第七章 万有引力与宇宙航行（高效作业）-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【精彩三年】课程探究与巩固教师用书word（人教版）浙江专用

高效作业12 [7.1　行星的运动] [A级　新教材落实与巩固] 1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　C　) A．第谷总结出了行星按照椭圆轨道运动的规律 B．开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律 C．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 D．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 【解析】开普勒在第谷观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿运动定律无联系，选项A、B错误，C正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项D错误。 2． 地球围绕太阳沿椭圆轨道运动，地球从远日点向近日点运动过程中，下列说法正确的是(　B　) A．线速度变小 B．线速度变大 C．线速度大小不变 D．线速度方向不变 【解析】从远日点向近日点运动过程中，根据开普勒第二定律可知，线速度变大，故A、C错误，B正确；线速度方向沿轨迹切线方向，不断变化，故D错误。 3．开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。如图所示，下面说法正确的是(　D　) A．火星绕太阳运行过程中，速率不变 B．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C．在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 【解析】根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，即近日点速率大，远日点速率小，但是火星与太阳连线、地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积是不相等的，A、B、C错误；根据开普勒第三定律＝k，可知半径大的运行周期长，即火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，D正确。 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。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是(　D　) 【解析】根据开普勒第三定律，＝k，所以行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方成正比，故D正确。 5．根据开普勒第二定律，我们可知(　D　) A．行星绕日运动的轨道是椭圆 B．行星运动的速度是不变的 C．任意一点速度方向与太阳的连线时刻垂直 D．行星运动的速度在不同位置的快慢是不同的 【解析】“行星绕日运动的轨道是椭圆”是开普勒第一定律的内容，A错误；开普勒第二定律的内容为太阳系中太阳和运动中的行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，连线长度不相等，时间相等，而扫过的面积相等，行星运行的速度大小一定不同，近日点运行速度大，远日点运行速度小，B错误，D正确；行星的速度方向为轨迹的切线方向，切线方向与连线不是时刻垂直，切线方向与曲率半径垂直，C错误。 6．伽利略用木星的直径作为量度单位，测量了木星卫星的轨道半径。他发现最接近木星的卫星木卫一的公转周期是1.8 d(天)，距离木星中心4.2个木星直径单位。木星的另一颗卫星的公转周期是7.15 d，请运用伽利略所采用的单位，预测此卫星与木星中心的距离约为(　C　) A．4个木星直径单位 B．7个木星直径单位 C．11个木星直径单位 D．14个木星直径单位 【解析】根据开普勒第三定律可知＝＝＝≈2.5，此卫星与木星中心的距离约为2.5×4.2个木星直径单位＝10.5个木星直径单位，故选C。 7．引力波是爱因斯坦在其广义相对论中提出的一种关于时空弯曲之中的涟漪现象，其能量会以辐射的形式向外扩散。就像是在平静的湖中投入一颗石子，石子泛起的涟漪向外扩散。我国的“天琴计划”所要做的是在太空之中观测引力波的存在，这是一个庞大的计划，牵一发而动全身。此计划一旦成功，那势必会引起世界基础科学的巨大进步。2019年12月20日，我国长征四号火箭已经将“天琴一号”卫星发射升空。“天琴一号”卫星先发射到轨道半径约为地球半径4倍的轨道上运行，稳定工作一段时间后，又升高到轨道半径约为地球半径16倍的轨道上运行。“天琴一号”在升高后的轨道上运行与在原轨道上运行相比，周期之比为(　C　) A．2∶1　　　　　　B．4∶1 C．8∶1 D．16∶1 【解析】根据开普勒第三定律可知＝＝＝，故选C。 8．某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法错误的是(　A　) A．行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳在圆心上 B．该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大 C．该行星在a点的向心加速度比在b、c两点的都大 D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的 【解析】行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，根据开普勒第二定律知，太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星在运行过程中，离太阳的距离不同，线速度大小不同，则A错误，D正确；对每一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，距离太阳越近，速度越大，该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大，