3.1认识天体运动 讲义-2024-2025学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

粤教版（2019）必修第二册学案 3.1认识天体运动 一、从地心说到日心说 1．地心说 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。以古希腊科学家托勒密为代表人物。 第一次提出“地球”概念，初步形成行星体系模型 2．日心说 太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都围绕太阳运动。由波兰天文学家哥白尼提出。初步建立客观合理的近代科学宇宙观 局限性：地心说及日心说都把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但计算所得的数据和丹麦物理学家第谷观测数据不符 例1．下列关于宇宙的认识正确的是（　　） A．太阳是银河系的中心 B．地球绕日公转周期为一天 C．宇宙是不断膨胀和演化的 D．人类已完全掌握宇宙奥秘 例2. 开普勒研究的行星观测记录源自（　　） A．第谷 B．拉普拉斯 C．开普勒 D．牛顿 例3．日心说的代表人物是(　　) A．托勒密　 B．哥白尼 C．布鲁诺 D．第谷 二：开普勒对行星运动的描述 定律 内容及说明 图示 开普勒第一定律 （轨道定律） 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 说明：不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的 开普勒第二定律 （面积定律） 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 说明：行星在近日点的速率大于远日点的速率 开普勒第三定律 （周期定律） 所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值不变 说明：表达式中，k值只与中心天体有关 用开普勒行星运动定律分析天体问题的方法 1．天体虽然做椭圆运动，有时为简化运算，可以把天体的运动当做圆周运动来研究，椭圆轨道的半长轴即圆轨道半径。 2．公式＝k，对于同一中心天体的不同行星k的数值相同，对于不同的中心天体的行星k的数值不同。 3．比较行星轨道上不同点的速度大小，用开普勒第二定律；涉及椭圆轨道的周期问题，用开普勒第三定律。 例1．开普勒以实际观测数据为依据，建立了开普勒三大定律的轨道模型为（　　） A．平直轨道 B．椭圆轨道 C．抛物线轨道 D．圆形轨道 例2. 下列依据与“星云说”的提出有关的是（　　） A．太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向不一致 B．太阳系的行星绕日公转的轨道面不在同一平面上 C．太阳系的行星绕日公转的轨道都是正圆形的 D．星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体 例3. 开普勒仔细研究了哪位天文学家连续20年对行星的观测结果，最终发表了著名的开普勒三定律（　　） A．托勒密 B．哥白尼 C．伽利略 D．第谷 例4. 假如某天地球加速绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为（为加速前地球绕太阳做圆周运动时与太阳间的距离），地球的公转周期变为8年，则在该轨道上地球距太阳的最远距离为（    ） A． B． C． D． 例5. 开普勒三大定律描述的是行星绕太阳运行的规律，也可类比到其他卫星绕同一行星运行的规律。已知地球的半径为R，神舟十五号载人飞船近地点高度，远地点高度；北斗三号全球卫星导航系统54颗卫星在不同轨道（如图）绕地球圆周运动；嫦娥五号绕月球椭圆轨道半长轴、周期分别为、：天问一号绕火星椭圆轨道半长轴、周期分别为、。下列说法正确的是（　　）    A． B．所有北斗卫星轨道的圆心与神舟十五号轨道的一个焦点重合 C．神舟十五号近地点与远地点速度大小之比为 D．火星与地球绕太阳运行轨道半长轴的三次方与周期的平方比值不相等 例6.如图所示是火星绕太阳公转的轨道示意图，由a到b和由c到d过程，火星与太阳连线扫过的面积均为S，则火星（　　）    A．由a到b过程速度先减小后增大 B．由c到d过程速度一直增大 C．由a到b所用的时间等于由c到d所用的时间 D．由a到b所用的时间大于由c到d所用的时间 一、单选题 1．（23-24高一上·江苏淮安·阶段练习）下列科技成果中，属于技术活动的是（　　） A．嫦娥三号登陆月球 B．发现抗艾滋病病毒感染新细胞 C．揭示了新型H7N9流感病毒的来源 D．观测到“量子反常霍尔效应” 2．