期的平方 ” 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( ) 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 公转周期( 年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5 A.1.2 亿千米 B 2.3 亿
10、千米 C 4.6 亿千米 D 6.9 亿千米 解析：选 B. 由题意可知 ，行星绕太阳运转时，满足 T 2 r 3 常数，设地球的公转 周期和轨道半径分别为 T 1 、r 1 ，火星绕太阳 的公转周期和轨道半径分别为 T 2 、r 2 ， 则 T 2 1 r 3 1 T 2 2 r 3 2 ，代入数据得 r 2 2.3 亿千米 7.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆 每过 N 年， 该行星 会运动到 日地连线的延长线上 ，如图所示该行星与地球的公转半径之比为( ) A ( N 1 N ) 2 3B ( N N 1 ) 2 3C ( N 1 N ) 3 2D ( N N 1 ) 3 2高考资
11、源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 4 - 解析： 选 B. 地球绕太阳 公转周期 T 地 1 年，N 年地球转 N 周， 而该行星 N 年 转(N 1) 周， 故 T 行 N N 1 年， 又因为行星和地球均绕太阳公转， 由开普勒第三定 律知 r 3 T 2 k ，故 r 行 r 地 T 行 T 地 2 3 N N 1 2 3 ，选项 B 正确 二、多项选择题 8行星绕恒星的运动轨道如果是圆形 ， 那么它轨道半径 r 的三次方与运行周 期 T 的平方的比为常量 ， 设 r 3 T 2 k ， 则关于常量 k 的大小， 下列说法错误的是( ) A 只与恒星的质量有关
12、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 BCD. r 3 T 2 k ，比值 k 是一个与行星无关的常量，只与恒星质量有关 9关于开普勒第三定律中的公式 a 3 T 2 k ， 下列说法中正确的是( ) A k 值对所有的中心 天体都相同 B 该公式适用于围绕 太阳运行的所有行星 C 该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星 D 以上说法都不对 解析：选 BC. 开普勒第三定律公式 a 3 T 2 k 中的 k 只与中心天体有关，对于不同 的中心天体，k 不同，A 错误； 此公式虽由行星运动规律总结所得， 但它也适用于 其他天体的运动
13、，包括卫星绕地球的运动，B 、C 正确，D 错误 10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 冬至这天地球离太阳最近 ，夏至最远下列关于地球在这两天绕太阳公 转速 度大小的说法中 ，不 正确的是( ) 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： 选 ACD. 冬至地球与太阳的连线短， 夏至长 根据开普勒第二定律， 要 在相等的时间内扫过的面积相等，则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的速度大，只有 B 项 正确 三、非选择题 11 哈雷彗星绕太阳运转的周期是
14、 76 年 ，哈雷彗星离太阳最近的距离是 8.9 10 10m ，但它离太阳最远的距离不能测出 试根据开普勒定律计算这个最远 距离 ( 太阳系的开普勒常量 k 3.35410 18m 3 /s 2 ) 解析：可以根据开普勒第三定律求得轨道半长轴，而后依据几何关系求得最 远距离 设哈雷彗星离太阳的最近距离为 R 1 ， 最远距离为 R 2 ，则轨道 半长轴为 a R 1 R 2 2根据开普勒第三定律有 a 3 T 2 k 高考资源网（ ） 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 5 - 所以哈雷彗星离太阳最远的距离是 R 2 3 8kT 2 R 1 3 83.35410 18 7636
15、5 243 600 2m 8.910 10m 5.3 10 12m. 答案：5.310 12m 12.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 ：在赤道平面内离地面多高 ，人造地球卫星可随地球一 起转动 ，就像停留在天空中不动一样 ？( 已知 R 地 6.410 3km) 解析：设人造地球卫星轨道半径为 R ，周期为 T ，由题意知 T 1 天， 月球轨 道半径为 60R 地 ，周期为 T 0 27 天， 由 R 3 T 2 60R 地 3 T 2 0得：R 3 T 2 T 2 0 60R 地 3 1 27 2 60R 地 6.67R 地 卫星离地高度 H R R 地 5.67R 地 5.676 400 km 3.6310 4km. 答案：3.6310 4km
