7.1行星的运动 课后练习
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7.1行星的运动
一、选择题（共15题）
开普勒关于行星运动的描述正确的是
A．所有的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
B．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
C．所有行星轨道半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比值都相等
D．所有行星轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
下列行星中有与地球类似的坚硬岩石外壳的是
A．土星 B．金星 C．海王星 D．天王星
关于开普勒第三定律 ，以下说法中正确的是
A． 表示行星运动的自转周期
B． 值只与中心天体有关，与行星无关
C．该定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动
D．若地球绕太阳运转的半长轴为 ，周期为 ，月球绕地球运转的半长轴为 ，周期为 ，则
太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的 倍，则该行星绕太阳公转的周期是
A． 年 B． 年 C． 年 D． 年
关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是
A．所有的行星都绕太阳做圆周运动
B．对任意一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积
C．在 中， 是与太阳无关的常量
D．开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
行星之所以绕太阳运行，是因为
A．行星运动时的惯性作用
B．太阳是宇宙的控制中心，所有星体都绕太阳旋转
C．太阳对行星有约束运动的引力作用
D．行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳
关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是
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．对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C．表达式 ， 是一个与行星无关的常量
D．表达式 ， 代表行星运动的自转周期
关于天体的运动，下列说法中正确的是
A．天体的运动和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、最和谐的匀速圆周运动
C．太阳从东边升起，西边落下，所以太阳绕地球运动
D．太阳系中所有的行星都绕太阳运动
如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为 , 为近日点， 为远日点， 、 为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从 到 、 到 的运动过程中
A．从 到 所用的时间等于 B．从 到 做减速运动
C．从 到 阶段，速率逐渐变小 D．从 到 所用时间等于
开普勒分别于 年和 年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运行定律。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圆，太阳处在圆心上
B．在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律
C．开普勒独立完成了观测行星的运动数据、整理观测数据、发现行星运动定律等全部工作
D．对任意一个行星来说，它离太阳较近时运行的速度比较快，而离太阳较远时运行的速度较慢
年 月 日“超级月亮”现身合肥市夜空，某时刻月亮看起来比平常大 、亮度提高了 ，这是因为月球沿椭圆轨道绕地球运动到近地点的缘故，则下列说法中正确的是
A．此时月球的速度最小
B．此时月球的加速度最大
C．月球由远地点向近地点运动的过程，地球对月球的万有引力做负功
D．月球由远地点向近地点运动的过程，月球的机械能减小
下列关于宇宙的说法中正确的是
A．地球是宇宙中唯一有卫星的行星 B．太阳是银河系中唯一发光的恒星
C．太阳是银河系的一个组成部分 D．所谓恒星就是永恒不变的星球
关于开普勒行星运动的公式 ，以下理解正确的是
A． 是一个与行星无关的常量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 ，周期为 ；月球绕地球运转轨道的长半轴为 ，周期为 ，则
C． 表示行星运动的自转周期
D． 表示行星运动的公转周期
关于行星运动的下列说法，正确的是
A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆
B．行星从近日点运动到远日点，线速度逐渐增大
C．行星运动的椭圆轨道的半长轴越大，周期越小
D．某行星由近日点到远日点的时间等于由远日点到近日点的时间
开普勒关于行星运动规律的表达式为 ，以下理解正确的是
A． 是一个与行星无关的常量
B． 代表行星的球体半径
C． 代表行星运动的自转周期
D． 代表行星绕太阳运动的公转周期
二、填空题（共4题）
判断下列说法的正误。
开普勒第三定律中的常数 与行星无关，与太阳也无关。
所有行星 的三次方跟它的公转周期 的二次方的 ，即 。
最早用科学方法证实“地球是圆的”的学者是古希腊人 。但直到 年， 等人完成了绕地球航行一周后，地球是一个球体才被人们公认。
如图所示，椭圆为地球绕太阳运动的轨道， 、 分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点，地球经过这两点时的速率分别为 和 ；阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积，分别用 和 表示，则 、 。（均选填“”“”或“”）
三、综合题（共4题）
开普勒定律。
(1) 第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 上。
(2) 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的 。
(3) 第三定律：所有行星轨道的 跟它的 的比都相等。其表达式为 ，其中 是椭圆轨道的半长轴， 是公转周期， 是一个对所有行星 的常量。
