内容正文:
7.1行星的运动同步练习
2025-2026学年高一下学期人教版必修二
一、单选题
1.如图所示,嫦娥六号月球探测器进入周期为12h的椭圆环月轨道,椭圆轨道的远月点到月心的距离是近月点到月心距离的5倍,为椭圆的短轴,探测器在A、C的速度大小分别为、,探测器从到、从到的时间分别为、,则有( )
A. B. C. D.
2.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知:
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
3.如图所示,“夸父一号”卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地球逆时针运动,圆的半径与椭圆的半长轴相等且为a,两轨道相交于A、B两点。已知“夸父一号”卫星做圆周运动的速度大小为,沿椭圆轨道运行的卫星在近地点和远地点的速度大小分别为、,不考虑地球自转带来的影响,下列说法中正确的是( )
A.、的大小关系为
B.的大小关系为
C.“夸父一号”卫星在A、B两点处加速度相同
D.“夸父一号”卫星的周期小于椭圆轨道卫星的周期
4.一恒星系统中,行星a绕恒星做圆周运动的公转周期是0.6年,行星b绕恒星做圆周运动的公转周期是1.9年,根据所学知识比较两行星到恒星的距离关系( )
A.行星a距离恒星近
B.行星b距离恒星近
C.行星a和行星b到恒星的距离一样
D.条件不足,无法比较
5.如图所示,某颗小行星绕太阳依次从a→b→c→d→a运动,在轨道上这四个位置中,该行星运动速率最大的是( )
A.a B.b C.c D.d
6.16世纪,经过几十年的研究后出版《天体运行论》,提出日心说的科学家是( )
A.哥白尼 B.布鲁诺 C.第谷 D.开普勒
7.前人经长期观察,发现金星离太阳的最大角距离(金星、地球、太阳连线之间最大角度)约为46°,已知,,设地球、金星绕太阳运动的周期分别为、,则最接近( )
A.0.329 B.0.373 C.2.68 D.3.04
二、多选题
8.如图是某行星绕太阳运行的椭圆轨道示意图,下列说法正确的是( )
A.太阳处在椭圆轨道的一个焦点上
B.图中行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
C.对于任意一个行星,在近日点的速率小于在远日点的速率
D.距离太阳越远的行星运行周期越长
9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,称为“行星冲日”,2023年11月3日观测到木星冲日现象。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表:
行星名称
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
则由上述信息可知( )
A.木星的公转周期比火星的公转周期大
B.海王星冲日时间间隔最长
C.行星冲日时间间隔可能小于一年
D.2024年木星冲日大约在12月7日
10.科学家通过研究发现,行星绕恒星的运动轨迹其实并不是正圆,而是一个椭圆。如图为地球绕太阳的运动轨迹,BD是椭圆的长轴,AC是椭圆的短轴,O是椭圆中心,已知LOA=b,LOB=a,且地球绕太阳一周的时间为T,椭圆面积为S=πab。下列说法正确的是( )
A.地球在B点和D点的速度关系为
B.地球在绕太阳运动过程中在B、D两点由太阳对地球的引力提供向心力
C.根据题中条件可知,太阳的质量为
D.地球从A运动到B所用时间为
三、填空题
11.开普勒行星运动定律
(1)开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是___________,太阳处在椭圆的一个___________上。
(2)开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的___________。
(3)开普勒第三定律(周期定律):所有行星的___________跟它的___________的比值都相等,即=k,比值k是一个对于所有行星都相同的常量。
12.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年,行星会运行到日地连线的延长线上(与地球相距最近),如图所示。则该行星与地球的公转周期之比为______,公转轨道半径之比为______。
四、解答题
13.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动,其周期为T。如果飞船要返回地面,可在轨道上某点A处,将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆和地球表面在B点相切,如图所示。如果地球半径为R0,求飞船由A点运动到B点所需要的时间。
14.如图所示,一颗近地卫星轨道半径近似等于地球半径R,另一颗卫星轨道是椭圆,与近地圆轨道相切于A点,远地点B距地心的距离是3R,已知引力常量G。求:
(1)近地卫星与椭圆轨道卫星周期的比值;
(2)椭圆轨道上卫星在近地点A和远地点B的线速度大小的比值。
15.飞船沿半径为的圆周绕地球运动,其周期为。如果飞船要返回地面,可在轨道上某点处,将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆和地球表面在点相切,如图所示。如果地球半径为,求飞船在半径为的圆周轨道与椭圆轨道上运行时的周期之比为多少?
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
A
A
A
B
ABD
AD
BC
11. 椭圆 焦点 面积 轨道半长轴的三次方 公转周期的二次方
12.
13.T
【详解】椭圆轨道的半长轴为
飞船沿椭圆轨道运动的周期为,根据开普勒第三定律有
联立解得
由题图可知,飞船由A点到B点所需要的时间刚好是沿图中椭圆轨道运动周期的一半,则有
14.(1);(2)
【详解】(1)根据开普勒第三定律,有
根据题意,有
解得
(2)根据开普勒第二定律,有
即
所以
15.
【详解】由开普勒第三定律
则周期之比为
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