第7章 1 行星的运动-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时素养训练word（人教版）

1　行星的运动 一、选择题 1.开普勒关于行星运动的描述正确的是(　A　) A.所有的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 B.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上 C.所有行星轨道半长轴的三次方跟自转周期的二次方的比值都相等 D.所有行星轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 解析:开普勒第一定律的内容为所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,A正确,B错误;开普勒第三定律的内容为所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等,C、D错误。 2.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,则过近日点时行星的速率为(　C　) A.vb=va B.vb=va C.vb=va D.vb=va 解析:如图所示,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,当t趋于无限小时,其面积SA=;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=。根据开普勒第二定律,得=,即vb=va,故C正确。 3.(多选)根据开普勒定律,我们可以推出的正确结论有(　ABC　) A.人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上 B.同一卫星离地球越远,速率越小 C.不同卫星,轨道越大,周期越大 D.同一卫星绕不同的行星运行,的值都相同 解析:由开普勒第一定律(轨道定律)知,所有行星绕恒星运动的轨道都是椭圆,且恒星处在椭圆的某个焦点上,所以人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上,则A正确;由开普勒第二定律(面积定律)知,对于任意一个行星来说,其与恒星的连线在相同时间内扫过的面积相等,则有近日点速度大,而远日点速度小,所以同一卫星离地球越远,速率越小,则B正确;由开普勒第三定律(周期定律)知,注意开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星,有=常量,所以C正确,D错误。 4.(多选)火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,火卫一的半径为r1,火卫二的半径为r2。则两颗卫星相比(　AC　) A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二距火星表面较近 C.()3≈ D.()3≈ 解析:由开普勒第三定律得,周期越小,则轨道半径越小,所以火卫一距火星表面较近,A正确,B错误;由题意可知,≈,则()3=()2≈,C正确,D错误。 5.(2022·广西桂林开学考试)2020年7月23日,我国首个火星探测器“天问一号”由长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射。升空后,它将经历7个月左右的长途跋涉靠近火星,开展火星环绕、表面降落、巡视探测三大任务。假设环绕器绕火星运行的轨道半径约为火星同步卫星轨道半径的,火星自转周期与地球接近,那么环绕器绕火星一圈需要的时间最接近(　B　) A.1小时 B.3小时 C.6小时 D.12小时 解析:火星自转周期与地球接近,可知火星的同步卫星的周期为24 h;根据开普勒第三定律=,可得T探=T同=×24 h=3 h,故选B。 二、非选择题 6.月球环绕地球运动的半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天。试用开普勒定律计算:在赤道平面内离地面多大高度,人造地球卫星可以随地球一起转动,就像停留在空中一样?(地球半径约为6.4× 103 km) 解析:设人造地球卫星和月球的轨道半径分别为R1、R2,周期分别为 T1、T2, 根据开普勒第三定律有=, 解得R1=R2=60R地·=60×6.4×103× km≈4.27×104 km。 所以,人造地球卫星离地面的高度为H=R1-R地=4.27×104 km-6.4× 103 km=3.63×104 km。 答案:3.63×104 km 学科网（北京）股份有限公司 $