地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在 年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的 倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。
(1) 这颗彗星最近出现的时间是 年，它下次飞近地球大约是哪一年？
(2) 若哈雷彗星在近日点的线速度为 在远日点的线速度为 ，则哪个线速度大？
两种对立的学说
(1) 地心说
i 是宇宙的中心，是静止不动的；
ii 太阳、月亮以及其他行星都绕 运动；
iii 地心说的代表人物是古希腊科学家 。
(2) 日心说
i 是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳做 ；
ii 日心说的代表人物是 。
(3) 局限性
i 古人都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的 运动。
ii 开普勒研究了 的行星观测记录，发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据 （填“不符”或“相符”）。
地球是球状的证据有哪些？
答案
一、选择题（共12题）
1. 【答案】A
【解析】开普勒第一定律的内容为：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，A正确，B错误；开普勒第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等，C、D错误。
2. 【答案】B
3. 【答案】B
【解析】 表示行星运动的公转周期，不是自转周期，A错误； 是一个与行星无关的量， 只与中心天体有关，B正确；开普勒第三定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，C错误；地球绕太阳转动，而月球绕地球转动，二者不是同一中心天体，故对应的 值不同，D错误。
4. 【答案】D
【解析】设地球半径为 ，则行星半径为 ，根据开普勒第三定律得：，
解得：，
地球的公转周期为 年，则说明该行星的公转周期为 年。
年与计算结果不符，故A不符合题意。
年与计算结果不符，故B不符合题意。
年与计算结果不符，故C不符合题意。
年与计算结果相符，故D符合题意。
5. 【答案】B
【解析】根据开普勒第一定律知，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错误；
由开普勒第二定律知，对任意一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故B正确；
在 中， 是与太阳有关的常量，故C错误；
开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中卫星绕行星的运动，故D错误。
6. 【答案】C
7. 【答案】D
【解析】A、根据开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A正确。
B、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，故B正确。
C、根据开普勒第三定律，， 是与中心天体质量有关的量，与行星无关，故C正确。
D、根据开普勒第三定律可知，所有行星的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， 为行星运动的公转周期，故D不正确。
本题选不正确的，故选：D。
8. 【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，即遵守牛顿运动定律，选项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，选项B错误；太阳从东边升起，又从西边落下，是地球自转的结果，选项C错误；太阳系中行星都绕太阳运动，D正确。
9. 【答案】C
【解析】由开普勒笫二定律知，从 至 速率在减小， 至 速率在增大，所以B错误，C正确；由对称性知， 与 所用的时间均为 ，故从 到 所用时间小于 ，从 所用时间大于 ，从 所用时间大于 ，A 、D错误。
10. 【答案】D
【解析】根据开普勒行星运动第一定律，所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A项错误；
开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律，故B项错误；
在开普勒发现了行星的运行规律后，牛顿发现的万有引力定律，故C项错误；
根据开普勒行星运动第二定律，对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。所以对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大，故D项正确。
11. 【答案】B
【解析】根据开普勒定律，月球和地球的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故在近地点速度最大，故A错误；
在近地点轨道半径小，根据牛顿第二定律：，此时月球的加速度大，故B正确；
既然从远地点向近地点运动过程是加速运动，说明万有引力做正功，故C错误；
由于只有万有引力做功，故月球的机械能不变，故D错误。
12. 【答案】C
13. 【答案】A；D
【解析】 是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确；
开普勒第三定律中的公式 ，必须对应同一个中心天体， 值才相同，地球绕太阳运转和月球绕地球运转的中心天体不同，故 值不同，故B错误；
代表行星运动的公转周期，故C错误，D正确。
14. 【答案】A；D
15. 【答案】A；D
【解析】开普勒第三定律中的公式 ； 是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确；
代表行星椭圆运动的半长轴，故B错误；
代表行星运动的公转周期，故C错误，D正确。
16. 【答案】
17. 【答案】轨道半径 ；
18. 【答案】亚里士多德；
19. 【答案】；
20. 【答案】
(1) 椭圆；椭圆的一个焦点
(2) 面积相等
(3) 半长轴的三次方；公转周期的二次方；都相同
21. 【答案】
(1) 年
(2)
【解析】
(1) 由开普勒第三定律知
得：
解得： 年
即下次飞近地球大约为 年 年。
(2) 由开普勒第二定律知 。
12. 【答案】
(1) i 地球
ii 地球
iii 托勒密
(2) i 太阳；匀速圆周运动
ii 哥白尼
(3) i 匀速圆周
ii 第谷；不符
23. 【答案】第一，船只出海时渐渐没入地平线，最后完全消失在地球弧线下方；
第二，向南旅行与向北旅行时所见的星空是不同的；
