第7章 第1节 行星的运动-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第二册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

重雅点手册高中物理必修第二册)（浙江专用） 第七章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 A 基础过关练 测试时间：15分钟 4.(2024·浙江宁海中学月考)如图为北半球二 十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意 1.(2024·浙江衢州二中月考)人类对天体运动 的认识有着漫长艰难的过程，如日心说和地心 图，其中冬至时地球离太阳最近.地球公转线 说.下列说法不正确的是(). 速度最大的节气是( A.地心说认为地球处于宇宙的中心静止不动， 惊雨立大小 分瓷水吞寒 太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动 雨入 B.日心说认为太阳是宇宙的中心且静止不动， 小 地球和其他行星都绕太阳运动 远程点 小 15210 立当 C.在天文学史上，虽然日心说最终战胜了地心 万米 猫冬 说，但地心说更符合人们的直接经验 小 秋分 秋哥 D.哥白尼经过长期观测和研究，提出了地心 A.春分 B.夏至C.秋分 D.冬 说，开普勒在总结前人大量观测资料的基础 5.(2024·浙江温州中学期中)2023年10月26日， 上，提出了日心说 神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自 2.关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的 是(). 主快速交会对接，三名航天员进驻核心舱，开 A.开普勒通过自己的长期观测，记录了大量数 启中国空间站新时代，若空间站运行周期的二 次方与其圆轨道半径的三次方的关系图像如 据，通过对数据的研究总结出了行星运动 图所示.已知地球半径为R,则可以推断出地 定律 球的近地卫星运行速度大小为( B.根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的 轨道是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上 C.根据开普勒第二定律，行星绕太阳运动时， 线速度大小始终不变 D.根据开普勒第三定律，所有行星轨道的半长 轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都 b b A.Ra B.2 Ra 相等 3.已知日地距离为R。,天王星和地球的公转周期 C.元NRb a D.2x√ 分别为T和T。,则天王星与太阳的距离为 乃综合提能练 测试时间：30分钟 (). 6.(2024·浙江象山中学期中)我国酒泉卫星发 AVTR 射中心在2022年将“夸父一号”卫星送入半径 c厚 为的晨昏轨道，2023年又将“星池一号A n√R 星”送人半径为r2的晨昏轨道(rn>r2),“夸父 34 第七章万有引力与宇宙航行收组 一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中，周 接轨道Ⅲ并于当日16时20分与中国空间站 期之比为( ) 组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可 A.1:1 B.rir2 简化如图所示，已知停泊轨道半径近似为地球 C.: D.:√园 半径R,中国空间站轨道距地面的平均高度 7.(多选)如图所示，某行星绕太阳运动的轨道为 为h,则飞船在轨道Ⅱ上A、B两点的速率之比 椭圆，ac和d分别为椭圆的长轴和短轴.若 为( 行星运动周期为T,行星经过ab段、x段、cd段 和da段所用时间分别为t、ta、ta和t由，则 A.R:(R+2) B.√R+h:√ C.R:(R+h) D.(R+h):R 10.(2024·浙江台州中学期中)2023年5月30日， A.ta>t B.the>l 搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十 C.h-iT D.ta十a=号T 六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空， 将航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮顺利送入太 8.(2024·浙江嘉兴一中月考)哈雷彗星大约每 空，与神舟十五号乘组胜利会师.若宇航员在 76.1年环绕太阳一周，是人一生中唯一可能裸 空间站中测得空间站对地球的张角为20，如 眼看见两次的短周期彗星.