高一物理从托勒密到开普勒试题

高一物理从托勒密到开普勒试题
1.开普勒第二定律认为：__________和__________连线在相等的时间内扫过相等的
__________.由此可知，地球在近地点的速度比在远地点的速度__________.
【答案】行星太阳面积大
【解析】因为行星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，而行星在近地点在相等的时间
内必然转过的角度较大，即行星运行的速度较大.太阳行星面积大
思路分析：根据开普勒第二定律分析，既然在相等的时间内扫过的面积相等，则在远日点半径较大，近日点半径较小，所以远日点对应的弧长就小，远日点对于的弧长较短，所以远日点的速度
小于近日点的速度，
试题点评：本题考查了开普勒第二定律，即面积定律，通过相等的面积来考查线速度大小，角速
度大小是一道经常性的。

2.关于天体的运动，以下说法正确的是（）
A．天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律
B．天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动
C．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动
D．太阳系中所有行星都绕太阳运动
【答案】D
【解析】天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律，A错误.天体的运动轨道都是椭圆，而非圆，只是椭圆比较接近圆，B错误.太阳从东边升起，又从西边落下，是地球自转的结果，C错误.太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，所以D正确.
思路分析：天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律，天体的运动轨道都是椭圆，
而非圆，只是椭圆比较接近圆，太阳从东边升起，又从西边落下，是地球自转的结果，太阳系中
所有行星都绕太阳做椭圆运动，
试题点评：本题考查了天体运动，其实是间接考查对开普勒定律的理解，
3.关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是…（）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．有的行星绕太阳运动时的轨道是圆
C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
【答案】ACD
【解析】九大行星的轨道都是椭圆，A正确，B错误.不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长
轴也就不同，C、D正确.
思路分析：根据开普勒第一定律：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，可解题。

试题点评：本题考查了对开普勒第一定律，即轨迹定律的理解
4.根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（）
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．卫星离地球越远，速率越小
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，的值都相同
【答案】ABC
【解析】由开普勒第三定律可知，选项A、B、C均正确.注意开普勒第三定律成立的条件为对同一行星的不同卫星有＝恒量.
思路分析：根据开普勒第三定律分析解题，
试题点评：考查了对开普勒第三定律得理解，特别是对开普勒第三定律适用的范围：对绕同一个中心天体运动的星体适用
5.人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的，则此卫星运行周期是（）
A．1—4天B．4—8天C．8—16天D．大于16天
【答案】B
【解析】由人造地球卫星和月球均为地球的卫星，由开普勒第三定律可确定选项B正确.
思路分析：月球和人造地球卫星都是绕着地球运动，所以可以用开普勒第三定律解题
试题点评：本题的关键是知道月球和人造地球卫星都是绕着地球运动，进而用开普勒第三定律分析，
6.如图所示是行星m绕恒星M运动情况示意图，下列说法正确的是（）
A．速度最大点是B点B．速度最小点是C点
C．m从A到B做减速运动D．m从B到A做减速运动
【答案】C
【解析】由开普勒第二定律知：,又椭圆轨道上a
A M最小，a
B
M最大，故v
A
最大，
v
B
最小，即“近恒星M的点”处v最大，“远恒星M的点”处v最小
思路分析：根据开普勒第二定律，面积定律分析可得：
试题点评：本题考查了对开普勒第二定律的应用，通过相等的面积来考查线速度大小，角速度大小是一道常见类型题目
7.某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行
星的速率为v
A
，则过近日点时的速率为（）
A．v
b =v
a
B．v
b
=v
a
C．v
b
=v
a
D．v
b
=v
a
【答案】C
【解析】如图所示，A、B分别为远日点、近日点，由开普勒第二定律，太阳和行星的连线在相等时间里扫过的面积相等，取足够短的时间Δt，则有
v a ·Δt·a=v
b
·Δt·b所以v
b
=v
a
.
思路分析：根据开普勒第二定律，面积定律分析可得：
试题点评：本题考查了对开普勒第二定律的应用，通过相等的面积来考查线速度大小，角速度大小是一道常见类型题目
8.地球公转运行的轨道半径R＝1.49×1011 m，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径R＝1.43×1012 m，其公转周期为多长？
【答案】29.7年
【解析】根据行星的运动规律=k，有,T′="29.7" T，即土星的公转周
期为29.7年.
思路分析：地球和土星均为太阳的行星，对太阳系的所有行星，其运行轨道半径R和运行周期R
均满足=k.
试题点评：本题的关键是知道地球和土星均为太阳的行星，即绕同一个中心天体运动，进而用开
普勒第三定律分析，
9.目前的航天飞机的飞行轨道都是近地轨道，一般在地球上空300—700 km处飞行，绕地球飞
行一周的时间为90 min左右.这样，航天飞机离的宇航员在24 h内见到日落日出的次数应为（）A．0.38B．1C．2.7D．16
【答案】D
【解析】航天飞机绕行到地球向阳的区域，阳光能照射到它时为白昼，当飞到地球背阳的区域，
阳光被地球挡住时就是黑夜.因航天飞机绕地球一周所需时间为90 min,而地球昼夜交替的周期是
24×60 min,所以，航天飞机里的宇航员在绕行一周的时间内，看到日落日出的次数
n==16.
思路分析：航天飞机绕行到地球向阳的区域，阳光能照射到它时为白昼，当飞到地球背阳的区域，阳光被地球挡住时就是黑夜.因航天飞机绕地球一周所需时间为90 min,而地球昼夜交替的周期是
24×60 min,
试题点评：本题考查了开普勒定律得应用，从题中挖掘有用是信息是关键
10.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，试用开普勒定律
计算出：在赤道平面内离地面多大高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空不
动一样.（地球半径约为6.4×103 m）
【答案】3.63×104 km
【解析】设人造地球卫星的轨道半径为R，周期为T.由于卫星在赤道平面内随地球一起转动，相
对地球静止，所以，卫星绕地球转动的周期必然和地球自转的周期相同，即T="1" d.
设月球绕地球运动的轨道半径为R′，地球的半径为R
0，则R′＝60R
，
设月球绕地球运动的周期为T′，则T′＝27 d. 由开普勒第三定律得
=
解得：R=R′=60R
0=6.67R
卫星在赤道平面内离地面的高度为
H=R-R
0=5.67R
=5.67×6.4×103 km=3.63×104 km.
思路分析：月球和人造地球卫星都是绕着地球运动，所以可以用开普勒第三定律解题
试题点评：本题的关键是知道月球和人造地球卫星都是绕着地球运动，进而用开普勒第三定律分析，。