第4讲 天体运动大招课——开普勒定律的拓展与应用（无答案）-2025年高考物理绝招课讲义

第四讲 天体运动大招课——开普勒定律的拓展与应用 【引例】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.火星绕太阳运行速度的大小始终相等 C.火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方 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 大招第一式：开普勒第三定律拓展 【1】金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金＜R地＜R火，由此可以判定(　　) A.a金＞a地＞a火 B.a火＞a地＞a金 C.v地＞v火＞v金 D.v火＞v地＞v金 【2】两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为TA∶TB＝8∶1，则(　　) A．轨道半径之比rA∶rB＝4∶1 B．线速度之比vA∶vB＝2∶1 C．角速度之比ωA∶ωB＝1∶4 D．向心加速度之比aA∶aB＝1∶4 【3】利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯．目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍．假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为(　　) A．1 h B．4 h C．8 h D．16 h 【4】北斗问天，国之夙愿。我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星(　　) A.周期大 B.线速度大 C.角速度大 D.加速度大 【5】“北斗”卫星导航定位系统由5颗同步卫星和30颗非静止轨道卫星组成，则(　　) A．5颗同步卫星中质量小的卫星的高度比质量大的卫星的高度要低 B．5颗同步卫星的周期小于轨道在地球表面附近的卫星的周期 C．5颗同步卫星离地面的高度都相同 D．5颗同步卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 【6】如图所示，已知现在地球的一颗同步通信卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为2α.假设地球的自转周期变大，周期变大后的一颗地球同步通信卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为2β，则前后两次同步卫星的运行周期之比为(　　) A. B. C. D. 【7】2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650 km的圆，地球半径为6 400 km，第一宇宙速度为7.9 km/s.则该卫星的运行速度为(　　) A．11.2 km/s B．7.9 km/s C．7.5 km/s D．3.1 km/s 大招第二式：天体共线问题 【1】(多选)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N 年，行星会运行到日地连线的延长线上(相距最近)，如图所示。设该行星与地球的公转周期之比为k1，公转半径之比为k2，则(　　) A． B． C． D． 【2】(多选)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。则下列判断正确的是(　　) 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径(AU) 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 A.各地外行星每年都会出现冲日现象 　　　　 　　 B.在2015年内一定会出现木星冲日 C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半　　 D.地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 【3】当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，称之为“木星冲日”，若2022年9月26日出现一次“木星冲日”．已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍．则下列说法正确的是(　　) A．下一次的“木星冲日”时间肯定在2024年 B．下一次的“木星冲日”时间肯定在2023年 C．木星运行的加速度比地球的大 D．木星运行的周期比地球的小 学科网（北京）股份有限公司 $$