6.1行星的运动-2020-2021学年高一物理同步跟踪练（人教版必修2）

6.1 行星的运动 一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意） 1．（2019·南宁市第一中学高一期中）火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由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．木星和火星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．木星半长轴的立方与公转周期平方之比等于火星半长轴的立方与公转周期平方之比 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】 A．开普勒第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上。所以太阳不是位于木星运动轨道的中心，故A错误； B．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，故B错误； C．若行星的公转周期为T，则 常量k与行星无关，与中心天体有关，木星半长轴的立方与公转周期平方之比等于火星半长轴的立方与公转周期平方之比，故C正确； D．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，是对同一个行星而言。相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误。 故选C。 2．（2020·山东济南市·高一期末）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。如图所示，是按课本要求用图钉和细绳画椭圆，这就可以形象地表示行星的轨道和太阳的位置。如果行星在C点的速率大于行星在B点的速率，则太阳应处在（　　） A． B． C． 都可以 D．无法判断 【答案】B 【解析】 根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。如果时间间隔相等，即 ，那么面积 即 得 如下图 由于 则有 即行星在在C点离太阳近，在B点离太阳远，所以太阳应处在 点。 故选B。 3．（2020·辽宁）天文单位是天文学中计量天体之间距离的一种单位，其数值取地球和太阳之间的平均距离。已知哈雷彗星近日距离大约为0.6个天文单位，其周期为76年，只考虑太阳对其引力，而忽略其它星体对其影响，则其远日距离约为（　　）（ ） A．4.2个天文单位 B．18个天文单位 C．35个天文单位 D．42个天文单位 【答案】C 【解析】 设地球与太阳之间的距离为R，即一个天文单位，则彗星近日点距离太阳约0.6R，设远日点距离为r，根据开普勒第三定律 ，对于地球和彗星有 其中 带入解得 即35个天文单位。 故选C。 4．（2021·全国高三专题练习）如图，地球绕太阳运动的轨道形状为椭圆，P为近日点，到太阳的距离为R1，Q点为远日点，到太阳的距离为 ，公转周期为T，月亮围绕地球做圆周运动，半径为r，公转周期为t。则（　　） A．地球从P点运动到Q点的过程中，机械能变大 B．地球在P点和Q点的速率之比 C．相同时间内，月球与地球的连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积 D．由开普勒第三定律可知 ，k为常数 【答案】B 【解析】 A．地球围绕太阳运动，只有太阳的引力做功，机械能不变，故A错误； B．由开普勒第二定律可知相同时间内，地球在近日点和远日点扫过的面积相等，由 所以 故B正确； C．由开普勒第二定律可知，任意一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，必须是同一行星，故C错误； D．由开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，月亮不是行星，故D错误。 故选B。 5．（2020·全国高三专题练习）17世纪，英国天文学家哈雷跟踪过一颗彗星，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的时间飞临地球，后来哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星围绕太阳公转的轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示．从公元前240年起，哈雷彗星每次回归，中国均有记录．它最近一次回归的时间是1986年．从公元前240年至今，我国关于哈雷彗星回归记录的次数，最合理的是 A．24次 B．30次 C．124次 D．319次 【答案】B 【解析】 试题分析：本题考查的是开普勒第三定律 ，从而求出周期．设彗星的周期为 ，地球的公转周期为 ，由开普勒第三定律得到： ,已知地球自转的周期 ，则可以求出 ，从公元前240年至1986年，即 ，所以最合理的次数是30次．故选项B正确 6．（2020·福建省福州第一中学高一期末）已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R1和R2（公转轨迹近似为圆），如果把行星和太阳连线扫过的面积和与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率，则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】 公转的轨迹近似为圆，地球和火星的运动可以看作匀速圆周运动