（2024高一·全国·专题练习）下列关于人类对宇宙探索的发展叙述，正确的是（　　） A．人类对宇宙的探索手段按发展顺序排列是：航天飞机、载人飞船、人造地球卫星 B．随着人造地球卫星的出现，实现了人类对天体的直接取样观测 C．随着载人航天器的出现，实现了人类对月球的直接取样观测 D．宇宙探测技术的发展，对人们的社会生活没有实际意义 3．（23-24高三上·辽宁朝阳·阶段练习）如图所示，t时刻神舟十六号载人飞船从A点开始沿顺时针方向运动，运动半个椭圆到B点变轨，恰好与天和核心舱成功对接，则t时刻，天和核心舱可能在轨道II上的（    ）    A．B点 B．C点 C．D点 D．E点 4．（23-24高一下·山西大同·期末）由于中国古代是一个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。2024年春分、夏至、秋分和冬至所处四个位置和时间如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A．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 B．地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C．地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D．太阳在椭圆的一个焦点上，根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量 5．（23-24高一下·贵州六盘水·期中）如图，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，经观测，哈雷彗星最近一次经过M点和P点的时间分别是1986年4月和2023年12月，下列预测合理的是（　　） A．2041年左右哈雷彗星运行到Q点 B．2061年左右哈雷彗星运行到M点 C．2080年左右哈雷彗星运行到N点 D．2137年左右哈雷彗星运行回到P点 6．（23-24高一下·四川攀枝花·期末）新华社3月20日报道，“鹊桥二号”中继卫星由长征八号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。本次与“鹊桥”二号一同发射的还有两颗通信技术实验星“天都一号”、“天都二号”，与“鹊桥二号”一起组成一个月球通信、导航和遥感网络。“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月轨道近月点高度均为200km，远月点高度分别为16000km、4000km、9000km。设“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月飞行的周期分别为T1、T2、T3，则下列关系中正确的是（　　） A．T1＞T3＞T2 B．T1＞T2＞T3 C．T3＞T1＞T2 D．T2＞T1＞T3 7．（2024·广西·一模）我国酒泉卫星发射中心在2022年将“夸父一号”卫星送入半径为的晨昏轨道；2023年又将“星池一号A星”送入半径为的晨昏轨道，“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周期之比为（　　） A． B． C． D． 8．（23-24高一下·江苏徐州·期中）2024年3月25日，“鹊桥二号”中继卫星进入环月轨道飞行，后续将进入如图所示周期为24小时的环月大椭圆轨道运行，依次经过点A、B、C、D。A、C分别是近月点和远月点，B、D是椭圆轨道短轴的两个端点。关于“鹊桥二号”在环月大椭圆轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A．在A处的速率小于在C处的速率 B．在A处的加速度小于在C处的加速度 C．从A运动到B的过程中受到月球的引力不断减小 D．从A运动到B和从C运动到D所用时间均为6小时 9．（2024·江苏徐州·三模）战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。现在我们知道（　　） A．恒星都是静止不动的 B．行星绕太阳做圆周运动 C．行星绕太阳运行的速率不变 D．各行星绕太阳运行的周期不同 10．（23-24高一下·山西·期末）我国“嫦娥六号”探月卫星发射后，先在距离地面近地圆轨道绕地飞行，在近地圆轨道上经过一次变轨进入“椭圆停泊轨道”，再次变轨进入“大椭圆轨道”运行，再奔向月球。假设两次变轨点相同，“嫦娥六号”在近地圆轨道上运行周期为。嫦娥六号在“椭圆停泊轨道”与“大椭圆轨道”远地点到地面距离之比最接近（）（　　） A． B． C． D． 11．