7.1行星的运动（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 7.1行星的运动（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 649.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-15 12:45:48 | ||
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文档简介
必修第二册 7.1 行星的运动
一、单选题
1．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空并进入我国空间站，在空间站他们一天内能看到16次日出。若空间站绕地球飞行可视为匀速圆周运动，根据以上信息及日常天文知识可求得空间站轨道半径与地球同步卫星轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
2．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
B．太阳位于木星运行轨道的中心
C．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
3．如图所示，土星沿椭圆轨道运行，在远日点离太阳的距离为a，在近日点离太阳的距离为b，过近日点时土星的速率为，则过远日点时土星的速率为（ ）
A． B．
C． D．
4．两个沿圆轨道运行的人造地球卫星的周期之比为，则它们的轨道半径之比是（ ）
A． B．
C． D．
5．若地球绕太阳运行到图中A、B、C、D四个位置时，分别为春分、夏至、秋分和冬至，以下说法正确的是（ ）
A．地球由夏至运行到秋分的过程中速率逐渐减小
B．地球由春分运行到夏至的过程中速率逐渐增大
C．地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长
D．地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间短
6．地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是（ ）
A．地球位于月球运行轨道的中心
B．地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度
C．地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比
D．相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积
7．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1662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18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年( )
A．2042年 B．2052年 C．2062年 D．2072年
8．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下面说法正确的是（ ）
A．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
B．地球在金星与太阳之间
C．金星绕太阳公转一周时间小于365天
D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
9．2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置，如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是（ ）
A．地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针方向
B．地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动
C．地球从夏至至秋分的时间小于地球公转周期的四分之一
D．冬至时地球公转速度最大
10．如图所示，地球的两颗人造卫星甲、乙分别在圆轨道、椭圆轨道上运动，A、B分别是椭圆轨道的近地点、远地点，与地心的距离分别为r、，两轨道相切于A点，则甲、乙的周期之比为（ ）
A． B． C． D．
11．开普勒分别于1609年和1619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动定律关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，运行的周期都相同
C．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大
D．开普勒发现行星运动规律后，根据计算和观测发现了海王星，从而证明了规律的正确性
12．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2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，则太阳是位于（ ）
A．F2 B．A C．F1 D．B
13．对于开普勒第三定律的表达式的理解，正确的是（ ）
A．k与a3成正比
B．k与T2成反比
C．k值与绕行天体质量有关
D．k值与a和T均无关
14．提出日心说和发现行星运行规律的科学家分别是（ ）
A．托勒密，哥白尼 B．哥白尼，伽利
C．第谷，哥白尼 D．哥白尼，开普勒
15．如图所示，某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳的距离为b，过近日点时行星的速率为，则过远日点时的速率为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近似圆形轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭绕太阳公转周期为_________。
17．德国天文学家开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道都是___，太阳处在椭圆的一个___之上。
18．科学家早已预言,太阳在50亿年后会膨胀成一颗红巨星,届时吞噬掉离太阳最近的二颗行星,地球地面的温度将升高到今天的两三倍,最后变成白矮星。而质量比太阳大得多的恒星,最终会归结于中子星或黑洞。中子星的密度是如此之大,平均每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨！科学家表示,太阳膨胀会使地球的生物生存区域重新分布。大约20亿年后,太阳就会使地球变得不再适合生存。
（1）在太阳演化为红巨星的膨胀过程中,地球会变得不适合生物生存,你认为其主要原因是______________________________________.
（2）大恒星归结为中子星后,原来的原子结构不复存在。你觉得原来的原子结构中的原子核内的质子和核外电子所带的电荷,到哪里去了呢？你的猜想是____________________________________.
（3）铀-235的原子核在发生裂变时能放出大量的能量。铀核的密度也是非常巨大的,大约是_________________千克/米3,你得出的依据是____________________________.