第三，月食时地球投到月球上的影子是圆形的；
第四，麦哲伦环球航行。
一、选择题（共15题）
开普勒关于行星运动的描述正确的是
A．所有的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
B．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
C．所有行星轨道半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比值都相等
D．所有行星轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
下列行星中有与地球类似的坚硬岩石外壳的是
A．土星 B．金星 C．海王星 D．天王星
关于开普勒第三定律 ，以下说法中正确的是
A． 表示行星运动的自转周期
B． 值只与中心天体有关，与行星无关
C．该定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动
D．若地球绕太阳运转的半长轴为 ，周期为 ，月球绕地球运转的半长轴为 ，周期为 ，则
太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的 倍，则该行星绕太阳公转的周期是
A． 年 B． 年 C． 年 D． 年
关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是
A．所有的行星都绕太阳做圆周运动
B．对任意一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积
C．在 中， 是与太阳无关的常量
D．开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
行星之所以绕太阳运行，是因为
A．行星运动时的惯性作用
B．太阳是宇宙的控制中心，所有星体都绕太阳旋转
C．太阳对行星有约束运动的引力作用
D．行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳
关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是
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．对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C．表达式 ， 是一个与行星无关的常量
D．表达式 ， 代表行星运动的自转周期
关于天体的运动，下列说法中正确的是
A．天体的运动和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、最和谐的匀速圆周运动
C．太阳从东边升起，西边落下，所以太阳绕地球运动
D．太阳系中所有的行星都绕太阳运动
如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为 , 为近日点， 为远日点， 、 为轨道短轴的两个端点。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从 到 、 到 的运动过程中
A．从 到 所用的时间等于 B．从 到 做减速运动
C．从 到 阶段，速率逐渐变小 D．从 到 所用时间等于
开普勒分别于 年和 年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运行定律。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圆，太阳处在圆心上
B．在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律
C．开普勒独立完成了观测行星的运动数据、整理观测数据、发现行星运动定律等全部工作
D．对任意一个行星来说，它离太阳较近时运行的速度比较快，而离太阳较远时运行的速度较慢
年 月 日“超级月亮”现身合肥市夜空，某时刻月亮看起来比平常大 、亮度提高了 ，这是因为月球沿椭圆轨道绕地球运动到近地点的缘故，则下列说法中正确的是
A．此时月球的速度最小
B．此时月球的加速度最大
C．月球由远地点向近地点运动的过程，地球对月球的万有引力做负功
D．月球由远地点向近地点运动的过程，月球的机械能减小
下列关于宇宙的说法中正确的是
A．地球是宇宙中唯一有卫星的行星 B．太阳是银河系中唯一发光的恒星
C．太阳是银河系的一个组成部分 D．所谓恒星就是永恒不变的星球
关于开普勒行星运动的公式 ，以下理解正确的是
A． 是一个与行星无关的常量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 ，周期为 ；月球绕地球运转轨道的长半轴为 ，周期为 ，则
C． 表示行星运动的自转周期
D． 表示行星运动的公转周期
关于行星运动的下列说法，正确的是
A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆
B．行星从近日点运动到远日点，线速度逐渐增大
C．行星运动的椭圆轨道的半长轴越大，周期越小
D．某行星由近日点到远日点的时间等于由远日点到近日点的时间
开普勒关于行星运动规律的表达式为 ，以下理解正确的是
A． 是一个与行星无关的常量
B． 代表行星的球体半径
C． 代表行星运动的自转周期
D． 代表行星绕太阳运动的公转周期
二、填空题（共4题）
判断下列说法的正误。
开普勒第三定律中的常数 与行星无关，与太阳也无关。
所有行星 的三次方跟它的公转周期 的二次方的 ，即 。
最早用科学方法证实“地球是圆的”的学者是古希腊人 。但直到 年， 等人完成了绕地球航行一周后，地球是一个球体才被人们公认。
如图所示，椭圆为地球绕太阳运动的轨道， 、 分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点，地球经过这两点时的速率分别为 和 ；阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积，分别用 和 表示，则 、 。（均选填“”“”或“”）
三、综合题（共4题）
开普勒定律。
(1) 第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 上。
(2) 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的 。
(3) 第三定律：所有行星轨道的 跟它的 的比都相等。其表达式为 ，其中 是椭圆轨道的半长轴， 是公转周期， 是一个对所有行星 的常量。
地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在 年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的 倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。
