课时测评14 认识天体运动-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评14　认识天体运动 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题4分，共48分) 1.(2024·惠州市高一联考期中)关于行星的运动，下列说法正确的是(　　) A．牛顿研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律 B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心 C．同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小 D．开普勒第三定律中的常数k与太阳无关 答案：C 解析：开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律，故A错误；所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，故B错误；由开普勒第二定律可知，行星在靠近太阳时速度增大，远离时速度减小，故C正确；开普勒第三定律中的常数k与太阳的质量有关，与环绕卫星无关，故D错误。故选 C。 2.如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气。根据开普勒行星运动定律可以判定，地球绕太阳公转速度最小的节气是(　　) A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 答案：B 解析：根据开普勒第二定律可知，相同时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等，夏至时地球与太阳的连线最长，所以速度最小。故选B。 3.(多选)如图所示，2023年7月12日凌晨，月球与木星相伴出现在天宇，上演了“木星伴月”的浪漫天象，木星和月球正好运行到同一经度且两者距离达到最近。关于木星和月球的运动，下列说法正确的是(　　) A．木星和月球都以太阳为中心做椭圆运动 B．木星在远日点的速度小于其在近日点的速度 C．月球与地球的连线和木星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积总是相等的 D．月球绕地球运行轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方的比值和木星绕太阳运行轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方的比值不相等 答案：BD 解析：木星绕太阳做椭圆运动，太阳在椭圆的一个焦点上，而月球是绕地球运动，故A错误；根据开普勒第二定律可知，木星在远日点的速度小于其在近日点的速度，故B正确；月球绕地球运动，木星绕太阳运动，运动轨道不同，则月球与地球的连线和木星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不一定是相等的，故C错误；月球绕地球运动，木星绕太阳运动，其中心天体不同，由开普勒第三定律可知，月球绕地球运行轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方的比值和木星绕太阳运行轨道半长轴的三次方与其公转周期的平方的比值不相等，故D正确。故选BD。 4.在中国北京举行的第二十四届冬奥会开幕式以二十四节气为倒计时，最后定格于立春节气，惊艳全球，二十四节气代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。从天体物理学可知，地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处如图所示的四个位置分别对应我国的四个节气，以下关于地球的运行正确的说法是(　　) A．从秋分到冬至的时间大于地球公转周期的四分之一 B．从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一 C．地球做匀速率椭圆轨道运动 D．地球绕太阳运行方向(正对纸面)是顺时针方向 答案：B 解析：因为地球在近日点最快，远日点最慢，冬至时地球在近日点，所以冬至时地球公转速度最大，故C错误；因为地球在近日点最快，远日点最慢，所以地球从夏至到秋分的时间大于地球公转周期的四分之一，从秋分到冬至的时间小于地球公转周期的四分之一，故A错误，B正确；一年四季的顺序是春夏秋冬，所以地球绕太阳运行方向(正对纸面)是逆时针方向，故D错误。故选B。 5.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，公转周期之比为TA∶TB＝1∶8，则轨道半径之比为(　　) A．＝4 B．＝ C．＝2 D．＝ 答案：B 解析：A、B两卫星都绕地球做圆周运动，则＝。又已知TA∶TB＝1∶8，解得＝，选项B正确。 6.地球卫星P的轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为(　　) A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．16∶1 答案：C 解析：设地球半径为R，根据题述，知地球卫星P的轨道半径为RP＝16R，地球卫星Q的轨道半径为RQ＝4R，根据开普勒第三定律可得＝＝64，所以P与Q的周期之比为＝8∶1，A、B、D错误，C正确。 7.中科院紫金山天文台发现的一颗近地小行星。将太阳系中八大行星的运行轨道近似为圆轨道。这颗小行星轨道的近日点在水星轨道以内，远日点在木星轨道之外，小行星的半长轴远大于地球轨道半径，小于木星轨道半径。已知木星绕太阳公转的周期为11.86年，根据这些信息，可判断这颗小行星运动的周期最接近(　　) A．60天 B．1年 C．7年 D．12年 答案：C 解析：小行星轨道的半长轴大于地球绕太阳的轨道半径，小于木星绕太阳的轨道半径，根据开普勒第三定律，可知小行星的运动周期介于1年与11.86年之间。故选C。 8.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。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是(　　) 答案：D 解析：根据开普勒第三定律＝k知r3＝kT2，故选D。 9.(多选)下列说法中正确的是(　　) A．托勒密和哥白尼都建立了物理模型来分析行星运动，对后人产生了深远影响 B．第谷经过多年的观察，详细记录了行星的位置和时间 C．开普勒通过分析第谷的数据，得出了行星的运动规律 D．第谷通过研究行星观测记录，发现了行星的运动规律 答案：ABC 解析：托勒密和哥白尼在分析行星运动时建立了“圆周运动”模型，A正确；第谷经过多年的观察，详细记录了行星的位置和时间，开普勒通过分析第谷的观测数据得出了行星的运动规律，B、C正确，D错误。 10.(2024·肇庆市高一统考期末)如图所示，“天问一号”从地球飞向火星时的转移轨道又叫霍曼转移轨道。霍曼转移轨道是与火星和地球公转轨道均相切的椭圆轨道，其切点分别为P、Q。已知地球公转周期为T1，火星公转周期为T2，“天问一号”从霍曼转移轨道P点运动到Q点所用时间为t，则(　　) A．t< B．t> C．<t< D．<t< 答案：C 解析：由开普勒第三定律可知，“天问一号”在霍曼转移轨道的周期大于地球公转周期，小于火星公转周期，所以<t<，C正确。 11.某行星沿椭圆轨道运动，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，则过近日点时行星的速率为(　　) A．vb＝va B．vb＝va C．vb＝va D．vb＝va 答案：C 解析：如图所示，A、B分别为远日点、近日点，由开普勒第二定律可知，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等，则取足够短的时间Δt，有avaΔt＝bvbΔt，所以vb＝va，故C正确。 12.如图所示，A、B是绕地球做圆周运动的两颗卫星，A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k∶1，则A、B两卫星的周期的比值为(　　) B．k C．k2 D．k3 答案：D 解析：由题意可知＝k∶1，即＝k，根据开普勒第三定律，有＝，联立可得＝k3，选项A、B、C错误，D正确。 13.(12分)飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T。若飞船要返回地面，则可在轨道上某点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示。如果地球的半径为R0，求飞船由A点运动到B点所需要的时间。 答案： 解析：飞船沿椭圆轨道返回地面，由题图可知，飞船由A点到B点所需要的时间刚好是沿题图中椭圆轨道运动周期的一半。 椭圆轨道的半长轴为，设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′，根据开普勒第三定律有 ＝ 解得T′＝T＝ 因此飞船由A点到B点所需要的时间为 t＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $