课时跟踪检测(七) 天体运动（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（教科版）

课时跟踪检测(七)　天体运动 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 1.下列关于丹麦天文学家第谷对行星运动进行观测所记录的数据的说法中正确的是 (　 ) A.这些数据在测量记录时误差相当大 B.这些数据说明太阳绕地球运动 C.这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合 D.这些数据与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合 2.(多选)据报道，研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗(在太阳系中)，作为寻找外星生命踪迹的观测对象。关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动，以下说法正确的是 (　 ) A.所有行星都绕太阳做匀速圆周运动 B.所有行星都绕太阳做椭圆运动，太阳处在运动轨道的一个焦点上 C.任一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积都相等 D.所有行星的轨道半长轴的二次方跟它的公转周期的三次方的比值都相等 3.关于开普勒第二定律，下列说法正确的是 (　 ) A.行星绕太阳运动时，一定做匀速圆周运动 B.行星绕太阳运动时，一定做匀变速曲线运动 C.行星绕太阳运动时，由于角速度相等，故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度 D.行星绕太阳运动时，由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度 4.如图所示，某行星绕太阳逆时针运动，轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星 (　 ) A.从b到d的时间tbd= B.从a到c的时间tac= C.从d到b的运动时间tdb大于从b到d的时间tbd D.从a到b的时间tab> 5.一恒星系统中，行星a绕恒星做椭圆运动的公转周期是0.6年，行星b绕恒星做椭圆运动的公转周期是1.9年，根据所学知识比较两行星到恒星的最大距离的关系 (　 ) A.行星a到恒星的最大距离较大 B.行星b到恒星的最大距离较大 C.行星a和行星b到恒星的最大距离一样 D.条件不足，无法比较 6.太阳系有八大行星，八大行星离太阳的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是 (　 ) 7.(2025·甘肃高考)如图所示，一小星球与某恒星中心距离为R时，小星球的速度大小为v、方向与两者中心连线垂直。恒星的质量为M，引力常量为G。下列说法正确的是 (　 ) A.若v=，小星球做匀速圆周运动 B.若<v<，小星球做抛物线运动 C.若v=，小星球做椭圆运动 D.若v>，小星球可能与恒星相撞 8.(2025·雅安高一期末)如图所示，土卫一(M)和土卫二(E)是土星(S)的两个卫星，土卫二绕土星的公转半径约为土卫一公转半径的2倍，某一时刻两卫星在如图所示位置，且公转方向均为逆时针方向。则在土卫一公转一周的时间内，关于两卫星的位置关系，下列图像大致正确的是 (　 ) 9.(2025·巴中高一期中)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 10.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1.5亿千米，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 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5 A.1.2亿千米　　　　　　 B.2.3亿千米 C.4.6亿千米 D.6.9亿千米 11.(12分)近年来，我国航空航天科技发展迅猛，我国发射的某颗人造卫星，其近地点高度是h1=439 km，远地点高度是h2=2 384 km，则近地点处卫星的速率与远地点处卫星速率的比值是多少?(已知R地=6 400 km) 12.(14分)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? 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(七) 1.选D　开普勒根据第谷的观测数据整理得出行星运动定律，说明数据误差很小，这些数据说明地球绕太阳运动，且与以行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合，故选D。 2.选BC　根据开普勒第一定律可知，所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误，B正确；根据开普勒第二定律可知，对每一个行星而言，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故C正确；根据开普勒第三定律可知，所有绕太阳运动的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，故D错误。 3.选D　行星绕太阳运动的轨道是椭圆，故行星做变速曲线运动，但不是匀变速曲线运动，A、B错误；根据开普勒第二定律可知，行星在近日点时的线速度大于在远日点时的线速度，C错误，D正确。 4.选B　根据开普勒第二定律知，在相等时间内，太阳和行星的连线所扫过的面积都是相等的，行星逆时针运动，从b到d行星与太阳的连线扫过的面积大于从d到b行星与太阳的连线扫过的面积，所以tbd>，tdb<，同理可知，tac=，则A、C错误，B正确；又因为从a到b行星与太阳的连线扫过的面积小于从b到c行星与太阳的连线扫过的面积，所以tab<，D错误。 5.选B　要比较两行星到恒星的最大距离，即比较其椭圆轨道的半长轴的大小，根据开普勒第三定律=，可知ra<rb，b到恒星的最大距离较大，故选B。 6.选D　由开普勒第三定律知=k，所以R3=kT2，D正确。 7.选A　根据题意，若小星球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力有=m，解得v=，故A正确；若该恒星的半径为R，则该恒星的第一宇宙速度为v0=，由于第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，则该恒星的第二宇宙速度为v'=，可知若<v<，万有引力不足以提供小星球做匀速圆周运动所需要的向心力，小星球做离心运动，但又不能脱离该恒星的引力范围，所以小星球做椭圆运动，故B错误；若v≥，相当于发射速度大于第二宇宙速度，小星球将脱离该恒星的引力束缚，小星球不会做椭圆运动，不可能与恒星相撞，故C、D错误。 8.选D　由开普勒第三定律可知=，其中rE=2rM，解得TE=2TM，在土卫一公转一周的时间内，土卫二公转了=≈0.35圈。 9.选C　设火星在近日点的线速度为v1，与太阳间的距离为R1，远日点的线速度为v2，与太阳间的距离为R2，根据开普勒第二定律，设在极短时间Δt内，则有v1R1·Δt=v2R2·Δt，可知v1>v2，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过程速度一直减小，故A、B错误；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，根据题意可知，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。 10.选B　由表中数据知T地=1年，T火=1.88年，由=得，r火=≈2.3亿千米，故B正确。 11.解析: 如图所示，近地点在B点，远地点在P点，当时间Δt很小时，卫星和地球的连线扫过的面积可按三角形面积进行计算，即、都可视为线段。 卫星在近地点的速度用v1表示，在远地点的速度用v2表示，由开普勒第二定律得SABCF=SMPNF， 即v1Δt(R地+h1)=v2Δt(R地+h2) 所以= 代入数据后得≈1.28。 答案:1.28 12.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r2=18r1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T2= ×T1≈76.4年 所以它下次飞近地球在2062年左右。 答案:2062年左右 $