辽宁省大连经济技术开发区得胜高级中学人教版高一物理必修二：6.1行星的运动同步测试题

辽宁省大连经济技术开发区得胜高级中学人教版高一物理必
修二：6.1行星的运动同步测试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
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，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”现在看来都是不正确的
2．下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )
A ．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B ．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C ．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D ．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
3．理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一
切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用．对开普勒第三定律公式3
2R k T
=的理解，下列说法正确的是（ ）
A ．公式只适用于轨道是椭圆的运动
B ．式中的k 值，对于所有行星(或卫星)都相等
C ．式中的k 值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关
D ．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
4．两颗行星的质量分别为m 1和m 2，绕太阳运行的轨道半长轴分别为r 1和r 2，则它们的公转周期之比为（ ）
A ．√r 1r 2
B ．r 13
r 23 C ．√r 13r 23 D ．无法确定 5．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 ，则过近日点时行星的速率为（ ）
A ．b a b v v a =
B ．b a v =
C ．b a a v v b =
D ．b a v =
二、填空题
6．首先发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，揭示行星运动规律的科学家是 ，他是仔细研究了 的观测资料，经过了四年的刻苦计算的基础上总结出来的。

7．古人认为天体的运动是最完美和谐的________运动，后来________发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在________位置上．
8．已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b ，则它们的公转周期之比为________
三、解答题
9．有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？
10．地球公转运行的轨道半径R =1.49×1011m ，若把地球公转周期称为1年，那么土星运行的轨道半径R =1.43×1012m ，其周期多长？
11．两颗行星的质量分别为m 1和m 2，它们绕太阳运动的轨道半径为R 1和R 2，若m 1=2m 2,R 1=4R 2，则它们的周期之比为多少？
12．飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动，如图所示，其周期为T,如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点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行，椭圆和地球表面相切于B 点，设地球半径为R 0，问飞船从A 点返回到地面上B 点所需时间为多少？
参考答案
1．D
【解析】
A、现在看来，地心说是错误，故A错误；
B、日心说认为太阳是静止不动的，所有天体都绕太阳运行，其实太阳并不是静止不动的，可以知道，日心说比地心说先进，但是也不是完全正确的，故BC错误，D正确。

点睛：地心说认为地球是宇宙的中心，并且是不动的，周围的一切天体都绕着地球转：日心说认为太阳是宇宙的中心，地球是运动的，行星及周围天体都绕着太阳转．
2．A
【详解】
试题分析：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．开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．可判断A正确．
解：A、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．故A正确．
B、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆而不是圆，故B错误．
C、根据开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等，故C错误．
D、与开普勒第三定律，所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等矛盾，故D错误．
故选A．
3．C
【解析】
【详解】
A．开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，所以也适用于轨道是圆的运动，故A错误；
BC．式中的k是与中心星体的质量有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关，故B 错误，C正确；
D．式中的k是与中心星体的质量有关，已知月球与地球之间的距离，无法求出地球与太阳之间的距离，故D错误。

【点睛】
此题需要掌握：开普勒运动定律不仅适用于椭圆运动，也适用于圆周运动，不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，式中的k是与中心星体的质量有关的。

4．C
【解析】
【详解】
根据开普勒第三定律：a 3
T2=k，所以r13
T13
=r23
T23
，即T1
T2
=√r13
r23
，C正确．
5．C
【解析】
取极短时间t∆，根据开普勒第二定律得行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，
有：11
22
a b
a v t
b v t
⋅⋅∆=⋅⋅∆，得到：
b a
a
v v
b
=，故选项C正确．
点睛：本题考查对开普勒第二定律的理解和应用能力，在极短时间内，行星与太阳连线扫过的范围近似为三角形．
6．开普勒，第谷
【解析】
由教材可知，德国天文学家开普勒仔细研究了第谷的观测资料经过了四年的刻苦计算的基础上总结出来的。

7．匀速圆周；开普勒；椭圆运动；椭圆的一个焦点
【解析】
古人认为天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动，后来开普勒第一定律：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．
点睛：由开普勒第一定律，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
8．√b3
【解析】
由开普勒第三定律得：a 3
T2
=k，可知它们的公转周期的平方之比等于b3，则它们的公转周期之比为√b3。

点睛：考查开普勒第三定律的应用，注意适用条件是同一个中心天体。

【解析】
根据开普勒第三定律：，即，解得：T行＝16T地＝22.6年.
思路分析：地球绕太阳运行的周期为1年，由开普勒第三定律＝恒量即可求出行星绕太阳运行的周期.
试题点评：本题考查了开普勒第三定律得应用，
10．29.7年
【解析】
【详解】
地球和土星均为太阳系的行星，对同一恒星的所有卫星，其轨道半径和运行周期均满足R 3
T2
=恒量，
解：根据行星的运动规律：R 3
T2=k，有(1.49×1011)3
T2
=(1.43×1012)3
T′2
，
解得T′=29.7T=29.7年．
11．8
【解析】
【分析】
根据开普勒第三定律得到行星的周期与轨道半径的关系式，再进行求解．【详解】
由开普勒第三定律R 3
T2=K知：R13
T13
=R23
T23
；
即：(T1
T2)2=(R1
R2
)3=43，即T1
T2
=8，其比值与质量无关
【点睛】
解决本题的关键要掌握开普勒第三定律，熟练运用比例法求解．也可以根据万有引力等于向心力列式解答．
12．
3
2
1
8
R
T
R
⎫
+⎪⎝⎭
【详解】
飞船返回时间为椭圆运行周期T′的一半，而椭圆的长半轴为1
2
(R+R0),
由开普勒第三定律可得：
33
22 R R T T
'
=
'
可得：
3
2
1
1
28
R
t T T
R
⎛⎫
'
==+
⎪
⎝⎭。