2026年廣州市天文競(jìng)賽行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律考點(diǎn)練習(xí)題及解析一、選擇題（共10題，每題3分，共30分）1.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道形狀是A.橢圓B.圓形C.拋物線D.雙曲線2.開(kāi)普勒第一定律指出，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是A.直線B.拋物線C.橢圓D.雙曲線3.開(kāi)普勒第二定律描述了行星運(yùn)動(dòng)的哪個(gè)特點(diǎn)？A.行星軌道的形狀B.行星公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比C.行星在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等D.行星的速度恒定4.開(kāi)普勒第三定律適用于A.所有天體B.僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)C.僅適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)D.僅適用于圓軌道運(yùn)動(dòng)5.木星的公轉(zhuǎn)周期約為11.86年，其軌道半長(zhǎng)軸約為5.2天文單位，則地球的公轉(zhuǎn)周期約為多少年？A.0.24年B.1年C.3.3年D.22.76年6.某行星的軌道半長(zhǎng)軸為4天文單位，其公轉(zhuǎn)周期約為多少年？A.0.6年B.2年C.8年D.16年7.行星軌道的離心率表示軌道的哪個(gè)特性？A.軌道的形狀B.行星的大小C.行星的質(zhì)量D.行星的密度8.地球的軌道離心率約為0.017，這意味著A.地球軌道非常接近圓形B.地球軌道非常接近拋物線C.地球軌道非常接近雙曲線D.地球軌道形狀無(wú)法確定9.火星的公轉(zhuǎn)周期約為1.88年，其軌道半長(zhǎng)軸約為1.52天文單位，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，金星（軌道半長(zhǎng)軸約為0.72天文單位）的公轉(zhuǎn)周期約為多少年？A.0.24年B.0.62年C.1.1年D.5.4年10.以下哪個(gè)現(xiàn)象與行星軌道的離心率有關(guān)？A.行星的亮度變化B.行星的四季變化C.行星軌道的偏心率D.行星的自轉(zhuǎn)速度二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.開(kāi)普勒第一定律指出，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是__________。2.開(kāi)普勒第二定律描述了行星在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的__________相等。3.開(kāi)普勒第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)_________，其中T表示公轉(zhuǎn)周期，a表示軌道半長(zhǎng)軸。4.地球的軌道離心率約為_(kāi)_________，這意味著地球軌道非常接近圓形。5.木星的公轉(zhuǎn)周期約為_(kāi)_________年，其軌道半長(zhǎng)軸約為_(kāi)_________天文單位。6.火星的公轉(zhuǎn)周期約為_(kāi)_________年，其軌道半長(zhǎng)軸約為_(kāi)_________天文單位。7.行星軌道的離心率越大，軌道形狀越__________。8.某行星的軌道半長(zhǎng)軸為3天文單位，其公轉(zhuǎn)周期約為_(kāi)_________年。9.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，行星的公轉(zhuǎn)周期與軌道半長(zhǎng)軸的關(guān)系為_(kāi)_________。10.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的平均速度約為_(kāi)_________千米/秒。三、計(jì)算題（共5題，每題6分，共30分）1.已知火星的軌道半長(zhǎng)軸約為1.52天文單位，地球的軌道半長(zhǎng)軸約為1天文單位，求火星公轉(zhuǎn)周期約為地球公轉(zhuǎn)周期的多少倍？2.某行星的軌道離心率為0.1，求該行星軌道的短半軸與長(zhǎng)半軸之比。3.地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的平均速度約為29.8千米/秒，求地球軌道的半長(zhǎng)軸。4.某行星的公轉(zhuǎn)周期為5年，求其軌道半長(zhǎng)軸約為多少天文單位？5.已知木星的軌道半長(zhǎng)軸約為5.2天文單位，其公轉(zhuǎn)周期約為11.86年，求地球的公轉(zhuǎn)周期。四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述開(kāi)普勒三大定律的主要內(nèi)容。2.解釋什么是行星軌道的離心率，并說(shuō)明其意義。3.為什么地球的軌道離心率較小？這對(duì)地球的氣候有什么影響？4.開(kāi)普勒第三定律的適用范圍是什么？為什么？5.假設(shè)某行星的軌道半長(zhǎng)軸為2天文單位，其公轉(zhuǎn)周期約為多少年？請(qǐng)說(shuō)明計(jì)算方法。答案及解析一、選擇題答案及解析1.A解析：開(kāi)普勒第一定律指出，所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。2.C解析：開(kāi)普勒第一定律明確指出行星軌道的形狀是橢圓，而非其他曲線。3.C解析：開(kāi)普勒第二定律描述了行星在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，這表明行星在近日點(diǎn)速度較快，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度較慢。4.A解析：開(kāi)普勒第三定律適用于所有天體，只要它們圍繞同一個(gè)中心天體運(yùn)動(dòng)。5.B解析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，T2/a3=常數(shù)，地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，軌道半長(zhǎng)軸為1天文單位，代入公式可得火星的公轉(zhuǎn)周期約為1.88年。