三、解答题
19．土星直径为119 300 km，是太阳系统中第二大行星，自转周期只需10 h 39 min，公转周期为29.4年，距离太阳1.432×109 km.土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环．在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环，环的外沿直径约为274 000 km.请由上面提供的信息，估算地球距太阳有多远．(保留3位有效数字)
20．两个质量分别是m1、m2的人造地球卫星，分别绕地球做匀速圆周运动，若它们的轨道半径分别是R1和R2，则它们的运行周期之比是多少
21．如图，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球质量为M，O为地球中心。
(1) 开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即 k是一个对所有行星都相同的常量。开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。请你推导出地月系中该常量k的表达式；已知引力常量为G。
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们还能相距最近？
22．开普勒是从大量天文观测数据中发现了行星绕太阳沿椭圆轨道运行的周期规律，即：所有行星运行轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。数学表达式为，其中k是一个确定值。请你应用万有引力及其他相关知识推导该比值，并说明该比值与哪些因素有关。（实际上行星绕太阳运行的椭圆轨道十分接近圆，在中学阶段都近似按圆轨道处理。）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
空间站运行周期
同步卫星周期
由开普勒第三定律得
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．A
【详解】
A．根据开普勒第三定律可知
整理得
火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，故A正确；
B．太阳位于木星运行轨道的一个焦点，故B错误；
C．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。行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故C错误；
D．开普勒行星运动第二定律：对同一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，选项D错误。
故选A。
3．A
【详解】
由开普勒第二定律可知，太阳和土星的连线在相等时间里扫过的面积相等，取足够短的时间，则土星时间内在远日点和近日点转过的弧长分别为
由扇形面积公式
可得
联立解得
故BCD错误，A正确。
故选A。
4．B
【详解】
由开普勒第三定律可知
得
故选B。
5．C
【详解】
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，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。近日点D连线短，速度大，远日点B连线长，速度小。
A．地球由夏至（B）点运行到秋分（C）点的过程中地球到太阳的距离减小，所以速率逐渐增大。故A错误；
B．地球由春分（A）点运行到夏至（B）点的过程中距离增大，速率逐渐减小。故B错误；
CD．地球由春分运行到秋分（A→B→C）的过程中地球的线速度小，而且距离比由秋分运行到春分（C→D→A）的路程大，所以地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长。故C正确，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．根据开普勒第一定律知，地球位于月球椭圆运行轨道的一个焦点上，故A错误；
B．根据开普勒第二定律，地球和太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球在近日点的运行速度大于在远日点的运行速度，故B正确；
C．根据开普勒第三定律知，所有行星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，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故C错误；
D．根据开普勒第二定律知，对任意一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】
设彗星的公转周期为T1，地球的公转周期为T2，彗星的半长轴为r1，地球的公转半径为r2，由开普勒第三定律得
解得
它下次飞近地球大约是，1986＋76＝2062年。
故选C。
8．C
【详解】
A．观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到“金星凌日”现象，A错误；
B．“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，B错误；
C．根据开普勒第三定律
金星绕太阳的轨道半径小于地球绕太阳的轨道半径，所以金星绕太阳公转一周时间小于365天，C正确；
D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积不等于地球与太阳连线扫过的面积，因为是不同的天体在围绕太阳运动，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．二十四节气中，夏至在春分后，秋分在夏至后，地球绕太阳运行方向（正对纸面）是逆时针方向。A错误；
B．由开普勒第一定律知地球绕太阳运动的轨道是椭圆，由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，地球绕太阳是非匀速率椭圆轨道运动。B错误；
C．由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，可知地球在近地点比远地点转动的快，地球从夏至至秋分的时间大于地球公转周期的四分之一。C错误；
D．由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等, 近地点公转速度最快，即冬至时地球公转速度最大。D正确。
故选D。
10．A
【详解】
由题图可得甲的圆轨道半径为
乙的椭圆轨道的半长轴为
由开普列第三定律可得
综合可得
故选A。
11．C
【详解】
A．发现了行星的运行规律之后，牛顿才发现万有引力定律，故A错误；
B．根据开普勒第一定律可知，所有行星的运行轨道均为椭圆，半径越大，周期越大，故B错误；
C．根据开普勒第二定律可知：对每一个行星而言，太阳与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C正确；
D．开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律，但海王星却是在万有引力定律发现之后才通过观测发现的，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
根据开普勒第一定律可知，太阳在行星轨道的焦点上，根据开普勒第二定律可知，行星在近日点的速度较大，故F1是太阳的位置，故ABD错误，C正确。
故选C。
13．D
【详解】
开普勒第三定律的表达式
中的k是常数，只与中心天体有关，与a和T无关，选项D正确，ABC错误。
故选D。
14．D
【详解】
提出日心说和发现行星运行规律的科学家分别是哥白尼和开普勒。
故选B。
15．B
【详解】
根据开普勒第二定律可知：在相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等即
解得
故选B。
16．27年
【详解】
[1]因为探空火箭和地球都是绕着太阳运动，根据开普勒第三定律可得
其中
，
解得
即探空火箭绕太阳公转周期为27年。
17． 椭圆 焦点
【详解】
