1、高考资源网( ) 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 1 - 自我检 测教 师版 6.1 行 星 的运 动 1 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 了 “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 有行星都在绕太阳 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 运动的同时还跟地 球一起绕太阳运动 C 天穹 不转动, 因为地球 每天自西向东自转 一周, 造成天体每 天 东升西 落的现象 D 与日 地距离
2、相比, 其他恒星 离地球都十分 遥远, 比日地 间距 离 大得多 解析 天文学家开普勒在 认真整理了第谷的 观测资料后,在哥 白 尼学说 的基础上,抛弃了 圆轨道的说法,提 出了以大量观测资 料为依 据的开 普勒三定律,揭示 了天体运动的真相 ,所有行星围绕太 阳运动 的轨道 为椭圆,太阳处于 所有椭圆的一个焦 点上,整个宇宙是 在不停 运动的 故 A 、B 、C 选 项的说法存在缺陷 答案 ABC 2 关于日心说被人们所接 受的原因是( ) A 以地球为中心来研究天 体的运动有很多无 法解决的问题 B 以太阳为 中心来研究天 体的运动, 许多问 题都可以解决, 行星 运动的 描述也变得简单了
3、 C 地球是围绕太阳运转的 D 太阳总是从东边升起, 从西边落下 解析 日心说的观点主要 是以太阳为参考系 来研究其他行星的 运 动,这 样其他行星的运动 形式变得简单,便 于描述和研究而 地心说高考资源网( ) 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 2 - 以地球 为参考系, 来研究 太阳及其他星体的 运动, 运动形式非 常复杂, 不便于 描述和研究, 故 B 选项正确 答案 B 3 某行 星绕太阳运动的椭 圆轨道如图所示, 则下列 说法中正确 的 是( ) A 该行星在A 点速度最 大,在B 点速度最 小 B 该行星 在A 点速度最 大,在C 点速度最 小 C 该行星在B 点速
4、度最 大,在A 点速度最 小 D 该行星在C 点速度最 大,在B 点速度最 小 解析 由开普勒第二定律 可知,行星在近日 点速度最大,在远 日 点速度 最小,故 A 选项正 确 答案 A 4 在太 阳系里有一千多颗 小行星, 某一颗行 星绕日运行的半径 是 金星绕 日运行半径的 4 倍,则 两星绕日运行 的周期之比为( ) A 1:16 B. 16 :1 C 8:1 D 1:1 解析 GMm r 2 m 4 2 r T 2 ,得T 2 4 2 r 3 GMT 2 1 T 2 2 r 3 1 r 3 2 4 3 1T 1 T 2 8 1答案 C 5 关于行星绕太阳运动的 下列说法中正确的 是(
5、) 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 离太阳越近的行星的运 动周期越长 高考资源网( ) 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 3 - D 所有行星 的轨道半长轴 的三次方跟公转周 期的二次方的比值 都 相等 解析 所有的行星绕太阳 运动的轨道都是椭 圆, 但不是同一轨 道, 太阳处 在椭圆的一个焦点 上,故 A 、B 错 ;所 有行星的轨道半 长轴的 三次方 跟公转周期的二次 方的比值都相等, 离太阳越近的行星 ,其运 动周期 越短,故 C 项错,D 项对 答案 D 提 升 能 力 6 关于开普勒第三定律的 公式
6、a 3 T 2 k ,下列说法 正确的是( ) A 公式只适用于绕太阳做 椭圆轨道运动的行 星 B 公式适用 于宇宙中所有 围绕星球运动的行 星( 或卫星) C 公式中的k 值,对所有 行星或卫星都相等 D 围绕不同星球运动的行 星( 或卫星) , 其k 值不同 解析 实践证明公式 a 3 T 2 k , 不但适 用于太阳 行星系统, 而且 适用于 所有的天体系统 只不过不同的天体 系统k 值不相同 , 故 B 、D 选项正 确 答案 BD 7. 某行星绕太阳运动的椭 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 点的速 率大,则太阳位于( ) A
7、F 2B A C F 1D B 解析 根据开普 勒第二定 律,行星和太阳的 连线在相等的时间 内 扫过相 等的面积,故行星 在近日点的运行速 率大于在远日点的 速率,高考资源网( ) 您身 边的高考专家 版权所 有 高考资源网 - 4 - 由题意 可知行星在A 点 的速 率大于在B 点 的速 率,所以太阳位 于F 2 位置, 故选项 A 正确 答案 A 8 某一 人造卫星绕地球做 匀速圆周运动, 其轨道半 径为月球轨 道 半径 的 1/3 ,则此卫星运行 的周期大约是(d 为“ 天”)( ) A 1 d 4 d 之间 B 4 d 8 d 之间 C 8 d 16 d 之间 D 16 d 20
8、d 之间 解析 设人造卫星的轨道 半径为R 1 , 周期 为T 1 , 月 球绕地球转 动 的轨道 半径为R 2 , 周期 为T 2 , 由开普勒第三 定律可知 R 3 1 T 2 1 R 3 2 T 2 2T 1 T 2 R 3 1 R 3 2 1 27 3 9T 1 3 9 T 2T 2 30( 天) 故T 1 10 3 3 5( 天) ,故 B 选 项正 确 答案 B 9. 如图所示,飞船沿 半径 为R 的圆周绕地球 运动,其周期 为T , 地球半 径为R 0 , 若飞船要 返回地面 , 可在轨 道上某点A 处将速 率降到 适当的 数值,从而使飞船 沿着以地心为焦点 的椭圆轨道运行, 椭
9、圆与 地球表 面在B 点相切,求 飞船由A 点到B 点所需要的时间 解析 当飞船做半径 为R 的圆周运动时,由 开普勒第三定律 R 3 T 2 k , 当飞船 返回地面时, 从A 处降速后沿椭圆轨 道至B ,设飞船沿 椭 圆轨道 运 动的周期为T ,椭圆的半长轴 为a ,则 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 - 可解 得T a k 3 T 由于a R R 0 2 ,由A 到B 的 时间 为t T 2可知t T 2 1 2 R R 0 2 3 R 3 T R R 0 T 4R R R 0 2R答案 R R 0 T 4R R R 0 2R1
10、0 地球 绕太阳运行的轨道 半长轴为 1.50 10 11 m , 周期为 365 天, 月球绕 地球运行的轨道半 长轴为 3.8 10 8 m , 周期为 27.3 天求 : (1) 对于绕 太阳运行的行星 a 3 T 2 的 值; (2) 对于绕 地球运行的卫星 a 3 T 2 的 值 解析 (1) 根 据开普勒第三 定律a 3 T 2 k. 则对于绕 太阳运行的行星 a 3 T 2 1.50 10 11 3 365 24 60 60 2 m 3 /s 2 3.4 10 18 m 3 /s 2(2) 对于绕 地球运行的卫星 a 3 T 2 3.8 10 8 3 27.3 24 60 60 2 m 3 /s 2 1.0 10 13 m 3 /s 2答案 (1)3.4 10 18 m 3 /s 2(2)1.0 10 13 m 3 /s 2