（23-24高一下·广东广州·期中）“天问一号”沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行的半长轴为a、周期为T，引力常量为G，则下列分析正确的是（　　） A．火星处在该椭圆轨道的一个焦点上 B．“天问一号”从近地点向远地点飞行的过程中速度逐渐增大 C．“天问一号”与火星的连线在相同时间内扫过的面积相等 D．火星的质量为 12．（23-24高一下·河南·期中）如图所示为“天问一号”着陆火星前环绕火星运行的椭圆轨道，O点为火星所在位置，P点为近火点，Q点为远火点，MN为轨道的对称轴，已知OP=x、OQ=y，则“天问一号”（　　）    A．由P到N的时间小于由N到Q的时间 B．由P经N到Q的时间小于由Q经M到P的时间 C．在M、P两点的速度大小相等 D．在P、Q两点的速度大小之比为y：x 13．（2024·湖北武汉·模拟预测）节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，下列说法正确的是（　　） A．芒种时地球公转速度比小满时小 B．芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的长 C．立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等 D．春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份 14．（23-24高一下·吉林白城·期末）下列关于天王星和海王星的说法正确的是（　　） A．英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻天文学家勒维耶相信未知行星的存在，一起合作终于计算出了海王星的轨道 B．天王星的实际观测结果与根据万有引力定律计算出来的轨道有偏差，让人们猜测可能是天王星轨道外还有一颗未发现的行星 C．天王星被称为“笔尖下发现的行星” D．海王星的发现过程显示了理论对实践的巨大指导作用 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 粤教版（2019）必修第二册学案 3.1认识天体运动 一、从地心说到日心说 1．地心说 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。以古希腊科学家托勒密为代表人物。 第一次提出“地球”概念，初步形成行星体系模型 2．日心说 太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都围绕太阳运动。由波兰天文学家哥白尼提出。初步建立客观合理的近代科学宇宙观 局限性：地心说及日心说都把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但计算所得的数据和丹麦物理学家第谷观测数据不符 例1．下列关于宇宙的认识正确的是（　　） A．太阳是银河系的中心 B．地球绕日公转周期为一天 C．宇宙是不断膨胀和演化的 D．人类已完全掌握宇宙奥秘 【答案】C 【详解】A．太阳是太阳系的中心，不是银河系的中心，A错误； B．地球公转一周的时间是一年，B错误； C．根据目前的技术和观察结果，比较认可的结论是宇宙在不断膨胀并演化的，C正确； D．人类受科技技术的限制，对宇宙的奥秘只掌握极少的一部分，D错误。 故选C。 例2. 开普勒研究的行星观测记录源自（　　） A．第谷 B．拉普拉斯 C．开普勒 D．牛顿 【答案】A 【详解】开普勒用20年的时间研究丹麦天文学家第谷的行星观测记录，发现行星运动定律。 故选A。 例3．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　[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。] 二：开普勒对行星运动的描述 定律 内容及说明 图示 开普勒第一定律 （轨道定律） 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 说明：不同行星绕太阳运动时的椭圆轨道是不同的 开普勒第二定律 （面积定律） 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 说明：行星在近日点的速率大于远日点的速率 开普勒第三定律 （周期定律） 所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值不变 说明：表达式中，k值只与中心天体有关 用开普勒行星运动定律分析天体问题的方法 1．天体虽然做椭圆运动，有时为简化运算，可以把天体的运动当做圆周运动来研究，椭圆轨道的半长轴即圆轨道半径。 