德国天文学家开普勒认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之上。
18． 地球表面的温度降升高到不适合人类生存的程度 核外电子被压缩到与质子结合，电荷中和 原子核的密度与中子星的密度相当
【详解】
（1）[1]．在太阳演化为红巨星的膨胀过程中，地球会变得不适合生物生存，主要原因是地球表面的温度降升高到不适合人类生存的程度。
（2）[2]．大恒星归结为中子星后，原来的原子结构不复存在，原来的原子结构中的原子核内的质子和核外电子所带的电荷相互，发生了电荷中和现象。
（3）[3][4]．铀核就是原子核，中子星的密度与原子核的密度差不多，根据题意中子星的密度是
19．约1.50×108 km
【详解】
根据开普勒第三定律，k只与太阳的质量有关，则
其中T为公转周期，r为行星到太阳的距离，带入数据可得
可得
r地=1.50×1011m=1.50×108km
20．
【详解】
所有人造卫星在绕地球运转时，都遵守开普勒第三定律。因此，对这两个卫星有
所以它们的运行周期之比
21．（1）；（2）
【详解】
(1)因卫星绕地球做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a即为轨道半径r，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得
(2)由万有引力定律和向心力公式得
解得
由题意得
解得
22．，只与太阳的质量有关，与行星无关
【详解】
把行星的椭圆轨道看作圆周轨道时，轨道的半长轴a就等于圆轨道的半径r，设太阳质量为M，某行星质量为m，绕太阳运行的周期为T，依据万有引力提供向心力
解得
由上式可看出：这一比值只与太阳的质量有关，与行星无关，所以，对于所有行星该比值相等
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空并进入我国空间站，在空间站他们一天内能看到16次日出。若空间站绕地球飞行可视为匀速圆周运动，根据以上信息及日常天文知识可求得空间站轨道半径与地球同步卫星轨道半径之比为（ ）
A． B． C． D．
2．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
B．太阳位于木星运行轨道的中心
C．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
3．如图所示，土星沿椭圆轨道运行，在远日点离太阳的距离为a，在近日点离太阳的距离为b，过近日点时土星的速率为，则过远日点时土星的速率为（ ）
A． B．
C． D．
4．两个沿圆轨道运行的人造地球卫星的周期之比为，则它们的轨道半径之比是（ ）
A． B．
C． D．
5．若地球绕太阳运行到图中A、B、C、D四个位置时，分别为春分、夏至、秋分和冬至，以下说法正确的是（ ）
A．地球由夏至运行到秋分的过程中速率逐渐减小
B．地球由春分运行到夏至的过程中速率逐渐增大
C．地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长
D．地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间短
6．地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是（ ）
A．地球位于月球运行轨道的中心
B．地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度
C．地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比
D．相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积
7．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1662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18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现。这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年( )
A．2042年 B．2052年 C．2062年 D．2072年
8．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下面说法正确的是（ ）
A．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
B．地球在金星与太阳之间
C．金星绕太阳公转一周时间小于365天
D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
9．2022年2月4日北京冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置，如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气，以下说法正确的是（ ）
A．地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针方向
B．地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动
C．地球从夏至至秋分的时间小于地球公转周期的四分之一
D．冬至时地球公转速度最大
10．如图所示，地球的两颗人造卫星甲、乙分别在圆轨道、椭圆轨道上运动，A、B分别是椭圆轨道的近地点、远地点，与地心的距离分别为r、，两轨道相切于A点，则甲、乙的周期之比为（ ）
A． B． C． D．
11．开普勒分别于1609年和1619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动定律关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，运行的周期都相同
C．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大
D．开普勒发现行星运动规律后，根据计算和观测发现了海王星，从而证明了规律的正确性
12．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2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，则太阳是位于（ ）
A．F2 B．A C．F1 D．B
13．对于开普勒第三定律的表达式的理解，正确的是（ ）
A．k与a3成正比
B．k与T2成反比
C．k值与绕行天体质量有关
D．k值与a和T均无关
14．提出日心说和发现行星运行规律的科学家分别是（ ）
A．托勒密，哥白尼 B．哥白尼，伽利
C．第谷，哥白尼 D．哥白尼，开普勒
15．如图所示，某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳的距离为b，过近日点时行星的速率为，则过远日点时的速率为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近似圆形轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭绕太阳公转周期为_________。
17．德国天文学家开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道都是___，太阳处在椭圆的一个___之上。
18．科学家早已预言,太阳在50亿年后会膨胀成一颗红巨星,届时吞噬掉离太阳最近的二颗行星,地球地面的温度将升高到今天的两三倍,最后变成白矮星。而质量比太阳大得多的恒星,最终会归结于中子星或黑洞。中子星的密度是如此之大,平均每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨！科学家表示,太阳膨胀会使地球的生物生存区域重新分布。大约20亿年后,太阳就会使地球变得不再适合生存。
（1）在太阳演化为红巨星的膨胀过程中,地球会变得不适合生物生存,你认为其主要原因是______________________________________.
