2025年高一物理寒假銜接講練 (人教版)第08講 行星的運動（學(xué)生版）

第08講行星的運動模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三核心考點精準練（4大考點）模塊四小試牛刀過關(guān)測1．了解人類對行星規(guī)律的認識過程.2．理解開普勒行星運動定律的內(nèi)容.3．掌握開普勒行星運動定律的應(yīng)用.。知識點1行星運動的兩種假說學(xué)說派系地心說日心說代表人物托勒密哥白尼主要觀念(1)地球是宇宙的中心，是靜止不動的(2)太陽、月亮以及其他星體都圍繞地球做圓周運動太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動流行原因地心說符合人們的直接經(jīng)驗，同時也符合勢力強大的宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的認識將天文從神學(xué)中解放出來；很容易解釋天體的運動局限性都把天體的運動看得很神圣，認為天體的運動必然是最完善、最和諧的勻速圓周運動，而和丹麥天文學(xué)家第谷的觀測數(shù)據(jù)不符知識點2開普勒三大運動定律定律內(nèi)容圖示或公式開普勒第一定律（軌道定律）所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上開普勒第二定律（面積定律）對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等開普勒第三定律（周期定律）所有行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等a3T2＝k知識點3開普勒第二定律的應(yīng)用(1)對于同一行星的運動,行星與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等,行星到太陽的距離越大,行星的速度越小,反之越大。(2)行星在近日點和遠日點時,速度方向與行星和太陽的連線垂直,設(shè)行星在近日點P和遠日點Q時其中心到太陽中心的距離分別為ra、rb,取足夠短的時間Δt,行星與太陽的連線掃過的面積可看作三角形的面積,由開普勒第二定律有,所以,即運行速率與行星中心到太陽中心的距離成反比。?(3)根據(jù)橢圓的對稱性可知,行星的速率關(guān)于橢圓的長軸具有上下對稱的特點,但是關(guān)于橢圓

的短軸左右是不對稱的。(4)設(shè)行星繞太陽運動的周期為T0,則有。知識點4開普勒第三定律的應(yīng)用(1)解題思路①首先判斷兩個(或多個)行星的中心天體是否相同,只有對同一個中心天體開普勒第三定律才成立。②明確題中給出的周期關(guān)系或半長軸(或半徑)關(guān)系。③根據(jù)開普勒第三定律列式求解。(2)應(yīng)用技巧①解決太陽系的行星運動問題,地球公轉(zhuǎn)的周期是一個很重要的隱含條件,可以直接利用。②星體繞中心天體的運動軌道是橢圓時,其公轉(zhuǎn)周期與軌道半長軸的關(guān)系是;星體繞中心天體做圓周運動時,其公轉(zhuǎn)周期與軌道半徑的關(guān)系是。③繞同一中心天體運行的星體,有的軌道為橢圓,有的軌道為圓,則滿足?？键c一天體運動的探素歷程1．（2024高二上·廣東·學(xué)業(yè)考試）提出“日心說”的科學(xué)家是（）A．第谷 B．牛頓 C．哥白尼2．（2024·河北·模擬預(yù)測）我國嫦娥系列探月計劃取得重大成功，使我國成為2000年以后嫦娥姐姐最親密的伙伴。太陽、地球和月亮大致在同一個平面內(nèi)運動，地球和月亮公轉(zhuǎn)也都近似做勻速圓周運動。太陽對月球的引力約為地月引力的兩倍，如圖當(dāng)月亮恰好轉(zhuǎn)到日地連線之間時，它所受合力指向太陽，此后一小段時間內(nèi)，嫦娥姐姐何去何從？下列最合理的一個選項是（）A．靠近地球 B．遠離地球 C．靠近太陽 D．遠離太陽3．（23-24高一上·江蘇無錫·期末）關(guān)于物理學(xué)發(fā)展，下列表述正確的是（

）A．哥白尼提出了“地心說”，認為地球位于宇宙的中心B．卡文迪什提出了萬有引力定律，并利用扭秤裝置較準確地測出了引力常量C．第谷通過對天體運動的長期研究，發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律D．經(jīng)典力學(xué)是許多科學(xué)家經(jīng)過艱苦探索才完成的科學(xué)理論，但實踐證明，經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀、低速的情況考點二開普勒第一定律4．（2023高二上·黑龍江·學(xué)業(yè)考試）下列表述符合開普勒行星運動定律的是（）A．地球是宇宙的中心B．行星繞太陽運動的軌道是圓C．行星繞太陽運動的軌道是橢圓D．行星與太陽間距離保持不變5．（23-24高一下·上海普陀·期中）“太陽系中所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽位于橢圓的一個焦點上?！笔紫忍岢鲞@一觀點的科學(xué)家是（

