高中物理人教版 必修2 第六章 万有引力与航天 8.行星的运动

一、单选题

1. 难度：简单

探索宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求。下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是（  ）

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．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动

C．地球是绕太阳运动的一颗行星

D．地心说是正确的，日心说是错误的

2. 难度：简单

发现“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”的科学家是（  ）

A．牛顿          B．第谷          C．开普勒           D．哥白尼

3. 难度：简单

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相等

B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变

C．太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上

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

4. 难度：中等

国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗。若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：

行星名称	水星	金星	地球	火星	木星	土星	天王星	海王星
星球半径（×10^6m）	2．44	6．05	6．37	3．39	69．8	58．2	23．7	22．4
轨道半径（×10^11m）	0．579	1．08	1．50	2．28	7．78	14．3	28．7	45．0

从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近（ ）

A. 80年    B. 120年

C. 165年    D. 200年

5. 难度：困难

地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2．6倍，那么地球和水星绕太阳运行的线速度之比为（设地球和水星绕太阳运行的轨道为圆）（  ）

A．                          B．

C．                       D．

二、多选题

6. 难度：简单

如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（ ）

A. 在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的

B. 在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的

C. 一个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内

D. 一个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内

7. 难度：简单

关于开普勒第二定律，正确的理解是（ ）

A. 行星绕太阳运动时，一定是匀速曲线运动

B. 行星绕太阳运动时，一定是变速曲线运动

C. 行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度

D. 行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度

8. 难度：中等

某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则该行星（ ）

A. 从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间

B. 从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间

C. a到b的时间t_ab<

D. c到d的时间t_cd>

三、填空题

9. 难度：中等

两颗行星的质量分别为m₁和m₂，它们绕太阳运动的轨道半径为R₁和R₂，若m₁＝2m₂、R₁＝4R₂，则它们的周期之比T₁：T₂＝________。

10. 难度：困难

某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示，该行星与地球的公转半径之比为________。

四、计算题

11. 难度：中等

继美国发射的可重复使用的运载火箭后，印度称正在设计可重复使用的宇宙飞船，预计将在2030年发射成功，这项技术将使印度在太空领域占有优势。假设某飞船沿半径为R的圆周绕地球运行，其圆周期为T，地球半径为R₀．该飞船要返回地面时，可在轨道上某点A处将速率降到适当数值，从而沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆与地球表面的B点相切，如图所示，求该飞船由A点运动到B点所需的时间。

五、解答题

12. 难度：中等

天文学家观察到哈雷彗星的转动周期是75年，离太阳最近的距离是8.9×10¹⁰ m，离太阳最远的距离不能被测出。试根据开普勒定律估算这个最远距离，太阳系的开普勒常数k=3.354×10¹⁸ m³/s²。