（2）大恒星归结为中子星后,原来的原子结构不复存在。你觉得原来的原子结构中的原子核内的质子和核外电子所带的电荷,到哪里去了呢？你的猜想是____________________________________.
（3）铀-235的原子核在发生裂变时能放出大量的能量。铀核的密度也是非常巨大的,大约是_________________千克/米3,你得出的依据是____________________________.
三、解答题
19．土星直径为119 300 km，是太阳系统中第二大行星，自转周期只需10 h 39 min，公转周期为29.4年，距离太阳1.432×109 km.土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环．在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环，环的外沿直径约为274 000 km.请由上面提供的信息，估算地球距太阳有多远．(保留3位有效数字)
20．两个质量分别是m1、m2的人造地球卫星，分别绕地球做匀速圆周运动，若它们的轨道半径分别是R1和R2，则它们的运行周期之比是多少
21．如图，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球质量为M，O为地球中心。
(1) 开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即 k是一个对所有行星都相同的常量。开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。请你推导出地月系中该常量k的表达式；已知引力常量为G。
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，它们还能相距最近？
22．开普勒是从大量天文观测数据中发现了行星绕太阳沿椭圆轨道运行的周期规律，即：所有行星运行轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。数学表达式为，其中k是一个确定值。请你应用万有引力及其他相关知识推导该比值，并说明该比值与哪些因素有关。（实际上行星绕太阳运行的椭圆轨道十分接近圆，在中学阶段都近似按圆轨道处理。）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
空间站运行周期
同步卫星周期
由开普勒第三定律得
解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
2．A
【详解】
A．根据开普勒第三定律可知
整理得
火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，故A正确；
B．太阳位于木星运行轨道的一个焦点，故B错误；
C．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。行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故C错误；
D．开普勒行星运动第二定律：对同一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，选项D错误。
故选A。
3．A
【详解】
由开普勒第二定律可知，太阳和土星的连线在相等时间里扫过的面积相等，取足够短的时间，则土星时间内在远日点和近日点转过的弧长分别为
由扇形面积公式
可得
联立解得
故BCD错误，A正确。
故选A。
4．B
【详解】
由开普勒第三定律可知
得
故选B。
5．C
【详解】
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，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。近日点D连线短，速度大，远日点B连线长，速度小。
A．地球由夏至（B）点运行到秋分（C）点的过程中地球到太阳的距离减小，所以速率逐渐增大。故A错误；
B．地球由春分（A）点运行到夏至（B）点的过程中距离增大，速率逐渐减小。故B错误；
CD．地球由春分运行到秋分（A→B→C）的过程中地球的线速度小，而且距离比由秋分运行到春分（C→D→A）的路程大，所以地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长。故C正确，D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A．根据开普勒第一定律知，地球位于月球椭圆运行轨道的一个焦点上，故A错误；
B．根据开普勒第二定律，地球和太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球在近日点的运行速度大于在远日点的运行速度，故B正确；
C．根据开普勒第三定律知，所有行星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，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故C错误；
D．根据开普勒第二定律知，对任意一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】