2．公式＝k，对于同一中心天体的不同行星k的数值相同，对于不同的中心天体的行星k的数值不同。 3．比较行星轨道上不同点的速度大小，用开普勒第二定律；涉及椭圆轨道的周期问题，用开普勒第三定律。 例1．开普勒以实际观测数据为依据，建立了开普勒三大定律的轨道模型为（　　） A．平直轨道 B．椭圆轨道 C．抛物线轨道 D．圆形轨道 【答案】B 【详解】开普勒以实际观测数据为依据，建立了开普勒三大定律的轨道模型为椭圆轨道。 故选B。 例2. 下列依据与“星云说”的提出有关的是（　　） A．太阳系的行星绕日公转的方向和太阳自转的方向不一致 B．太阳系的行星绕日公转的轨道面不在同一平面上 C．太阳系的行星绕日公转的轨道都是正圆形的 D．星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体 【答案】D 【详解】18世纪，德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯通过研究指出，太阳系是由一块星云收缩形成的，先形成的是太阳，然后，剩余的星云物质进一步收缩演化，形成地球等行星。因此太阳和行星的形成是有先后之分的；太阳系的行星公转的特点是运动方向具有同向性和公转的轨道面具有共面性，这些特点是“星云说”提出的重要依据。星云是由气体和尘埃物质组成的巨大云雾状天体，太阳系是由一块星云收缩形成的，这也是“星云说”提出的一大依据。 故选D。 例3. 开普勒仔细研究了哪位天文学家连续20年对行星的观测结果，最终发表了著名的开普勒三定律（　　） A．托勒密 B．哥白尼 C．伽利略 D．第谷 【答案】D 【详解】开普勒仔细研究了丹麦天文学家第谷连续20年对行星的观测结果，最终发表了著名的开普勒三定律。 故选D。 例4. 假如某天地球加速绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为（为加速前地球绕太阳做圆周运动时与太阳间的距离），地球的公转周期变为8年，则在该轨道上地球距太阳的最远距离为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】假设在该轨道上地球距太阳的最远距离为r，则其半长轴为 根据开普勒第三定律，可得 其中地球做圆周运动时的周期为，做椭圆运动时的周期为T=8年，代入可得 故选C。 例5. 开普勒三大定律描述的是行星绕太阳运行的规律，也可类比到其他卫星绕同一行星运行的规律。已知地球的半径为R，神舟十五号载人飞船近地点高度，远地点高度；北斗三号全球卫星导航系统54颗卫星在不同轨道（如图）绕地球圆周运动；嫦娥五号绕月球椭圆轨道半长轴、周期分别为、：天问一号绕火星椭圆轨道半长轴、周期分别为、。下列说法正确的是（　　）    A． B．所有北斗卫星轨道的圆心与神舟十五号轨道的一个焦点重合 C．神舟十五号近地点与远地点速度大小之比为 D．火星与地球绕太阳运行轨道半长轴的三次方与周期的平方比值不相等 【答案】B 【详解】A．根据开普勒第三定律，所有行星绕中心天体转动的半长轴的三次方与周期平方的比值为一个常数，且该常数与中心天体的质量有关，因此，中心天体不同，该常数不同，嫦娥五号绕月运行，天问一号绕火星运行，中心天体不同，故A错误； B．神舟十五号绕绕地球做椭圆运动，地球处在其椭圆轨道的一个焦点上，而所有北斗卫星均绕地球做圆周运动，地球在所有北斗卫星轨道的中心，因此可知所有北斗卫星轨道的圆心与神舟十五号轨道的一个焦点重合，故B正确； C．根据开普勒第二定律可得 可得神舟十五号近地点与远地点速度大小之比为 故C错误； D．火星与地球都是太阳的卫星，两者运行的中心天体相同，因此根据开普勒第三定律可知，火星与地球绕太阳运行轨道半长轴的三次方与周期的平方比值相等，故D错误。 故选B。 例6.如图所示是火星绕太阳公转的轨道示意图，由a到b和由c到d过程，火星与太阳连线扫过的面积均为S，则火星（　　）    A．由a到b过程速度先减小后增大 B．由c到d过程速度一直增大 C．由a到b所用的时间等于由c到d所用的时间 D．由a到b所用的时间大于由c到d所用的时间 【答案】C 【详解】AB．设火星在近日点的线速度为，距离太阳的距离为，远日点的线速度为，距离太阳的距离为，根据开普勒第二定律，设在极短时间内，则有 可知 即近日点的线速度大于远日点的线速度，结合开普勒第二定律可知，火星从近日点向远日点运动的过程中，线速度在逐渐减小，从远日点向近日点运动的过程中，线速度逐渐增大，因此可知，火星由a到b过程速度先增大后减小，由c到d过程速度减小，故AB错误； CD．根据开普勒第二定律，行星与中心天体的连线在相同时间内扫过的面积相等，而根据题意，由a到b和由c到d过程，火星与太阳连线扫过的面积均为S，则可知由a到b所用的时间等于由c到d所用的时间，故C正确，D错误。 