7.1行星的运动 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.1行星的运动 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 379.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-07 07:07:03 | ||
图片预览
文档简介
人教版必修第二册 7.1 行星的运动
一、单选题
1．下列有关物理学史的表述正确的是（ ）
A．牛顿最早利用实验与推理相结合的方法得出力不是维持运动的原因
B．开普勒提出了行星运动的三大定律
C．亚里士多德认为物体下落的快慢与它的轻重无关
D．伽利略利用实验直接得出自由落体运动是匀加速直线运动
2．行星绕太阳公转的半长轴a的立方与公转周期T的平方的比值是一个定值，即：（k与太阳的质量M有关），现将某行星轨道近似成圆轨道，已知万有引力常量为G，则关于k与M的关系为（ ）
A． B． C． D．
3．设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧（称为地内行星）。在某些特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面。天文学称这种现象为“金星凌日”。如图所示，2012年6月6日天空上演的“金星凌日”吸引了全世界数百万天文爱好者。假设地球公转轨道半径为R，“金星凌日”每隔t0年出现一次，则金星的公转轨道半径为（ ）
A． B．R
C．R D．R
4．太阳系有八大行星，八大行星离太阳的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（ ）
A．地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的
B．伽利略提出了“日心说”
C．牛顿提出了“日心说”
D．哥白尼发现了行星运动三大定律
6．物理必修二的P49页中介绍 ：亚当斯通过对行星“天王星”的长期观察发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发生一次最大的偏离。亚当斯认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知行星（后命名为海王星）对天王星的万有引力引起的。由于课本没有阐述其计算的原理，这极大的激发了射洪中学天文爱好社团同学的探索热情，通过集体研究，最终掌握了亚当斯当时的计算方法：设其（海王星）运动轨道与天王星在同一平面内，且与天王星的绕行方向相同，天王星的运行轨道半径为R，周期为T，并认为上述最大偏离间隔时间t就是两个行星相邻两次相距最近的时间间隔，并利用此三个物理量推导出了海王星绕太阳运行的圆轨道半径，则下述是海王星绕太阳运行的圆轨道半径表达式正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．16世纪，哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点。这四个论点中目前看存在缺陷的是（ ）
A．与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多
B．宇宙的中心是太阳，其它行星都围绕太阳做匀速圆周运动
C．地球自西向东自转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落
D．地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动
8．地球和土星都沿椭圆轨道绕太阳公转，土星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A．太阳处在椭圆的中心
B．土星比地球的公转周期大
C．它们在近日点的速度均小于各自在远日点的速度
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
9．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
10．行星绕恒星的运动轨道近似成圆形，那么它轨道半径R的三次方与运行周期T的平方的比值为k，即，则常数k的大小（ ）
A．与行星的质量有关 B．只与恒星的质量有关
C．与行星的运行周期T有关 D．与行星的轨道半径R有关
11．根据德国天文学家开普勒的行星运动三定律，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
B．行星在椭圆轨道上运动时，任意相等的时间内走过的弧长都相等
C．由开普勒第二定律可知，行星离太阳越近，机械能越大
D．开普勒第三定律公式中的k值，只与中心天体有关
12．中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10。日成功环绕火星运动。若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0，则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为（ ）
A．365天 B．400天 C．670天 D．800天
13．下列对开普勒定律的理解正确的是（ ）
A．地球与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等
B．所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点
C．火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．哈雷彗星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道（可视为圆形）半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比