设彗星的公转周期为T1，地球的公转周期为T2，彗星的半长轴为r1，地球的公转半径为r2，由开普勒第三定律得
解得
它下次飞近地球大约是，1986＋76＝2062年。
故选C。
8．C
【详解】
A．观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，无法看到“金星凌日”现象，A错误；
B．“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，B错误；
C．根据开普勒第三定律
金星绕太阳的轨道半径小于地球绕太阳的轨道半径，所以金星绕太阳公转一周时间小于365天，C正确；
D．相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积不等于地球与太阳连线扫过的面积，因为是不同的天体在围绕太阳运动，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．二十四节气中，夏至在春分后，秋分在夏至后，地球绕太阳运行方向（正对纸面）是逆时针方向。A错误；
B．由开普勒第一定律知地球绕太阳运动的轨道是椭圆，由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，地球绕太阳是非匀速率椭圆轨道运动。B错误；
C．由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，可知地球在近地点比远地点转动的快，地球从夏至至秋分的时间大于地球公转周期的四分之一。C错误；
D．由开普勒第二定律，地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等, 近地点公转速度最快，即冬至时地球公转速度最大。D正确。
故选D。
10．A
【详解】
由题图可得甲的圆轨道半径为
乙的椭圆轨道的半长轴为
由开普列第三定律可得
综合可得
故选A。
11．C
【详解】
A．发现了行星的运行规律之后，牛顿才发现万有引力定律，故A错误；
B．根据开普勒第一定律可知，所有行星的运行轨道均为椭圆，半径越大，周期越大，故B错误；
C．根据开普勒第二定律可知：对每一个行星而言，太阳与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C正确；
D．开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律，但海王星却是在万有引力定律发现之后才通过观测发现的，故D错误。
故选C。
12．C
【详解】
根据开普勒第一定律可知，太阳在行星轨道的焦点上，根据开普勒第二定律可知，行星在近日点的速度较大，故F1是太阳的位置，故ABD错误，C正确。
故选C。
13．D
【详解】
开普勒第三定律的表达式
中的k是常数，只与中心天体有关，与a和T无关，选项D正确，ABC错误。
故选D。
14．D
【详解】
提出日心说和发现行星运行规律的科学家分别是哥白尼和开普勒。
故选B。
15．B
【详解】
根据开普勒第二定律可知：在相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等即
解得
故选B。
16．27年
【详解】
[1]因为探空火箭和地球都是绕着太阳运动，根据开普勒第三定律可得
其中
，
解得
即探空火箭绕太阳公转周期为27年。
17． 椭圆 焦点
【详解】
德国天文学家开普勒认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之上。
18． 地球表面的温度降升高到不适合人类生存的程度 核外电子被压缩到与质子结合，电荷中和 原子核的密度与中子星的密度相当
【详解】
（1）[1]．在太阳演化为红巨星的膨胀过程中，地球会变得不适合生物生存，主要原因是地球表面的温度降升高到不适合人类生存的程度。
（2）[2]．大恒星归结为中子星后，原来的原子结构不复存在，原来的原子结构中的原子核内的质子和核外电子所带的电荷相互，发生了电荷中和现象。
（3）[3][4]．铀核就是原子核，中子星的密度与原子核的密度差不多，根据题意中子星的密度是
19．约1.50×108 km
【详解】
根据开普勒第三定律，k只与太阳的质量有关，则
其中T为公转周期，r为行星到太阳的距离，带入数据可得
可得
r地=1.50×1011m=1.50×108km
20．
【详解】
所有人造卫星在绕地球运转时，都遵守开普勒第三定律。因此，对这两个卫星有
所以它们的运行周期之比
21．（1）；（2）
【详解】
(1)因卫星绕地球做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a即为轨道半径r，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得
(2)由万有引力定律和向心力公式得
解得
由题意得
解得
22．，只与太阳的质量有关，与行星无关
【详解】
把行星的椭圆轨道看作圆周轨道时，轨道的半长轴a就等于圆轨道的半径r，设太阳质量为M，某行星质量为m，绕太阳运行的周期为T，依据万有引力提供向心力
解得
由上式可看出：这一比值只与太阳的质量有关，与行星无关，所以，对于所有行星该比值相等
答案第1页，共2页
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