故选C。 一、单选题 1．（23-24高一上·江苏淮安·阶段练习）下列科技成果中，属于技术活动的是（　　） A．嫦娥三号登陆月球 B．发现抗艾滋病病毒感染新细胞 C．揭示了新型H7N9流感病毒的来源 D．观测到“量子反常霍尔效应” 【答案】A 【详解】嫦娥三号登陆月球侧重实践操作，属于技术活动；发现抗艾滋病病毒感染新细胞、揭示了新型H7N9流感病毒的来源、观测到“量子反常霍尔效应”侧重理论研究，不属于技术活动。 故选A。 2．（2024高一·全国·专题练习）下列关于人类对宇宙探索的发展叙述，正确的是（　　） A．人类对宇宙的探索手段按发展顺序排列是：航天飞机、载人飞船、人造地球卫星 B．随着人造地球卫星的出现，实现了人类对天体的直接取样观测 C．随着载人航天器的出现，实现了人类对月球的直接取样观测 D．宇宙探测技术的发展，对人们的社会生活没有实际意义 【答案】C 【详解】世界上第一架航天飞机试航成功是1981年，1961年4月12日前苏联发射了的第一艘“东方号飞船”，世界上第一颗人造地球卫星是1957年10月4日发射的。进入20世纪60年代，各种载人航天器先后进入太空，实现了对月球及大行星的逼近观测和直接取样。 故选C。 3．（23-24高三上·辽宁朝阳·阶段练习）如图所示，t时刻神舟十六号载人飞船从A点开始沿顺时针方向运动，运动半个椭圆到B点变轨，恰好与天和核心舱成功对接，则t时刻，天和核心舱可能在轨道II上的（    ）    A．B点 B．C点 C．D点 D．E点 【答案】D 【详解】对接前，神舟十六号载人飞船和天和核心舱运行方向应相同，沿顺时针方向运动，根据开普勒第三定律可知 轨道的半轴长小于轨道的半径，可知载人飞船在轨道的周期小于天和核心舱在轨道的周期，由图可知天和核心舱从E点到B点的时间可能等于载人飞船在轨道的周期的一半，故天和核心舱可能在轨道II上的E点。 故选D。 4．（23-24高一下·山西大同·期末）由于中国古代是一个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。2024年春分、夏至、秋分和冬至所处四个位置和时间如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A．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 B．地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C．地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D．太阳在椭圆的一个焦点上，根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量 【答案】A 【详解】A．太阳位于椭圆右侧的焦点上，地球由春分运行到秋分的过程中每一位置的速度均比关于短轴对称的右侧椭圆上相应对称点的速度小，即地球在左侧运动的平均速率小一些，则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A正确； B．由开普勒第二定律可知地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同，故近地点的速度大于和远地点的速度，故B错误； C．地球由春分点运行到夏至点的过程中与太阳距离增大，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，地球的加速度逐渐减小，故C错误； D．由开普勒第一定律，太阳在椭圆的一个焦点上，根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出的是中心天体太阳的质量，不能够估算地球的质量，故D错误。 故选A。 5．（23-24高一下·贵州六盘水·期中）如图，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，经观测，哈雷彗星最近一次经过M点和P点的时间分别是1986年4月和2023年12月，下列预测合理的是（　　） A．2041年左右哈雷彗星运行到Q点 B．2061年左右哈雷彗星运行到M点 C．2080年左右哈雷彗星运行到N点 D．2137年左右哈雷彗星运行回到P点 【答案】B 【详解】A．哈雷彗星最近一次经过M点和P点的时间分别是1986年4月和2023年12月，由于1986年4月到2023年4月经历时间为37年，而2023年4月到2023年12月经历时间为8个月，将其近似看为0.5年，则有 解得 ， 由于彗星从P到M，万有引力方向与速度方向成锐角，即彗星加速，则彗星从P到Q时间大于周期的四分之一，由于 2041年-2023年=18年<18.75年 可知，2041年左右哈雷彗星没有运行到Q点，在PQ之间，故A错误； B．