14．如图所示，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，关于经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系，下列说法正确的是（ ）
A．v1>v2 B．v1＝v2
C．v115．如图，地球在椭圆轨道上运动，太阳位于椭圆的一个焦点上。A、B、C、D是地球运动轨道上的四个位置，其中A距离太阳最近，C距离太阳最远；B和D点是弧线ABC和ADC的中点。则地球绕太阳（ ）
A．做匀速率的曲线运动
B．经过A点时的加速度最小
C．从B经A运动到D的时间小于从D经C运动到B的时间
D．从A经D运动到C的时间大于从C经B运动到A的时间
二、填空题
16．两颗人造地球卫星的轨道半径之比，那么，它们的周期之比__________．（根据开普勒定律计算，结果中可以含有根号）
17．下表列出了太阳系八大行星的一些数据：直径d、与太阳间平均距离r及绕日转动的周期T。计算各行星离太阳平均距离r与行星直径d之比，平均距离r的三次方与周期T的二次方之比，并回答下列问题。
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
直径约 5 12 12.75 7 140 120 52 50
与太阳间平均距离约 60 108 150 230 780 1400 2900 4500
绕日周期T（年）约 0.25 0.6 1 1.9 12 29 84 165
约 12 9 118 32.9 5.57 11.7 55.8 90
约
(1)行星绕太阳旋转周期T与它们离太阳间的距离有什么关系？( )
(2)各行星中，最大的是____________星，为__________________，最小的是____________星，为____________。由于很大，你能将行星的绕日运动视为怎样的一个运动模型？( )
(3)如图所示，将各行星之值用直方图表示出来。分析直方图，你能发现什么结论？( )
18．如图所示，人造地球卫星在椭圆形轨道上运转，设a点为近地点，b点为远地点．卫星沿轨道做顺时针转动，卫星通过a点时的线速度____通过b点时的线速度（填＞、=或＜）．
三、解答题
19．设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧（称为地内行星）。在某些特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面。天文学称这种现象为“金星凌日”。如图所示，2012年6月6日天空上演的“金星凌日”吸引了全世界数百万天文爱好者。假设地球公转轨道半径为R，“金星凌日”每隔t0年出现一次，已知地球公转周期为T=1年。求金星的公转轨道半径。
20．如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ =π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期．求：
（1）该行星的公转周期T 行
（2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t．
21．太阳系中有八大行星，它们与太阳间的距离从小到大依次为水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星，下面是八大行星绕太阳运动的有关数据
请认真阅读并分析数据，可得到哪些结论（至少写出两条）
22．人类对天体运动的研究历史悠久，其中有许多脍炙人口的精彩故事。请去图书馆或上网收集有关资料，与同学们交流。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．伽利略最早利用实验与推理相结合的方法得出力不是维持运动的原因，A错误；
B．开普勒提出了行星运动的三大定律，B正确；
C．亚里士多德认为物体下落的快慢与它的轻重有关，C错误；
D．伽利略没有利用实验直接得出自由落体运动是匀加速直线运动，是通过实验加合理外推，D错误。
故选B。
2．A
【详解】
根据
得
A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
设金星的轨道半径为Rx，周期为Tx，角速度为ωx，则由开普勒第三定律有
可得
根据题意，应有ωx＞ω0则
（ωx－ω0）·t0＝2π
即
解得
，其中T0＝1年
联立解得
故选B。
4．D
【详解】
根据开普勒第三定律＝k知
a3＝kT2
故选D。
5．A
【详解】
A．地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，A正确；
BC．哥白尼提出了“日心说”，BC错误；
D．开普勒发现了行星运动三定律，D错误。
故选A。
6．D
【详解】
由题可知：海王星与天王星相距最近时，对天王星的影响最大，且每隔时间发生一次最大的偏离。设海王星的周期为，圆轨道半径为，则有
解得
根据开普勒三定律
解得
故选D。
7．B
【详解】
A．与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多，该说法正确，不符合题意；
B．宇宙的中心不是太阳，其它行星也不都围绕太阳做匀速圆周运动，此论点不对，选项B符合题意；
C．地球自西向东自转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落，选项C正确，不符合题意；
D．地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动，选项D正确，不符合题意；
故选B。
8．B
【详解】
A．太阳处在椭圆的焦点上，选项A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，可知，土星比地球的公转周期大，选项B正确；
C．根据开普勒第二定律可知，它们在近日点的速度均大于各自在远日点的速度，选项C错误；