）A．伽利略 B．開普勒 C．牛頓 D．卡文迪什6．（23-24高一下·江蘇南通·階段練習(xí)）如圖所示，八大行星沿橢圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)，下列說法中正確的是（

）A．土星比地球的公轉(zhuǎn)周期小B．火星繞太陽運行過程中，速率不變C．太陽處在八大行星的橢圓軌道的一個公共焦點上D．地球和土星分別與太陽的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等考點三開普勒第二定律7．（24-25高三上·江西南昌·階段練習(xí)）2024年3月20日，鵲橋二號中繼星成功發(fā)射升空，為嫦娥六號在月球背面的探月任務(wù)提供地月間中繼通訊。如圖所示，a、b、c、d為鵲橋二號在軌道上運行時經(jīng)過的四個位置，則經(jīng)過的四個位置中動能最大的是（

）A．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．d點8．（2024·江西南昌·一模）2024年5月，嫦娥六號探測器發(fā)射成功，開啟了人類首次從月球背面采樣之旅。如圖，假設(shè)嫦娥六號在環(huán)月橢圓軌道上沿圖中箭頭方向運動，只受到月球的引力，ab為橢圓軌道長軸，cd為橢圓軌道短軸。某時刻嫦娥六號位于c點，則再經(jīng)過二分之一周期它將位于軌道的（

）A．b點 B．d點 C．bd之間 D．a(chǎn)d之間9．（24-25高三上·湖南長沙·階段練習(xí)）下列說法正確的是（

）A．由牛頓第二定律，可以得到加速度的定義式為B．伽利略最先建立描述運動的物理量，如平均速度、瞬時速度和加速度C．千克、米和牛頓都是國際單位制中的基本單位D．根據(jù)開普勒第二定律，不同行星與太陽的連線在相同的時間掃過相同的面積考點四開普勒第三定律10．（24-25高三上·河北邢臺·開學(xué)考試）在天文學(xué)上，常用地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑作為長度單位，叫作天文單位，用符號AU表示。如圖所示，哈雷彗星繞太陽運行的軌道為橢圓，橢圓軌道的近日點到太陽中心的距離為，遠日點到太陽的距離為。哈雷星沿橢圓軌道繞太陽運行的周期可等效為繞太陽做勻速圓周運動的周期，則等效圓的半徑為（

