【文档说明】2024-2025学年精品同步试题 物理（必修第二册 人教版2019）第7章　1-行星的运动 Word版含解析.docx，共(6)页，303.237 KB，由小赞的店铺上传

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第七章万有引力与宇宙航行1.行星的运动基础巩固1.发现“所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等”的科学家是()A.牛顿B.第谷C.开普勒D.哥白尼答案:C解析:所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,也就是开普勒第三定律,是开普勒发

现的。2.关于天体的运动,下列说法正确的是()A.太阳位于所有行星的圆轨道的圆心处B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动答案:D解析:天体的运动轨道都是椭圆,而不

是圆,故A、B错误。太阳从东边升起,又从西边落下,是地球自转的结果,故C错误。3.对开普勒第一定律的理解,下列说法正确的是()A.在行星绕太阳运动一周的时间内,它离太阳的距离是一直不变的B.在行星绕太阳运动一周的时间内,它离太阳的距离是不断变化的C.太阳不一定在所有行星运动椭圆轨道的焦点

上D.某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内答案:B解析:根据开普勒第一定律的内容可以判定,行星绕太阳运动的轨道是椭圆,有时远离太阳,有时靠近太阳,所以它离太阳的距离是变化的,选项A错误,B正确。太阳一定在所有行星运动的椭圆轨道的

焦点上,C错误。某个行星绕太阳运动的轨道一定在某一固定的平面内,选项D错误。4.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。下列反映周期与轨道半径关系的图像正确的是()答案:D解析:由开普勒第三定律

知𝑅3𝑇2=k,所以R3=kT2,D正确。5.开普勒的行星运动规律也适用于其他行星或人造卫星的运动,某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的13,则此卫星运行的周期在下面哪个范围内()A.1~4天B.4~8天C.8~16天

D.16~20天答案:B解析:由开普勒第三定律𝑎3𝑇2=k,得𝑟星3𝑇星2=𝑟月3𝑇月2,所以T星=√𝑟星3𝑟月3T月=√39×27天=5.2天,B正确。6.地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫作天文单位,用来量度

太阳系内行星与太阳的距离。已知火星公转的周期是1.84年,根据开普勒第三定律,火星公转轨道半径是多少天文单位?(将地球和火星绕太阳公转的轨道近似成圆形轨道)答案:1.5解析:设地球和火星的轨道半径分别为r1、r2,

公转周期分别为T1、T2。根据开普勒第三定律得𝑇12𝑟13=𝑇22𝑟23,得r2=√T22T123·r1=1.5天文单位。7.土星直径为119300km,是太阳系中第二大行星,其自转周期为10h39

min,公转周期为29.4年,距离太阳1.432×109km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大的环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到环,环的外沿直径约为274000km。请由上面提供的信息,估算地球距太阳有多远。(保留3位

有效数字)答案:约1.50×108km解析:根据开普勒第三定律有𝑅3𝑇2=k,k只与太阳质量有关。则𝑅地3𝑇地2=𝑅土3𝑇土2,其中T为公转周期,R为行星到太阳的距离。代入数值,解得R地=1.50×1011m=1.50×108km。能力提升1.某

行星绕太阳沿椭圆轨道运行,如图所示,在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点,若行星运动周期为T,则该行星()A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间C.从

a到b的时间tab>𝑇4D.从c到d的时间tcd>𝑇4答案:D解析:根据开普勒第二定律知行星在近日点速度最大,远日点速度最小。行星由a到b运动的平均速度大于由c到d运动的平均速度,而弧长ab等于弧长cd,故A错误。同理可知B错误。在整个椭圆轨道上tab=tda<𝑇4,tcd=tbc>𝑇

4,故C错误,D正确。2.如图所示,某行星沿椭圆轨道运行,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,则过近日点时的速率为()A.vb=𝑏𝑎vaB.vb=√𝑎𝑏vaC.vb=𝑎𝑏vaD.vb=√𝑏𝑎va答案:C解析:若行星从轨道的A点经足够

短的时间t运动到A'点,则与太阳的连线扫过的面积可看作扇形,其面积SA=𝑎·𝑣𝑎𝑡2;若行星从轨道的B点也经时间t运动到B'点,则与太阳的连线扫过的面积SB=𝑏·𝑣𝑏𝑡2;根据开普勒第二定律得𝑎·𝑣𝑎𝑡2=𝑏·𝑣𝑏𝑡2,即vb=𝑎𝑏va,

C正确。3.如图所示,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a,运行周期为TB;C为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r,运行周期为TC。下列说法或关系式正确的是()A.地球位于B卫星轨道的一个焦点上,位于C卫星轨道的

圆心上B.卫星B和卫星C运动的速度大小均不变C.𝑎3𝑇B2=𝑟3𝑇C2,该比值的大小与地球和卫星有关D.𝑎3𝑇B2=𝑟3𝑇C2,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关答案:A解析:由开普勒第一定律可知,选项A正确。由开普勒第二定律可知,B卫星绕

地球转动时速度大小在不断变化,选项B错误。由开普勒第三定律可知,𝑎3𝑇B2=𝑟3𝑇C2=k,比值的大小仅与地球有关,选项C、D错误。4.被命名为墨子号的中国首颗量子科学实验卫星的运行轨道为如图所示的椭圆轨道,地球E位于椭圆的一个焦点上。轨道上标记了墨子卫星经过相等时间间隔(Δ𝑡

=𝑇14,𝑇为轨道周期)的位置。下列说法正确的是()A.面积S1>S2B.卫星在轨道A点的速度小于在B点的速度C.T2=Ca3,其中C为常数,a为椭圆半长轴D.T2=C'b3,其中C'为常数,b为椭圆半短轴答案:

C解析:根据开普勒第二定律可知,卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等,故面积S1=S2,选项A错误。根据开普勒第二定律可知,卫星在轨道A点的速度大于在B点的速度,选项B错误。根据开普勒第三定律可知𝑎3𝑇2=C,故选项C正确,D错误。5.月球环

绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天。应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地多高时,人造地球卫星随地球一起转动,就像停留在天空中一样。结果保留三位有效数字,取R地=6400km。答案:3.63×104k

m解析:月球和人造地球卫星都环绕地球运动,故可用开普勒第三定律求解。当人造地球卫星相对地球不动时,人造地球卫星的周期与地球自转周期相同。设人造地球卫星轨道半径为R、周期为T。根据题意知月球轨道半径为60R地,周期为T0=27天,则有𝑅

3𝑇2=(60𝑅地)3𝑇02,整理得R=√𝑇2𝑇023×60R地=√(127)23×60R地=6.67R地卫星离地高度h=R-R地=5.67R地=5.67×6400km=3.63×104km。6.地球的公转轨

道接近圆,哈雷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,请你根据开普勒第三

定律(即𝑟3𝑇2=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,如果忽略其他影响,它下次飞近地球大约在哪一年?答案:2062年解析:𝑟3𝑇2=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𝑇12𝑟13=𝑇22𝑟23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=√𝑟23𝑟13×T1=76.4年所以它下次飞近地球大约是在2062年。