D．地球和土星分别沿着不同的轨道运动，则地球和土星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，选项D错误。
故选B。
9．A
【详解】
AB．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；
CD．开普勒第三定律的内容为：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，CD错误。
故选A。
10．B
【详解】
根据
可得
则常数k的大小只与恒星的质量有关。
故选B。
11．D
【详解】
A．所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点，故A错误；
B．行星在椭圆轨道上运动时，任意相等的时间内行星与太阳连线扫过的面积相等，故B错误；
C．行星在椭圆轨道上运动时，只有万有引力做功，机械能守恒，故C错误；
D．开普勒第三定律公式
中的k值，只与中心天体有关，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
设火星轨道半径为R1，公转周期为T1，地球轨道半径为R2，公转周期为T2，依题意有
解得
根据开普勒第三定律，有
解得
设从相距最近到相距最远需经过的最短时间为t，有
带入数据，可得
故选B。
13．D
【详解】
A．根据开普勒第二定律，所有行星绕太阳运动，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A错误；
B．另一个焦点在行星与太阳连线上 具体位置可以用椭圆公式算出，是在行星轨道的中心点为对称中心，太阳与对称中心的对称点就是另一个焦点，由于行星轨道不一样，所以另一个焦点每个行星都是不同的，故B错误；
C．根据开普勒第二定律，是所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，而火星和地球不在同一轨道，相等的时间内扫过的面积不相同；故C错误；
D．根据开普勒第三定律，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，故D正确。
故选D。
14．A
【详解】
根据开普勒第二定律可知，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，距离地球越近，则速率越大，则经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系
v1>v2
故选A。
15．C
【详解】
A．做椭圆运动的物体在近地点的速度大，在远地点的速度小，A错误。
B．根据公式
可知，A点的加速度最大，B错误。
C．由A可知，近地点的速度大，在远地点的速度小，所以从B经A运动到D的时间小于从D经C运动到B的时间，C正确。
D．由C可知，从A经D运动到C的时间等于从C经B运动到A的时间，D错误。
故选C。
16．
【详解】
根据开普勒行星运动第三定律
.则若两颗人造地球卫星的轨道半径之比为R1：R2=3：1，则周期之比为
17． r越大，T也越大 海王星 木星 几何点 各行星绕日运动的近似圈轨道半径的三次方与其周期的二次方之比为一定值
【详解】
(1)[1]从表中数据可得出行星绕日运动的周期T与它们离日的平均距离r有关：r越大，T也越大，即旋转一周时间越长。
(2)[2][3][4][5]值最大的是海王星，为倍，最小的是木星，为倍；
[6]由于，因此可以将行星视为一个“几何点”，它在绕日做近似圆周的运动，研究行星运动时可忽略其本身的形状，自转等其他次要因素。
(3)[7]在直方图上各行星值非常相近。这表明各行星绕日运动的近似圈轨道半径的三次方与其周期的二次方之比为一定值。
18．＞
【详解】
[1]根据开普勒第二定可知，近地点运动的比较快，远地点运动的比较慢，所以卫星通过a点时的线速度大于通过b点时的线速度。
19．
【详解】
设金星的轨道半径为Rx，周期为Tx，角速度为ωx，则由开普勒第三定律有
可得
根据题意，应有，则
即
解得
其中T0=1年，联立解得
20．（1）；（2）
【详解】
（1）设行星的公转半径为r
R=Rsinθ
则由开普勒第三定律得：T行 ===
（2）当行星处于最佳观察期时，地球在行星之前．设地球的角速度ω1，行星的角速度ω2，经历时间为t2 ，则有：
点睛：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用．要注意物理问题经常要结合数学几何关系解决．正确作图是解题的关键．
21．行星运动轨道半长轴立方与周期平方的比值为定值
行星运动椭圆轨道的偏心率较小，粗略计算时可近似看成圆轨道
【详解】
结合图中数据和开普勒行星运动定律可以得出行星运动轨道半长轴立方与周期平方的比值为定值；行星运动椭圆轨道的偏心率较小，粗略计算时可近似看成圆轨道
22．见详解
【详解】
在古代，人们只能用肉眼观测天体。2世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪，波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。到了1610年，意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜，首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代，牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段，在天文学的发展历史上，是一次巨大的飞跃。19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明，使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律，从而更加深入到问题本质，从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。 1950年代，射电望远镜开始应用。到了1960年代，取得了称为“天文学四大发现”的成就：微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时，人类也突破了地球束缚，可到天空中观测天体。除可见光外，天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展，也对现代天文学成就产生很大影响。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列有关物理学史的表述正确的是（ ）