哈雷彗星的轨道是 图所示，已知地球的近地卫星（可视为贴地面 一个很扁的椭圆，因英国物理学家爱德蒙·哈 运行)的运动周期为T,则空间站在轨绕地球 雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间 做圆周运动的周期大小为( 而得名如图所示为地球，哈雷彗星绕太阳运 动的示意图，用”表示哈雷彗星轨道的半长 轴，地球绕太阳运动的公转轨道半径为R,则 P空间站 下列关系式成立的是( 地球 ⑤ 哈苗彗星 T A. B.T 太刚 √sind tan0 Ae=761 B友=76.1 c品 C痕-76 D点-7版r 11.(2024·浙江金华二中月考) (多选)如图所示为天问一号 9.(2024·浙江绍兴一中期中)我国自主研发的 着陆火星前环绕火星运行的 长征二号F遥十七运载火箭于2023年10月 椭圆轨道，O点为火星所在位 26日11时14分在酒泉卫星发射中心点火发 置，P点为近火点，Q点为远火 射，将搭载三名航天员的神舟十七号载人飞船 点，MN为轨道的对称轴，已知OP=x,OQ= 送入太空.神舟十七号飞船入轨后在停泊轨道I y,则天问一号() 上进行数据确认，后择机经转移轨道Ⅱ进入对 A.由P到N的时间小于由V到Q的时间 35 重雅手细高中物理必修第二册)（浙江专用） B.由P经N到Q的时间小于由Q经M到P A.天问一号在地火转移轨道的周期大于火星 的时间 的公转周期 C.在M、P两点的速度大小相等 B.相等时间内天问一号与太阳的连线扫过的 D.在P、Q两点的速度大小之比为y:x 面积等于火星与太阳的连线扫过的面积 12.(2024·浙江富阳中学期末)（多选）真空中的 C.在地火转移轨道上天问一号经过P点的速 P点固定一带正电的点电荷，另一带负电的 度小于经过Q点的速度 点电荷仅在静电力作用下绕正电荷逆时针运 D.天问一号从发射到被火星俘获，经历的时 动的轨迹为如图所示的椭圆，O为椭圆的中 间约255天 心，椭圆的长轴MN=10d,短轴EF=6d,点 C强基突破练 潮试时间：10分钟 电荷的最小速度为，从F点经N点运动到 14.(多选)如图所示为火星探测器者陆火星表面 E点的时间大约等于点电荷运动周期的， 前的变轨轨道示意图，图中M、N两点分别为 椭圆轨道3与圆轨道1、2的切点，且圆轨道 下列说法正确的是( 1、2的公转半径分别为n、r2,轨道1、2、3的 轨道平面与火星赤道平面重合.已知火星的 自转周期为T。,火星探测器在圆轨道1上运 行时，每经3T。的时间刚好7次经过火星赤 道上某点的正上方，且火星探测器环绕方向 AP,N两点间的距离为号 与火星自转方向相同.假设火星探测器在圆 B.P、M两点间的距离为8d 轨道1的环绕周期为T(T未知)，探测器在 C.点电荷的最大速度为9口 椭圆轨道3上由M到N的时间为t(t未知). D点电荷运动的周期约为24 则( 30 13.天问一号于2021年2月10日与火星交会， 进入环绕火星轨道.如图所示为其简化飞行 路线图，在P点进入地火转移轨道，在Q点被 火星俘获.已知火星的轨道半径是地球轨道 半径的1.5倍，则下列说法正确的是( ). AT=6, Q &T-品 地火 移 本阳0 轨道 C1=3T(n+n) m十r2 40r1 2r1 火 地球 D.=7T(n十)+n 40r N 2r 36重雅⑤手册高中物理必修第二册)（浙江专用】 论3：转速相等，运动半径相等，向心力的大小与质量 第七章 万有引力与宇宙航行 成正比，即F∝m.综上所述，向心力F的大小与小球 质量m、转速n和运动半径r之问的关系是Foc 第1节行星的运动 r,故选B 1,D【解析】地心说认为地球处于字宙的中心静止不动， 13.(1)雪车受力分析如图所示，根据题意可知，重力和支 太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动，A正确：日心 持力的合力提供向心力，即mgan0=m艺，解得 说认为太阳是宇宙的中心且静止不动，地球和其他行 星都绕太阳运动，B正确：在天文学史上，虽然日心说 tan0- 最终战胜了地心说，但地心说更符合人们的直接经验， C正确：托勒密提出的是地心说，哥白尼提出的是日心 说，D项不正确， 2.B【解析】第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开 普勒通过对数据研究总结出了开普勒行星运动定律， (2)赛道对雪车的支持力的大小为F=m COS D 故A错误：根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的 m0十F 轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故B正确： 由开普物第二定律可知，太阳、行星连线相同时间内扫 14.