6.B解析：同樣根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，T2/a3=常數(shù)，地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，軌道半長(zhǎng)軸為1天文單位，代入公式可得該行星的公轉(zhuǎn)周期約為2年。7.A解析：離心率表示軌道的偏心率，數(shù)值越大，軌道越偏離圓形。8.A解析：地球的軌道離心率約為0.017，非常接近0，說(shuō)明軌道接近圓形。9.B解析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，T2/a3=常數(shù)，火星的公轉(zhuǎn)周期約為1.88年，軌道半長(zhǎng)軸約為1.52天文單位，代入公式可得金星的公轉(zhuǎn)周期約為0.62年。10.C解析：行星軌道的離心率越大，軌道形狀越偏離圓形，這與開(kāi)普勒第二、第三定律密切相關(guān)。二、填空題答案及解析1.橢圓解析：開(kāi)普勒第一定律指出行星軌道是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。2.面積解析：開(kāi)普勒第二定律描述了行星在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等。3.T2/a3=常數(shù)解析：開(kāi)普勒第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為行星公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比。4.0.017解析：地球的軌道離心率非常小，說(shuō)明軌道接近圓形。5.11.86；5.2解析：木星的公轉(zhuǎn)周期約為11.86年，軌道半長(zhǎng)軸約為5.2天文單位。6.1.88；1.52解析：火星的公轉(zhuǎn)周期約為1.88年，軌道半長(zhǎng)軸約為1.52天文單位。7.偏離圓形解析：離心率越大，軌道越偏離圓形。8.約1.8解析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，T2/a3=常數(shù)，地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，軌道半長(zhǎng)軸為1天文單位，代入公式可得該行星的公轉(zhuǎn)周期約為1.8年。9.公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比解析：開(kāi)普勒第三定律的核心內(nèi)容是T2/a3=常數(shù)。10.29.8解析：地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的平均速度約為29.8千米/秒。三、計(jì)算題答案及解析1.約1.88倍解析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，T2/a3=常數(shù)，地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，軌道半長(zhǎng)軸為1天文單位；火星的公轉(zhuǎn)周期為1.88年，軌道半長(zhǎng)軸為1.52天文單位。計(jì)算過(guò)程：(1.88)2/(1.52)3≈1.88/1.52≈1.88倍。2.約0.82解析：軌道離心率e表示軌道的偏心率，短半軸b=a(1-e2)，長(zhǎng)半軸a，代入公式計(jì)算。計(jì)算過(guò)程：b/a=√(1-e2)=√(1-0.12)≈√0.99≈0.995，即約0.82。3.約1天文單位解析：地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的平均速度v≈29.8千米/秒，軌道半長(zhǎng)軸a與速度的關(guān)系為v=√(GM/a)，其中G為引力常數(shù)，M為太陽(yáng)質(zhì)量。計(jì)算過(guò)程：a≈GM/v2≈1天文單位（近似值）。4.約2.82天文單位解析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，T2/a3=常數(shù)，地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，軌道半長(zhǎng)軸為1天文單位；某行星的公轉(zhuǎn)周期為5年。計(jì)算過(guò)程：a3=(1/1)/(5/1)=1/5，a≈2.82天文單位。5.約4年解析：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，T2/a3=常數(shù)，木星的公轉(zhuǎn)周期為11.86年，軌道半長(zhǎng)軸為5.2天文單位；地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，軌道半長(zhǎng)軸為1天文單位。計(jì)算過(guò)程：T2=(5.2/1)3×12≈140.608，T≈11.85年。四、簡(jiǎn)答題答案及解析1.簡(jiǎn)述開(kāi)普勒三大定律的主要內(nèi)容。解析：-開(kāi)普勒第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。-開(kāi)普勒第二定律：行星在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，即行星在近日點(diǎn)速度較快，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度較慢。-開(kāi)普勒第三定律：行星公轉(zhuǎn)周期的平方與軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比，即T2/a3=常數(shù)。2.解釋什么是行星軌道的離心率，并說(shuō)明其意義。解析：行星軌道的離心率e表示軌道的偏心率，定義為e=c/a，其中c為焦點(diǎn)距，a為半長(zhǎng)軸。離心率越小，軌道越接近圓形；離心率越大，軌道越偏離圓形。地球的軌道離心率約為0.017，說(shuō)明軌道非常接近圓形。3.為什么地球的軌道離心率較?。窟@對(duì)地球的氣候有什么影響？解析：地球的軌道離心率較小，意味著地球軌道非常接近圓形，這導(dǎo)致地球與太陽(yáng)的距離變化不大，從而使得地球的氣候相對(duì)穩(wěn)定。如果離心率較大，地球在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)的距離變化會(huì)很大，可能導(dǎo)致氣候劇烈波動(dòng)。4.開(kāi)普勒第三定律的適用范圍是什么？為什么？解析：開(kāi)普勒第三定律適用于所有天體，只要它們圍繞同一個(gè)中心天體運(yùn)動(dòng)。這