A．牛顿最早利用实验与推理相结合的方法得出力不是维持运动的原因
B．开普勒提出了行星运动的三大定律
C．亚里士多德认为物体下落的快慢与它的轻重无关
D．伽利略利用实验直接得出自由落体运动是匀加速直线运动
2．行星绕太阳公转的半长轴a的立方与公转周期T的平方的比值是一个定值，即：（k与太阳的质量M有关），现将某行星轨道近似成圆轨道，已知万有引力常量为G，则关于k与M的关系为（ ）
A． B． C． D．
3．设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧（称为地内行星）。在某些特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面。天文学称这种现象为“金星凌日”。如图所示，2012年6月6日天空上演的“金星凌日”吸引了全世界数百万天文爱好者。假设地球公转轨道半径为R，“金星凌日”每隔t0年出现一次，则金星的公转轨道半径为（ ）
A． B．R
C．R D．R
4．太阳系有八大行星，八大行星离太阳的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．在物理学发展历史中，许多物理学家做出了卓越贡献。以下关于物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是（ ）
A．地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的
B．伽利略提出了“日心说”
C．牛顿提出了“日心说”
D．哥白尼发现了行星运动三大定律
6．物理必修二的P49页中介绍 ：亚当斯通过对行星“天王星”的长期观察发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发生一次最大的偏离。亚当斯认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知行星（后命名为海王星）对天王星的万有引力引起的。由于课本没有阐述其计算的原理，这极大的激发了射洪中学天文爱好社团同学的探索热情，通过集体研究，最终掌握了亚当斯当时的计算方法：设其（海王星）运动轨道与天王星在同一平面内，且与天王星的绕行方向相同，天王星的运行轨道半径为R，周期为T，并认为上述最大偏离间隔时间t就是两个行星相邻两次相距最近的时间间隔，并利用此三个物理量推导出了海王星绕太阳运行的圆轨道半径，则下述是海王星绕太阳运行的圆轨道半径表达式正确的是（ ）
A． B． C． D．
7．16世纪，哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点。这四个论点中目前看存在缺陷的是（ ）
A．与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多
B．宇宙的中心是太阳，其它行星都围绕太阳做匀速圆周运动
C．地球自西向东自转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落
D．地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动
8．地球和土星都沿椭圆轨道绕太阳公转，土星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A．太阳处在椭圆的中心
B．土星比地球的公转周期大
C．它们在近日点的速度均小于各自在远日点的速度
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
9．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
10．行星绕恒星的运动轨道近似成圆形，那么它轨道半径R的三次方与运行周期T的平方的比值为k，即，则常数k的大小（ ）
A．与行星的质量有关 B．只与恒星的质量有关
C．与行星的运行周期T有关 D．与行星的轨道半径R有关
11．根据德国天文学家开普勒的行星运动三定律，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
B．行星在椭圆轨道上运动时，任意相等的时间内走过的弧长都相等
C．由开普勒第二定律可知，行星离太阳越近，机械能越大
D．开普勒第三定律公式中的k值，只与中心天体有关
12．中国首个火星探测器“天问一号”，已于2021年2月10。日成功环绕火星运动。若火星和地球可认为在同一平面内绕太阳同方向做圆周运动，运行过程中火星与地球最近时相距R0、最远时相距5R0，则两者从相距最近到相距最远需经过的最短时间约为（ ）
A．365天 B．400天 C．670天 D．800天
13．下列对开普勒定律的理解正确的是（ ）
A．地球与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等
B．所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点
C．火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．哈雷彗星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道（可视为圆形）半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比