由于 2061年-1986年=75年 结合上述可知，2061年左右哈雷彗星运行到M点，故B正确； C．由于彗星从M到P，万有引力方向与速度方向成钝角，即彗星减速，则彗星从M到N时间小于周期的四分之一，由于 2080年-1986年=94年<75年+19年>75年+18.75年 可知，2041年左右哈雷彗星没有运行到N点，在NP之间，故C错误； D．由于 2137年-2023年=114年=75年+39年 结合上述数据可知，此时彗星不在P点，故D错误。 故选B。 6．（23-24高一下·四川攀枝花·期末）新华社3月20日报道，“鹊桥二号”中继卫星由长征八号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。本次与“鹊桥”二号一同发射的还有两颗通信技术实验星“天都一号”、“天都二号”，与“鹊桥二号”一起组成一个月球通信、导航和遥感网络。“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月轨道近月点高度均为200km，远月点高度分别为16000km、4000km、9000km。设“鹊桥二号”、“天都一号”、“天都二号”绕月飞行的周期分别为T1、T2、T3，则下列关系中正确的是（　　） A．T1＞T3＞T2 B．T1＞T2＞T3 C．T3＞T1＞T2 D．T2＞T1＞T3 【答案】A 【详解】根据开普勒第三定律，半长轴越大，周期越大；“鹊桥二号”半长轴最大，周期最大，“天都一号”半长轴最短，周期最小 T1＞T3＞T2 故选A。 7．（2024·广西·一模）我国酒泉卫星发射中心在2022年将“夸父一号”卫星送入半径为的晨昏轨道；2023年又将“星池一号A星”送入半径为的晨昏轨道，“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周期之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】ABCD．由开普勒第三定律得，“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周期之比为 故选C。 8．（23-24高一下·江苏徐州·期中）2024年3月25日，“鹊桥二号”中继卫星进入环月轨道飞行，后续将进入如图所示周期为24小时的环月大椭圆轨道运行，依次经过点A、B、C、D。A、C分别是近月点和远月点，B、D是椭圆轨道短轴的两个端点。关于“鹊桥二号”在环月大椭圆轨道上的运动，下列说法正确的是（　　） A．在A处的速率小于在C处的速率 B．在A处的加速度小于在C处的加速度 C．从A运动到B的过程中受到月球的引力不断减小 D．从A运动到B和从C运动到D所用时间均为6小时 【答案】C 【详解】A．“鹊桥二号”在环月大椭圆轨道上的运动，A处为近月点，B处为远月点，由开普勒第二定律可知，近月点的速率大于远月点的速率，即在A处的速率大于在C处的速率，故A错误； B．“鹊桥二号”在轨道上只受万有引力产生加速度，有 可知A处的加速度大于在C处的加速度，故B错误； C．由可知，从A运动到B的过程中受到月球的引力不断减小，故C正确； D．“鹊桥二号”从A运动到B速率较大，则时间小于6小时，而从C运动到D速率较小，则所用时间大于6小时，故D错误。 故选C。 9．（2024·江苏徐州·三模）战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。现在我们知道（　　） A．恒星都是静止不动的 B．行星绕太阳做圆周运动 C．行星绕太阳运行的速率不变 D．各行星绕太阳运行的周期不同 【答案】D 【详解】A．恒星都是运动的。故A错误； B．根据开普勒第一定律可知行星绕太阳做椭圆运动。故B错误； C．根据开普勒第二定律可知行星绕太阳运行的速率与行星和太阳的距离有关。故C错误； D．根据开普勒第三定律可知，各行星绕太阳运行的周期不同。故D正确。 故选D。 10．（23-24高一下·山西·期末）我国“嫦娥六号”探月卫星发射后，先在距离地面近地圆轨道绕地飞行，在近地圆轨道上经过一次变轨进入“椭圆停泊轨道”，再次变轨进入“大椭圆轨道”运行，再奔向月球。假设两次变轨点相同，“嫦娥六号”在近地圆轨道上运行周期为。嫦娥六号在“椭圆停泊轨道”与“大椭圆轨道”远地点到地面距离之比最接近（）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设地球半径为，近地轨道周期为，轨道可认为近地轨道，半长轴为地球半径，根据开普勒第三定律可得 解得“椭圆停泊轨道”半长轴为 “大椭圆轨道”半长轴为 所以“椭圆停泊轨道”远地点到地面距离为 “大椭圆轨道”远地点到地球距离为 则有 故选A。 