）A． B． C． D．11．（24-25高二上·黑龍江哈爾濱·期中）開普勒被后人稱為“天空的立法者”。根據(jù)開普勒定律可知所有行星（）A．繞太陽運動的軌道都是橢圓 B．繞太陽運動的軌道都是圓C．近日點速度小于遠日點速度 D．繞太陽運動的周期相同12．（23-24高一下·廣東佛山·階段練習(xí)）地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上常用來作為長度單位，叫作天文單位，用來量度太陽系內(nèi)天體與太陽的距離。在天文學(xué)中，天文單位有嚴格的定義，用符號表示，即地球到太陽的距離為1。已知海王星公轉(zhuǎn)的軌道半徑是30，地球繞太陽的公轉(zhuǎn)周期為1年，取，則海王星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期最接近（）A．165年 B．200年 C．270年 D．810年一、單選題1．（23-24高一下·重慶渝北·階段練習(xí)）如圖，火星和地球都在圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)，其運行軌道是橢圓。根據(jù)開普勒行星運動定律可知（）A．地球靠近太陽的過程中，運行速率變大B．火星繞太陽運行過程中，速率不變C．火星遠離太陽過程中，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積逐漸增大D．火星繞太陽運行一周的時間比地球的短2．（23-24高一下·上海閔行·期末）下列關(guān)于行星繞太陽運動的描述正確的選項有（）A．太陽處于橢圓軌道的中心B．所有行星在同一橢圓軌道上運動C．行星運行周期的三次方與軌道的半長軸的二次方成正比D．行星從遠日點運動到近日點過程中速率逐漸增大3．（23-24高一下·四川內(nèi)江·期末）2024年4月中下旬，太陽系中被稱為“惡魔彗星”的龐士-布魯克斯彗星到達了近日點，在視野良好的情況下通過肉眼觀測到該彗星，如圖所示。已知地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑為1AU（AU為天文單位），該彗星的運行軌道近似為橢圓，其近日點與遠日點之間的距離約為34AU，則這顆彗星繞太陽公轉(zhuǎn)時，從遠日點到近日點的最短時間（）A．年 B．年 C．年 D．17年4．（23-24高一下·湖北·期末）對于開普勒行星運動定律的理解，下列說法中正確的是（）A．開普勒三大定律僅適用于太陽系中行星的運動B．開普勒第二定律表明，行星離太陽越遠，速度越小C．所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是圓，行星運動的方向總是與它和太陽連線垂直D．開普勒第三定律中，月亮繞地球運動的值與地球繞太陽運動的值相同5．（23-24高一下·河北張家口·階段練習(xí)）如圖所示是地球繞太陽運行情況的示意圖，A點是遠日點，B點是近日點，CD是橢圓軌道的短軸，運行的周期為T。則地球從A經(jīng)C、B到D的運動過程中（??）A．地球運動到A點時速度最大B．地球從A點到C點所用的時間等于C．地球從A點到B點的過程中先做加速運動后做減速運動D．地球從A點到B點所用時間等于6．（23-24高一下·山西·期末）我國“嫦娥六號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在距離地面近地圓軌道繞地飛行，在近地圓軌道上經(jīng)過一次變軌進入“橢圓停泊軌道”，再次變軌進入“大橢圓軌道”運行，再奔向月球。假設(shè)兩次變軌點相同，“嫦娥六號”在近地圓軌道上運行周期為。嫦娥六號在“橢圓停泊軌道”與“大橢圓軌道”遠地點到地面距離之比最接近（）（）A． B． C． D．7．（23-24高一下·江蘇南京·期末）關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（）A．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓中心B．地球繞太陽在橢圓軌道上運行，在近日點和遠日點運行的速率相等C．表達式中，月球繞地球運動的k值與地球繞太陽運動的k值不同D．該定律是在牛頓運動定律的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的8．（2024·江蘇徐州·三模）戰(zhàn)國時期的《甘石星經(jīng)》最早記載了部分恒星位置和金、木、水、火、土五顆行星“出沒”的規(guī)律。現(xiàn)在我們知道（）A．恒星都是靜止不動的B．行星繞太陽做圓周運動C．行星繞太陽運行的速率不變D．各行星繞太陽運行的周期不同二、填空題9．（21-22高一上·湖南長沙·期中）如圖所示，某行星繞太陽運動的軌道是橢圓。A點是軌道上距太陽最近的位置，B點是軌道上距太陽最遠的位置。太陽位于橢圓其中的一個上；行星在A點時的線速度（填“大于”“小于”或“等于”）在B點時的線速度；行星在A點時的角速度（填“大于”“小于”或“等于”）在B點時角速度。10．（23-24高一下·陜西西安·期中）如圖，圖中的“宇宙飛船”是一顆小行星，叫奧陌陌，奧陌陌是一顆經(jīng)過太陽系的星際天體，大約長400米，寬40米，呈現(xiàn)雪茄狀，類似科幻電影中的宇宙飛船，最終，以高離心率離開太陽系，可以判斷，奧陌陌的運行軌跡可能為或。11．（23-24高二下·上?！るA段練習(xí)）在人類對天體運動認識的歷史發(fā)展中，16世紀，哥白尼（選填A(yù)．日心說B．地心說C．中心說D．焦點說）的提出為近代天文學(xué)奠定了基礎(chǔ)；17世紀，（選填A(yù)．牛頓B．托勒密C．開普勒D．伽利略）提出的關(guān)于行星運動的三大定律，揭示了太陽系行星運動的規(guī)律。12．（23-24高一下·全國·課后作業(yè)）天文學(xué)家觀察哈雷彗星的周期為75年，離太陽最近的距離為8.9×1010m，太陽系的開普勒常量k可取3.354×1018m3/s2。則哈雷彗星離太陽最遠的距離為m。三、解答題13．（23-24高三上·江蘇揚州·階段練習(xí)）地球公轉(zhuǎn)軌道的半長軸在天文學(xué)上常用來作為長度單位，叫作天文單位，用符號AU表示，已知海王星公轉(zhuǎn)軌道的半長軸是30AU，求：（1）夏至?xí)r，地球公轉(zhuǎn)線速度最大還是最??？（2）海王星公轉(zhuǎn)的周期是多少年？14．（23-24高一下·山東泰安·階段練習(xí)）太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日。2020年10月14日，發(fā)生了“火星沖日”天象，這是地球在火星和太陽之間形成的奇觀。地球和火星都圍繞著太陽公轉(zhuǎn)，做粗略研究時它們的公轉(zhuǎn)軌跡可以近似看成圓。已知地球公轉(zhuǎn)軌道半徑R1=1.5×108km，地球公轉(zhuǎn)周期T1=365天，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑R2=1.53R1.（1）求火星繞日的公轉(zhuǎn)周期T2；[計算結(jié)果保留到整數(shù)，可能用到的數(shù)，]（2）估算兩次“火星沖日”的時間間隔（用T1和T2表示）。15．（2024·北京石景山·一模）物體做曲線運動的情況較復(fù)雜，一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖（a）所示，曲線上A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑r叫做A點的曲率半徑。在分析物體經(jīng)過曲線上某位置的運動時，就可以按其等效的圓周運動來分析和處理。（1）氫原子核外的電子繞核做勻速圓周運動，其周期為T。已知電子的