14．如图所示，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，关于经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系，下列说法正确的是（ ）
A．v1>v2 B．v1＝v2
C．v1
A．做匀速率的曲线运动
B．经过A点时的加速度最小
C．从B经A运动到D的时间小于从D经C运动到B的时间
D．从A经D运动到C的时间大于从C经B运动到A的时间
二、填空题
16．两颗人造地球卫星的轨道半径之比，那么，它们的周期之比__________．（根据开普勒定律计算，结果中可以含有根号）
17．下表列出了太阳系八大行星的一些数据：直径d、与太阳间平均距离r及绕日转动的周期T。计算各行星离太阳平均距离r与行星直径d之比，平均距离r的三次方与周期T的二次方之比，并回答下列问题。
水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
直径约 5 12 12.75 7 140 120 52 50
与太阳间平均距离约 60 108 150 230 780 1400 2900 4500
绕日周期T（年）约 0.25 0.6 1 1.9 12 29 84 165
约 12 9 118 32.9 5.57 11.7 55.8 90
约
(1)行星绕太阳旋转周期T与它们离太阳间的距离有什么关系？( )
(2)各行星中，最大的是____________星，为__________________，最小的是____________星，为____________。由于很大，你能将行星的绕日运动视为怎样的一个运动模型？( )
(3)如图所示，将各行星之值用直方图表示出来。分析直方图，你能发现什么结论？( )
18．如图所示，人造地球卫星在椭圆形轨道上运转，设a点为近地点，b点为远地点．卫星沿轨道做顺时针转动，卫星通过a点时的线速度____通过b点时的线速度（填＞、=或＜）．
三、解答题
19．设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧（称为地内行星）。在某些特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面。天文学称这种现象为“金星凌日”。如图所示，2012年6月6日天空上演的“金星凌日”吸引了全世界数百万天文爱好者。假设地球公转轨道半径为R，“金星凌日”每隔t0年出现一次，已知地球公转周期为T=1年。求金星的公转轨道半径。
20．如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ =π/6，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期．求：
（1）该行星的公转周期T 行
（2）若某时刻该行星正处于最佳观察期(如图所示位置)，地球和行星均逆时钟转动,则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t．
21．太阳系中有八大行星，它们与太阳间的距离从小到大依次为水星、金星、地球、火星、木星、天王星、海王星，下面是八大行星绕太阳运动的有关数据
请认真阅读并分析数据，可得到哪些结论（至少写出两条）
22．人类对天体运动的研究历史悠久，其中有许多脍炙人口的精彩故事。请去图书馆或上网收集有关资料，与同学们交流。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．伽利略最早利用实验与推理相结合的方法得出力不是维持运动的原因，A错误；
B．开普勒提出了行星运动的三大定律，B正确；
C．亚里士多德认为物体下落的快慢与它的轻重有关，C错误；
D．伽利略没有利用实验直接得出自由落体运动是匀加速直线运动，是通过实验加合理外推，D错误。
故选B。
2．A
【详解】
根据
得
A正确，BCD错误。
故选A。
3．B
【详解】
设金星的轨道半径为Rx，周期为Tx，角速度为ωx，则由开普勒第三定律有
可得
根据题意，应有ωx＞ω0则
（ωx－ω0）·t0＝2π
即
解得
，其中T0＝1年
联立解得
故选B。
4．D
【详解】
根据开普勒第三定律＝k知
a3＝kT2
故选D。
5．A
【详解】
A．地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，A正确；
BC．哥白尼提出了“日心说”，BC错误；
D．开普勒发现了行星运动三定律，D错误。
故选A。
6．D
【详解】
由题可知：海王星与天王星相距最近时，对天王星的影响最大，且每隔时间发生一次最大的偏离。设海王星的周期为，圆轨道半径为，则有
解得
根据开普勒三定律
解得
故选D。
7．B
【详解】
A．与太阳相比，其他恒星离地球的距离远得多，该说法正确，不符合题意；
B．宇宙的中心不是太阳，其它行星也不都围绕太阳做匀速圆周运动，此论点不对，选项B符合题意；
C．地球自西向东自转，使地球上的人感觉太阳每天东升西落，选项C正确，不符合题意；
D．地球绕太阳运动，月球在绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动，选项D正确，不符合题意；
故选B。
8．B
【详解】
A．太阳处在椭圆的焦点上，选项A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，可知，土星比地球的公转周期大，选项B正确；
C．根据开普勒第二定律可知，它们在近日点的速度均大于各自在远日点的速度，选项C错误；
D．地球和土星分别沿着不同的轨道运动，则地球和土星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，选项D错误。
故选B。
9．A
【详解】
AB．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；
CD．开普勒第三定律的内容为：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，CD错误。
故选A。
10．B
