7.1行星的运动（重点练）-高一物理同步课堂（人教版必修第二册）

7.1行星的运动 精练考点 考点一 初步科学探索宇宙 1 考点二 开普勒定律 3 考点一 初步科学探索宇宙 1．关于行星运动规律的研究过程，下列说法正确的是（　　） A．第谷用20年时间研究了开普勒的行星观测记录，发现了行星绕太阳运行的规律 B．牛顿根据大量实验数据得出了引力常量G的大小 C．开普勒第三定律，以地球为中心天体，月亮和人造地球卫星的值相同 D．胡克和哈雷等物理学家甚至证明了如果行星的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比 2．在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　） A．牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数G B．哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 C．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 D．第谷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 3．地心说与日心说 (1)地心说 地心说认为 是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月球以及其他星体都绕 运动。 (2)日心说 日心说认为 是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动。 4．探索宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求．下列说法正确的是（　　） A．地球是宇宙的中心，太阳，月球及其他行星都绕地球运动 B．太阳静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都是错误的 5．关于物理学发展，下列表述正确的是（   ） A．哥白尼提出了“地心说”，认为地球位于宇宙的中心 B．卡文迪什提出了万有引力定律，并利用扭秤装置较准确地测出了引力常量 C．第谷通过对天体运动的长期研究，发现了行星运动三定律 D．经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，但实践证明，经典力学只适用于宏观、低速的情况 考点二 开普勒定律 6．开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 D．离太阳越近的行星的运动周期越长 7．开普勒第三定律是太阳系中各行星围绕太阳运动的规律之一，可以用公式表示。关于公式中各字母表示的物理意义，下列说法中正确的是（　　） A．r表示太阳的半径 B．T表示行星公转周期 C．k表示引力常量 D．k表示与行星有关的常量 8．2030年之前，中国航天员将登上月球，如图所示，月球的半径为，假设甲、乙两艘宇宙飞船分别绕月球做椭圆轨道和圆轨道运动，甲的近地点正好在月面，远地点与月面的最近距离为，甲的远地点与乙轨道的最近距离为，则甲、乙的周期之比为（    ） A．1:1 B．2:1 C． D． 9．如图所示，地球的公转轨道接近圆，周期为。哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，周期为。已知哈雷彗星在近日点和太阳中心距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，地球公转轨道半径为。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 10．关于开普勒第三定律中的公式，下列说法中正确的是（　　） A．常数k只与行星质量有关 B．仅适用于围绕地球运行的所有卫星 C．仅适用于围绕太阳运行的所有行星 D．公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星 11．如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运动，bd为其轨道长轴，半长轴为r，周期为T，图示中S1、S2两个面积大小相等。则（　　） A．行星从a到b的过程中加速度逐渐减小 B．卫星从a到b的速率逐渐增大 C．卫星从a到b的运行时间大于从c到d的时间 D．椭圆轨道半长轴立方与周期平方的比值只与卫星的质量有关 12．鹊桥二号绕月椭圆轨道的半长轴与月球半径之比为k。一颗中继星在月球表面附近的圆轨道运行。若只考虑月球引力的作用，则鹊桥二号与中继星的环绕周期之比约为（　　） A． B． C． D． 13．“二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（　　） A．从节气划分来看，一年四季的时间一样长 B．太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C．太阳系中，开普勒第三定律中的k值由太阳质量决定 D．地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 14．如图所示，、两颗卫星绕地球做匀速圆周运动。和地心的连线与和连线的夹角叫作对的观察角，已知的最大值为，的周期为，下列说法正确的是（　　） A．当、连线与地球表面相切时，达最大值 B．、的轨道半径之比为 C．的周期为 D．的周期为 15．2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空间三星星座，DRO具有低能进入、稳定停泊、机动转移的特点。卫星甲从DRO变轨进入环月椭圆轨道，该轨道的近月点距月球表面的高度为a，卫星的运行周期为T；卫星乙从DRO变轨进入半径为r的环月圆轨道，运行周期也为T。已知月球的半径为R，若只考虑月球对卫星甲、乙的引力，则卫星甲所在环月椭圆轨道的远月点距月球表面的高度为（　　） A． B． C． D． 