11．（23-24高一下·广东广州·期中）“天问一号”沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行的半长轴为a、周期为T，引力常量为G，则下列分析正确的是（　　） A．火星处在该椭圆轨道的一个焦点上 B．“天问一号”从近地点向远地点飞行的过程中速度逐渐增大 C．“天问一号”与火星的连线在相同时间内扫过的面积相等 D．火星的质量为 【答案】AC 【详解】A．由开普勒第一定律可知，火星处在该椭圆轨道的一个焦点上，A正确； B．“天问一号”从近地点向远地点飞行的过程中，所受引力方向与其速度方向的夹角大于90°，“天问一号”从近地点向远地点飞行的过程中速度逐渐减小，B错误； C．由开普勒第二定律可知，“天问一号”与火星的连线在相同时间内扫过的面积相等，C正确； D．设火星质量M，飞船和“天问一号”探测器的质量为m，据开普勒第三定律可得 而 解得 D错误。 故选AC。 12．（23-24高一下·河南·期中）如图所示为“天问一号”着陆火星前环绕火星运行的椭圆轨道，O点为火星所在位置，P点为近火点，Q点为远火点，MN为轨道的对称轴，已知OP=x、OQ=y，则“天问一号”（　　）    A．由P到N的时间小于由N到Q的时间 B．由P经N到Q的时间小于由Q经M到P的时间 C．在M、P两点的速度大小相等 D．在P、Q两点的速度大小之比为y：x 【答案】AD 【详解】A．由开普勒第二定律可知，“天问一号”离火星越近的位置速度越大，越远的位置速度越小，因此由P到N的时间小于由N到Q的时间，A正确； B．由对称性可知，由P经N到Q的时间等于由Q经M到P的时间，B错误； C． P点为近火点，M点到火星的距离大于P点到火星的距离，“天问一号”离火星越近的位置速度越大，因此在M、P两点的速度大小不相等，C错误； D．由开普勒第二定律可得 整理解得 D正确。 故选AD。 13．（2024·湖北武汉·模拟预测）节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，下列说法正确的是（　　） A．芒种时地球公转速度比小满时小 B．芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的长 C．立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等 D．春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份 【答案】AB 【详解】A．从图中我们可以着到，冬至时地球位于近日点附近，公转速度最快。随着地球向远日点移动，公转速度逐渐减慢。因此，芒种 （位于远日点附近）时的公转速度应该比小满 （位于近日点和远日点之间）时慢，故A正确； B．地球公转轨道是椭圆形的，但轨道上的速度并不是均匀分布的。由于公转速度的变化，芒种到小暑的时间间隔与大雪到小寒的时间间隔并不相等。从图中可以看出，芒种到小暑的时间间隔要大于大雪到小寒的时间间隔。故B正确； C．地球公转的加速度与地球到太阳的距离有关。立春时和立秋时，地球到太阳的距离并不相等（立春时离太阳较近，立秋时离太阳较远），因此公转加速度也不相等，故C错误； D．春分、夏至、秋分、冬至四个节气虽然分别代表了春、夏、秋、冬四季的开始，但它们并不刚好将一年的时间分为四等份。实际上，由于地球公转轨道是椭圆形的，各季节的长度并不相等，故D错误。 故选AB。 14．（23-24高一下·吉林白城·期末）下列关于天王星和海王星的说法正确的是（　　） A．英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻天文学家勒维耶相信未知行星的存在，一起合作终于计算出了海王星的轨道 B．天王星的实际观测结果与根据万有引力定律计算出来的轨道有偏差，让人们猜测可能是天王星轨道外还有一颗未发现的行星 C．天王星被称为“笔尖下发现的行星” D．海王星的发现过程显示了理论对实践的巨大指导作用 【答案】BD 【详解】A．太阳系的第八颗行星即海王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶各自独立地利用万有引力定律计算出轨道和位置，由德国的伽勒首先发现的，故A错误； B．天王星的实际观测结果与根据万有引力定律计算出来的轨道有偏差，让人们猜测可能是天王星轨道外还有一颗未发现的行星，故B正确； C．海王星被称为“笔尖下发现的行星”，故C错误； D．海王星的发现过程显示了理论对实践的巨大指导作用，故D正确。 故选BD。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$