(1) 这颗彗星最近出现的时间是 年，它下次飞近地球大约是哪一年？
(2) 若哈雷彗星在近日点的线速度为 在远日点的线速度为 ，则哪个线速度大？
两种对立的学说
(1) 地心说
i 是宇宙的中心，是静止不动的；
ii 太阳、月亮以及其他行星都绕 运动；
iii 地心说的代表人物是古希腊科学家 。
(2) 日心说
i 是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳做 ；
ii 日心说的代表人物是 。
(3) 局限性
i 古人都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的 运动。
ii 开普勒研究了 的行星观测记录，发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据 （填“不符”或“相符”）。
地球是球状的证据有哪些？
答案
一、选择题（共12题）
1. 【答案】A
【解析】开普勒第一定律的内容为：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，A正确，B错误；开普勒第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等，C、D错误。
2. 【答案】B
3. 【答案】B
【解析】 表示行星运动的公转周期，不是自转周期，A错误； 是一个与行星无关的量， 只与中心天体有关，B正确；开普勒第三定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动，C错误；地球绕太阳转动，而月球绕地球转动，二者不是同一中心天体，故对应的 值不同，D错误。
4. 【答案】D
【解析】设地球半径为 ，则行星半径为 ，根据开普勒第三定律得：，
解得：，
地球的公转周期为 年，则说明该行星的公转周期为 年。
年与计算结果不符，故A不符合题意。
年与计算结果不符，故B不符合题意。
年与计算结果不符，故C不符合题意。
年与计算结果相符，故D符合题意。
5. 【答案】B
【解析】根据开普勒第一定律知，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错误；
由开普勒第二定律知，对任意一个行星，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故B正确；
在 中， 是与太阳有关的常量，故C错误；
开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中卫星绕行星的运动，故D错误。
6. 【答案】C
7. 【答案】D
【解析】A、根据开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A正确。
B、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，故B正确。
C、根据开普勒第三定律，， 是与中心天体质量有关的量，与行星无关，故C正确。
D、根据开普勒第三定律可知，所有行星的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， 为行星运动的公转周期，故D不正确。
本题选不正确的，故选：D。
8. 【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，即遵守牛顿运动定律，选项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，选项B错误；太阳从东边升起，又从西边落下，是地球自转的结果，选项C错误；太阳系中行星都绕太阳运动，D正确。
9. 【答案】C
【解析】由开普勒笫二定律知，从 至 速率在减小， 至 速率在增大，所以B错误，C正确；由对称性知， 与 所用的时间均为 ，故从 到 所用时间小于 ，从 所用时间大于 ，从 所用时间大于 ，A 、D错误。
10. 【答案】D
【解析】根据开普勒行星运动第一定律，所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A项错误；
开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律，故B项错误；
在开普勒发现了行星的运行规律后，牛顿发现的万有引力定律，故C项错误；
根据开普勒行星运动第二定律，对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。所以对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大，故D项正确。
11. 【答案】B
【解析】根据开普勒定律，月球和地球的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故在近地点速度最大，故A错误；
在近地点轨道半径小，根据牛顿第二定律：，此时月球的加速度大，故B正确；
既然从远地点向近地点运动过程是加速运动，说明万有引力做正功，故C错误；
由于只有万有引力做功，故月球的机械能不变，故D错误。
12. 【答案】C
13. 【答案】A；D
【解析】 是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确；
开普勒第三定律中的公式 ，必须对应同一个中心天体， 值才相同，地球绕太阳运转和月球绕地球运转的中心天体不同，故 值不同，故B错误；
代表行星运动的公转周期，故C错误，D正确。
14. 【答案】A；D
15. 【答案】A；D
【解析】开普勒第三定律中的公式 ； 是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确；
代表行星椭圆运动的半长轴，故B错误；
代表行星运动的公转周期，故C错误，D正确。
16. 【答案】
17. 【答案】轨道半径 ；
18. 【答案】亚里士多德；
19. 【答案】；
20. 【答案】
(1) 椭圆；椭圆的一个焦点
(2) 面积相等
(3) 半长轴的三次方；公转周期的二次方；都相同
21. 【答案】
(1) 年
(2)
【解析】
(1) 由开普勒第三定律知
得：
解得： 年
即下次飞近地球大约为 年 年。
(2) 由开普勒第二定律知 。
12. 【答案】
(1) i 地球
ii 地球
iii 托勒密
(2) i 太阳；匀速圆周运动
ii 哥白尼
(3) i 匀速圆周
ii 第谷；不符
23. 【答案】第一，船只出海时渐渐没入地平线，最后完全消失在地球弧线下方；
第二，向南旅行与向北旅行时所见的星空是不同的；
第三，月食时地球投到月球上的影子是圆形的；
第四，麦哲伦环球航行。