1、第六章第一节基础夯实一、选择题(15题为单选题,6题为多选题)1日心说的代表人物是()A托勒密B哥白尼C布鲁诺 D第谷答案:B解析:日心说的代表人物是哥白尼,布鲁诺是宣传日心说的代表人物。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太阳位于木星运行轨道的中心B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C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答案:C解析:太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,A项错误;火星与木星轨道不同,在运行时速度不可能始终相等,B项错误;“在相等的时间内,行星与太阳连线扫
2、过的面积相等”是对于同一颗行星而言的,不同的行星,则不具有可比性,D项错误;根据开普勒第三定律,对同一中心天体来说,行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值,C项正确。3太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同。下列能反映周期与轨道半径关系的图象中正确的是()答案:D解析:由开普勒第三定律知k,所以R3kT2,D正确。4(威海市20152016学年高一下学期五校联考)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r119600km,公转周期T1639天。2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r
3、248000km,则它的公转周期T2最接近于()A15天 B25天C35天 D45天答案:B解析:由开普勒第三定律可知()3()2,代入解得T225天,B正确。5(重庆一中20142015学年高一下学期检测)阋神星,是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星,因观测估算比冥王星大,在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”。若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动,它们的运行轨道如图所示。已知阎神星绕太阳运行一周的时间约为557年,设地球绕太阳运行的轨道半径为R,则阎神星绕太阳运行的轨道半径约为()AR BRCR DR答案:C解析:由开普勒第三定律,得r船R。616
4、世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,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,这四个论点目前看存在缺陷的是()A宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C天空不转动,因为地球每天自西向东转一周,造成太阳每天东升西落的现象D与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多答案:ABC解析:所有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;行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴满足恒量,故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动,整个
5、宇宙是在不停运动的。二、非选择题7土星直径为119300km,是太阳系统中第二大行星,自转周期只需10h 39min,公转周期为294年,距离太阳1432109km。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274000km。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)答案:约149108km解析:根据开普勒第三定律有:k,k只与太阳质量有关。则,其中T为公转周期,R为行星到太阳的距离。代入数值得:得R地1491011m149108km。能力提升一、选择题(单选题)1(广东实验中学20132014学年高一下学期
6、期中)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是lg(T/T0),纵轴是lg(R/R0);这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是()答案:B解析:根据开普勒周期定律:k,则,两式取对数,得:lglg,整理得2lg3lg,选项B正确。2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va,则过近日点时的速率为()Avbva BvbvaCvbva Dvbva答案:C解析:如图所示,A、
7、B分别为远日点和近日点,由开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等,取足够短的时间t,则有:vatavbtb,所以vbva。3(青州市实验中学20152016学年高一下学期检测)如图所示是“九星连珠”的示意图。若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道,地球与太阳之间平均距离约为15亿千米,结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为()水星金星地球火星木星土星公转周期(年)0.2410.6151.01.8811.8629.5A12亿千米B23亿千米C46亿千米 D69亿千米答案:B解析:由表中知T地1年,T火188年,由得,r火23亿千米,故B正确。4(枣庄市20142015
8、学年高一下学期三校联考)2006年8月24日晚,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 (106m)2.446.056.373.3969.858.223.722.4轨道半径(1011m)0.5791.081.502.287.7814.328.745.0从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近()A80年 B120年C165年 D200年答案:C解析:设海王星绕太阳运行的平均轨道半径
9、为R1,周期为T1,地球绕太阳公转的轨道半径为R2,周期为T2(T21年),由开普勒第三定律有,故T1T2165年。二、非选择题5月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天。应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地多高时,人造地球卫星随地球一起转动,就像停留在天空中不动一样?(R地6400km)答案:363104km解析:月球和人造地球卫星都环绕地球运动,故可用开普勒第三定律求解。当人造地球卫星相对地球不动时,则人造地球卫星的周期同地球自转周期相等。设人造地球卫星轨道半径为R、周期为T。根据题意知月球轨道半径为60R地,周期为T027天,则有:。整理得:R60R地60R地6
10、67R地。卫星离地高度HRR地567R地5676400km363104km。6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1682年跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半径长轴约等于地球轨道半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现,哈雷的预言得到证实,该彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近出现的时间是1986年,请你根据开普勒行星运动第三定律(即k,其中T为行星绕太阳公转的周期,r为轨道的半长轴)估算。它下次飞近地球是哪一年?答案:2062年解析:由k,其中T为行星绕太阳公转的周期,r为轨道的半长轴,k是对太阳系中的任何行星都适用的常量。可以根据已知条件列方程求解。将地球的公转轨道近似成圆形轨道,其周期为T1,半径为r1;哈雷彗星的周期为T2,轨道半长轴为r2,则根据开普勒第三定律有:因为r218r1,地球公转周期为1年,所以可知哈雷彗星的周期为T2T1764年。所以它下次飞近地球是在2062年。