(1)当小球与圆锥面的相互作用力恰好为0时，绳对 过的面积相等，行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速 小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力，设此时 度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之，则越 小球的角速度为，根据力的合成以及牛顿第二定律 小，故C错误：所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转 有mgtan0=e6Lsin0,解得=/ 5g ,此时的线速 周期的二次方的比值都相等，枚D错误， 9gl. 3.A【解析】天王星和地球绕太阳做圆周运动，根据开普 度为w=Lsin0=√20· R (2)当一√受<m时，小球所受圆锥体的弹力八≠ 勒第三定律有号=，解得R=√停下√R,放 选A 0,对小球受力分析如图1所示，在竖直方向上根据平 4.D【解析】根据开普勒第二定律，地球在近日点运动速 衡条件有Fcos0+Fxsin0=mg,在水平方向上根据 度最大，故地球公转线速度最大的节气是冬至，故 牛顿第二定律有Fsin0一Fycos0=no Lsin0,解得 选D. 下=mg 5.D【解析】对空间站和近地卫星由开普勒第三定律可 (3)当w= >时，小球将离开圆锥体表面，设 L 知二一凳，由题闲可知宁-云，近地卫星的运行速度 此时轻绳与竖直方向的夹角为a,对小球受力分析如 图2所示，有Fcos a=mg,Fsin a=mo Lsin a,解得 大小为一袋：联立解得=红√辰 a F=2mg. 6.C 【解析】由开普物第三定律有异一膏“夸父一号 与°星池一号A星“在绕地球运行中周期之比为票 五，故选C V 图2 7.BD【解析】根据开普勒第二定律知，太阳和行星的连 18 练习册参考答案与解析么 线在相同的时间内扫过相等的面积，故近日点速度最 于点电荷运动时间周期的子，所以椭圆的面积大约等 大，远日点速度最小.题图中a点为近日点，速度最大， 于△OEP面积的8倍，即椭圆的面积S≈48，点电 点为远日点，速度最小，有t<t>t,故A错误，B 荷运动的周期T=三=，放D正确 正确：从上面的分析可知，b到c的时间>T,故C So 3v 错误：根据对称性，a经b到c的时间等于c经d到a 的时间，而a经b、c,d回到a的时间为一个周期T,所 以有u十k=号T,故D正确。 《D【解折根据开苦利第三定律得宁一斧，其中了 13.D【解析】地火转移轨道的半长轴小于火星的公转半 径，据开普勒第三定律可知，天问一号在地火转移轨 76.1年，=1年，则原-器=76，D正确 道的周期小于火星的公转周期，A错误：据开普勒第 9.D【解析】由开普勒第二定律可知，飞船在转移轨道上 二定律可知，相等时间内天问一号与太阳的连线扫过 A,B附近极短时间内扫过的面积相等，之△R 的面积相同，相等时间内火星与太阳的连线扫过的面 积相同，但相等时间内天问一号与太阳的连线扫过的 △(R+),两点的速率之比为兰一R,故选D. 1 VB R 面积不等于火星与太阳的连线扫过的面积，B错误： 10.A【解析】根据几何关系可得空间站绕地球做匀速 据开普勒第二定律可知，在地火转移轨道上天问一号 圆周运动的轨道半径为一品。根据开普勒第三定 经过P点的速度大于经过Q点的速度，C错误：地火 转移轨道的半长轴为a=+)5迟=1,25R,天问一 律可得祭-，联立可得T Vm可'放进A 2 号在地火转移轨道上运动和绕地球做匀速圆周运动 11.AD【解析】由开普勒第二定律可知，天问一号离火 星越近的位置速度越大，越远的位置速度越小，因此 过，据开普利第三定律可得票-（侵）广，其中了 由P到N的时间小于由N到Q的时间，A正确：由 为天问一号在地火转移轨道上运动的周期，又T= 对称性可知，由P经V到Q的时间等于由Q经M到 365天，天问一号从发射到被火星俘获，经历的时间为 P的时间，B错误：P点为近火点，M点到火星的距离 1=之T,联立解得~25天，D正确 大于P点到火星的距离，天问一号离火星越近的位置 14.BC【解析】由题意，火星探测器在圆轨道1上运行 速度越大，因此在M、P两点的速度大小不相等，C错 时，每经3T。的时间刚好7次经过火星赤道上某点的 误：由开普勒第二定律可得2你r△=之y△，整理 正上方，则邵-梁=7，解得T=是工，A错误， T 解得p:电一y:x,D正确。 12.CD【解析】由开普勒第一定律可知，正点电荷位于 2 B正确：由开普勒第三定律可知 (2)2 共，由以 椭圆的一个焦点上，如图所示，根据几何关系可知P、 N两点间的距离为d,P,M两点间的距离为9d,故 上各式整理得=3江n十，，五，C正确，D错误 40n N 2n AB错误：点电荷在M点的速度大小为，由开普物第 第2节万有引力定律 二定律知，点电荷在N点的速度大小为9w,故C正 确：点电荷与P点的连线在单位时间内扫过的面积为 1。D【解析]月球绕地球做匀速圆周运动，有F=m二， S=受，从F点经过N点运动到E点的时间大约等 由向心加速度的表达式得。一兰，其中v一平联立可 19