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 7.1行星的运动 精练考点 考点一 初步科学探索宇宙 1 考点二 开普勒定律 3 考点一 初步科学探索宇宙 1．关于行星运动规律的研究过程，下列说法正确的是（　　） A．第谷用20年时间研究了开普勒的行星观测记录，发现了行星绕太阳运行的规律 B．牛顿根据大量实验数据得出了引力常量G的大小 C．开普勒第三定律，以地球为中心天体，月亮和人造地球卫星的值相同 D．胡克和哈雷等物理学家甚至证明了如果行星的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比 【答案】CD 【详解】A．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出行星绕太阳运动的规律，故A错误； B．牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，卡文迪什利用扭秤实验首先较准确的测定了引力常量，故B错误； C．由开普勒第三定律，可知以地球为中心天体，月亮和人造地球卫星的值相同，故C正确； D．胡克和哈雷等物理学家证明了如果行星的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，故D正确。 故选CD。 2．在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　） A．牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数G B．哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 C．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 D．第谷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 【答案】C 【详解】A．卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量G值，故A错误； B．哥白尼是“日心说”的主要代表人物，现代天文学表明太阳只是太阳系的中心，不是宇宙的中心，B错误； C．德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星，故C正确； D．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出行星按照这些规律运动的原因，D错误。 故选C。 3．地心说与日心说 (1)地心说 地心说认为 是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月球以及其他星体都绕 运动。 (2)日心说 日心说认为 是静止不动的，地球和其他行星都绕 运动。 【答案】(1) 地球 地球 (2) 太阳 太阳 【详解】（1）地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月球以及其他星体都绕地球运动。 （2）日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。 4．探索宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求．下列说法正确的是（　　） A．地球是宇宙的中心，太阳，月球及其他行星都绕地球运动 B．太阳静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说和地心说都是错误的 【答案】CD 【详解】A．由开普勒行星运动定律知“地心说”是错误的，地球不是宇宙的中心，故A错误； B．太阳系在银河系中运动，太阳是运动的，故B错误； C．地球是绕太阳运动的一颗行星，故C正确； D．宇宙没有固定的中心，日心说和地心说都是错误的，故D正确。 故选CD。 5．关于物理学发展，下列表述正确的是（   ） A．哥白尼提出了“地心说”，认为地球位于宇宙的中心 B．卡文迪什提出了万有引力定律，并利用扭秤装置较准确地测出了引力常量 C．第谷通过对天体运动的长期研究，发现了行星运动三定律 D．经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，但实践证明，经典力学只适用于宏观、低速的情况 【答案】D 【详解】A．托勒密提出了“地心说”，认为地球位于宇宙的中心，故A错误； B．牛顿提出了三条运动定律及万有引力定律，卡文迪许利用扭秤装置较准确地测出了引力常量，故B错误； C．开普勒通过对第谷对天体运动的观测数据的研究，发现了行星运动三定律，故C错误； D．经典力学是物理学和天文学的基础，经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，只适用范围是宏观、低速、弱引力场情形，故D正确。 故选D。 考点二 开普勒定律 6．开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律。关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 D．离太阳越近的行星的运动周期越长 【答案】C 【详解】AB．根据开普勒第一定律，行星轨道是椭圆，太阳处在焦点上，故AB错误； C．根据开普勒第三定律，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比，即，其中k只与中心天体有关，同一个中心天体k相等，故C正确； D．根据开普勒第三定律，离太阳越近，半长轴a越小，周期T越短，故D错误。 故选C。 7．开普勒第三定律是太阳系中各行星围绕太阳运动的规律之一，可以用公式表示。关于公式中各字母表示的物理意义，下列说法中正确的是（　　） A．r表示太阳的半径 B．