【详解】
根据
可得
则常数k的大小只与恒星的质量有关。
故选B。
11．D
【详解】
A．所有行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点，故A错误；
B．行星在椭圆轨道上运动时，任意相等的时间内行星与太阳连线扫过的面积相等，故B错误；
C．行星在椭圆轨道上运动时，只有万有引力做功，机械能守恒，故C错误；
D．开普勒第三定律公式
中的k值，只与中心天体有关，故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
设火星轨道半径为R1，公转周期为T1，地球轨道半径为R2，公转周期为T2，依题意有
解得
根据开普勒第三定律，有
解得
设从相距最近到相距最远需经过的最短时间为t，有
带入数据，可得
故选B。
13．D
【详解】
A．根据开普勒第二定律，所有行星绕太阳运动，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A错误；
B．另一个焦点在行星与太阳连线上 具体位置可以用椭圆公式算出，是在行星轨道的中心点为对称中心，太阳与对称中心的对称点就是另一个焦点，由于行星轨道不一样，所以另一个焦点每个行星都是不同的，故B错误；
C．根据开普勒第二定律，是所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，而火星和地球不在同一轨道，相等的时间内扫过的面积不相同；故C错误；
D．根据开普勒第三定律，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，故D正确。
故选D。
14．A
【详解】
根据开普勒第二定律可知，当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时，距离地球越近，则速率越大，则经过近地点A的速率v1和经过远地点B的速率v2的关系
v1>v2
故选A。
15．C
【详解】
A．做椭圆运动的物体在近地点的速度大，在远地点的速度小，A错误。
B．根据公式
可知，A点的加速度最大，B错误。
C．由A可知，近地点的速度大，在远地点的速度小，所以从B经A运动到D的时间小于从D经C运动到B的时间，C正确。
D．由C可知，从A经D运动到C的时间等于从C经B运动到A的时间，D错误。
故选C。
16．
【详解】
根据开普勒行星运动第三定律
.则若两颗人造地球卫星的轨道半径之比为R1：R2=3：1，则周期之比为
17． r越大，T也越大 海王星 木星 几何点 各行星绕日运动的近似圈轨道半径的三次方与其周期的二次方之比为一定值
【详解】
(1)[1]从表中数据可得出行星绕日运动的周期T与它们离日的平均距离r有关：r越大，T也越大，即旋转一周时间越长。
(2)[2][3][4][5]值最大的是海王星，为倍，最小的是木星，为倍；
[6]由于，因此可以将行星视为一个“几何点”，它在绕日做近似圆周的运动，研究行星运动时可忽略其本身的形状，自转等其他次要因素。
(3)[7]在直方图上各行星值非常相近。这表明各行星绕日运动的近似圈轨道半径的三次方与其周期的二次方之比为一定值。
18．＞
【详解】
[1]根据开普勒第二定可知，近地点运动的比较快，远地点运动的比较慢，所以卫星通过a点时的线速度大于通过b点时的线速度。
19．
【详解】
设金星的轨道半径为Rx，周期为Tx，角速度为ωx，则由开普勒第三定律有
可得
根据题意，应有，则
即
解得
其中T0=1年，联立解得
20．（1）；（2）
【详解】
（1）设行星的公转半径为r
R=Rsinθ
则由开普勒第三定律得：T行 ===
（2）当行星处于最佳观察期时，地球在行星之前．设地球的角速度ω1，行星的角速度ω2，经历时间为t2 ，则有：
点睛：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或要求解的物理量选取应用．要注意物理问题经常要结合数学几何关系解决．正确作图是解题的关键．
21．行星运动轨道半长轴立方与周期平方的比值为定值
行星运动椭圆轨道的偏心率较小，粗略计算时可近似看成圆轨道
【详解】
结合图中数据和开普勒行星运动定律可以得出行星运动轨道半长轴立方与周期平方的比值为定值；行星运动椭圆轨道的偏心率较小，粗略计算时可近似看成圆轨道
22．见详解
【详解】
在古代，人们只能用肉眼观测天体。2世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪，波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论——日心说。到了1610年，意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜，首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代，牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段，在天文学的发展历史上，是一次巨大的飞跃。19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明，使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律，从而更加深入到问题本质，从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。 1950年代，射电望远镜开始应用。到了1960年代，取得了称为“天文学四大发现”的成就：微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时，人类也突破了地球束缚，可到天空中观测天体。除可见光外，天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展，也对现代天文学成就产生很大影响。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页