T表示行星公转周期 C．k表示引力常量 D．k表示与行星有关的常量 【答案】B 【详解】A．r表示行星轨道的半长轴，而非太阳的半径，故A错误； B．T表示行星绕太阳公转的周期，故B正确； CD．k是一个与中心天体（太阳）质量相关的常量，仅与太阳质量有关，与行星无关，故CD错误。 故选B。 8．2030年之前，中国航天员将登上月球，如图所示，月球的半径为，假设甲、乙两艘宇宙飞船分别绕月球做椭圆轨道和圆轨道运动，甲的近地点正好在月面，远地点与月面的最近距离为，甲的远地点与乙轨道的最近距离为，则甲、乙的周期之比为（    ） A．1:1 B．2:1 C． D． 【答案】A 【详解】由题意可得甲椭圆轨道的长轴为，则半长轴为，设乙圆轨道的半径为，当甲的远地点与乙的最近距离为，由几何关系可得 解得 设甲、乙的周期分别为、，由开普勒第三定律可得 则有 故选A。 9．如图所示，地球的公转轨道接近圆，周期为。哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，周期为。已知哈雷彗星在近日点和太阳中心距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，地球公转轨道半径为。则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】AB．根据开普勒第二定律可得 解得，故A正确；B错误； CD．根据开普勒第三定律可得 解得，故C错误；D正确。 故选AD。 10．关于开普勒第三定律中的公式，下列说法中正确的是（　　） A．常数k只与行星质量有关 B．仅适用于围绕地球运行的所有卫星 C．仅适用于围绕太阳运行的所有行星 D．公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星 【答案】D 【详解】A．根据牛顿第二定律 ，常数由中心天体的质量决定，与行星质量无关，故A错误； BCD．从上面的推导过程可知，此结论适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星，只需要求围绕同一中心天体运动，BC错误，D正确。 故D正确。 11．如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运动，bd为其轨道长轴，半长轴为r，周期为T，图示中S1、S2两个面积大小相等。则（　　） A．行星从a到b的过程中加速度逐渐减小 B．卫星从a到b的速率逐渐增大 C．卫星从a到b的运行时间大于从c到d的时间 D．椭圆轨道半长轴立方与周期平方的比值只与卫星的质量有关 【答案】B 【详解】A．行星从a到b的过程中，卫星距离行星越来越近，可知引力逐渐增加，则加速度逐渐增加，A错误； B．卫星从a到b引力做正功，则速率逐渐增大，B正确； C．因S1、S2两个面积大小相等，根据开普勒第二定律可知，卫星从a到b的运行时间等于从c到d的时间，C错误； D．椭圆轨道半长轴立方与周期平方的比值只与行星的质量有关，与卫星的质量无关，D错误。 故选B。 12．鹊桥二号绕月椭圆轨道的半长轴与月球半径之比为k。一颗中继星在月球表面附近的圆轨道运行。若只考虑月球引力的作用，则鹊桥二号与中继星的环绕周期之比约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据开普勒第三定律，有 解得鹊桥二号与中继星的环绕周期之比 故选B。 13．“二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转轨道是一个椭圆，将地球绕日一年转360度分为24份，每15度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图。下列说法中正确的是（　　） A．从节气划分来看，一年四季的时间一样长 B．太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力 C．太阳系中，开普勒第三定律中的k值由太阳质量决定 D．地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等 【答案】C 【详解】A．由于地球公转轨道近似椭圆，地球在近日点运动速度较大，在远日点运动速度较小，所以一年四季的时间不是一样长，故A错误； B．由牛顿第三定律，太阳对地球的万有引力等于地球对太阳的万有引力，故B错误； C．开普勒第三定律中的值大小由中心天体太阳的质量决定，故C正确； D．地球每转过相同的角度，所需的时间不同，根据开普勒第二定律知地球与太阳的连线扫过的面积不相等，故D错误。 故选C。 14．如图所示，、两颗卫星绕地球做匀速圆周运动。和地心的连线与和连线的夹角叫作对的观察角，已知的最大值为，的周期为，下列说法正确的是（　　） A．当、连线与地球表面相切时，达最大值 B．、的轨道半径之比为 C．的周期为 D．的周期为 【答案】BC 【详解】A．当、连线与卫星2的轨道圆相切时，达最大值，A错误； B．由题意可知 可知1、2的轨道半径之比为，B正确； CD．根据开普勒第三定律可知 即的周期为，C正确，D错误。 故选BC。 15．2025年4月，我国已成功构建国际首个基于DRO（远距离逆行轨道）的地月空间三星星座，DRO具有低能进入、稳定停泊、机动转移的特点。卫星甲从DRO变轨进入环月椭圆轨道，该轨道的近月点距月球表面的高度为a，卫星的运行周期为T；卫星乙从DRO变轨进入半径为r的环月圆轨道，运行周期也为T。已知月球的半径为R，若只考虑月球对卫星甲、乙的引力，则卫星甲所在环月椭圆轨道的远月点距月球表面的高度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据开普勒第三定律，椭圆轨道和圆轨道若周期相同，则椭圆轨道的半长轴等于圆轨道的半径。近月点距月球中心的距离为 ，远月点距月球中心的距离为 （为所求高度）。 椭圆半长轴为 解得 故选A。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $