课时分层检测(12)行星的运动-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第二册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（十 …0基础达标练 1.(多选)关于日心说被人们所接受的原因，下 列说法正确的是 ) A.以地球为中心来研究天体的运动有很多 无法解决的问题 B.以太阳为中心，许多问题都可以解决，行 星运动的描述也变得简单了 C.地球是围绕太阳转的 D.太阳总是从东面升起，从西面落下 2.如图所示是中国“天问一 号”探测器拍摄的火星影 像图.己知火星绕日公转 一年，相当于地球上的两 年，假设火星和地球均绕 太阳做匀速圆周运动，则 火星与太阳之间的距离约为地球与太阳之 间距离的 A号 B C.4倍 D.2倍 3.屈原在长诗《天问》中发出了“日月安属？列 星安陈？”的旷世之问，这也是中国首次火星 探测工程“天问一号”名字的来源.如图，与 火星相比，地球距离太阳更近，火星绕太阳 做圆周运动的周期约为地球的1.9倍.“天 问一号”探测器的发射时间要求很苛刻，必 须在每次地球和火星会合之前的几个月、火： 星相对于太阳的位置领先于地球特定角度 的时候出发.由以上信息可得 ) 太阳 地球 5火星 第1次会合 A.火星到太阳的距离约为地球到太阳的距 离的1.2倍 B.火星到太阳的距离约为地球到太阳的距： 离的1.7倍 14 得分 行星的运动 C.地球和火星从第1次会合到再次会合的 时间约为2.1年 D.地球和火星从第1次会合到再次会合的 时间约为2.9年 4.哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半 径的18倍，哈雷彗星每隔一定的时间飞临 地球一次，如图所示.从公元前240年起，哈 雷彗星每次回归，中国均有记录.它最近一 次回归的时间是1986年.从公元前240年至 今，我国关于哈雷彗星回归记录的次数，最 合理的是 地球 哈雷彗星 ○ 太阳 A.24次 B.30次 C.124次 D.319次 5.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，天文学称为“行星冲日”.已知 地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径 如表所示. 地球火星木星士星 天王星 海王星 轨道半径 1.0 1.5 5.29.5 19 30 R/AU 根据题中信息，试计算地外行星相邻两次冲 日的时间间隔最短的地外行星是 A.火星 B.木星 C.天王星 D.海王星 6.“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星. 科学家发现有两颗未知质量的不同“超级地 球”A和B环绕同一颗恒星做匀速圆周运 动，已知它们的公转周期分别为TA=1年和 TB=8年.根据上述信息计算两颗“超级地 球”的： 班级 姓名 (1)角速度之比wA:wB; ; (2)向心加速度之比aA：aB …0能力提升练 0- 7.位于贵州的“中国天眼”(FAST)是目前世界 上口径最大的单天线射电望远镜，通过 FAST可以测量地球与木星之间的距离.当： FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好！ 与地球公转线速度方向相同时，测得地球与： 木星的距离是地球与太阳距离的倍.若将 地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周： 运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为 ( A.（1+k2)年 B.(1+k2)年 C.(1十k2)年 Dk年 8.太阳系中八大行星的轨道均可以近似看成 圆轨道.下列四幅图是用来描述这些行星运 动所遵从的某一规律的图像.图中坐标系的 楼轴是g方，飘轴是e尽：这里T和R分 别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨 道半径，T。和R。分别是水星绕太阳运行的 周期和相应的圆轨道半径.下列四幅图中正 确的是 R R Ro 得分 9.地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道 则是一个非常扁的椭圆.天文学家哈雷成功 预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的 时间是1986年，预测下次飞近地球将在 2061年. 地球 哈雷彗星 太阳 请你根据开普勒行星运动定律估算哈雷彗 星轨道的半长轴是地球公转半径的多少倍？ …0 创新应用练0… 10.（多选)如图所示 卫星B轨道 是卫星A、B绕地 球运动的轨道示 R 意图.其中卫星A 地球卫星A轨道 做匀速圆周运动， 轨道半径为R4,卫星B沿椭圆轨道运动， 椭圆轨道与卫星A的圆轨道相切于P点， 椭圆轨道远地点到地心距离为R,已知卫星 A绕地球运动的周期为T,且卫星绕地球运 动与行星绕太阳运动具有相似的规律，则 A.卫星B沿椭圆轨道运动时，在P点时的 速度比在Q点时的速度小 B.卫星B的周期比卫星A的周期大 C.卫星B从P第一次到Q的时间为 T (R4+R)3 4R43 D.卫星B从P第一次到Q的时间为 T (RA+R)3 4N 2R43gR 对于图2情景，当水平分位移为R时，有R=巴A1,得A=√分， 因为满足A≥0，所以能落到C点。 7 答案(1)mg十m尺，方向竖直向下(2)0(3)见解析 7.B[小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，故Fsin0 =mg,郎得R.一器可知a绳的拉力不变，故A,C错民：当b绳 拉力为零时，有品品。=m,解得w=√品0当角達度w> g √品)时，a绳水平方向的分力不足以提供向心力，此时b绳出 现禅力，故B正确：由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断 时，绳的禅力可能不变，故D错误.] 8.D[小球在最高点，根据牛顿第二定律有FT十mg=m,解得 F=m7一mg,故A错误：当Fn=0时，g=,可知b点的位 置与小球的质量无关，绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b 点的位置不变，故B错送，D正确：根据FT=m一g知，图线 的斜率=只，绳长不变，用质量较小的球微实验，斜率更小，故C 错误.] 9.CD[物体做圈周运动经过最低点时，则有F向=Fy一mg= 2 m尺·解得F=mg十m,故物体受到的滑动摩擦力F=西 =u(mg十mR),A,B错误，C正确：物体受到竖直向下的重力、 水平向左的摩擦力和竖直向上的支持力（支持力大于重力），故物 体所受的合力斜向左上方，D正确，] 10.C[设甲轮角速度为山，乙轮角速度为的，由将小物体放在甲 轮边缘处时恰能相对静止，有2·2-g,又甲、乙两轮边缘线 速度大小相等，则有1·2r=ω？·r,解得2=2山1，由题意将小 物体放在乙轮盘面上仍能相对静止，则有22·r≤g,联立解 得r≤r,故选C.门 11,解析(1)小球在最高点A时，若速度最小，则只受重力和支持力， 绳子上拉力为索，即mgna=m空，剥A=VLn0=巨m/ (2)小球通过最低点B时，若绳子拉力达到最大值，速度最大，有 Fr-mgsin a-=m工 UB 代入数值可得阳=4m/s 答案(1)√2m/s(2)4m/s 12,B[衣物随滚简一起做匀速圆周运动，故在转动过程中，根据牛 顿第二定律可知衣物所受合力的大小始终为F合=mr,以a、b 位置为例，由于重力方向始终竖直向下，向心力方向始终指向圈 心，可知衣物所受滚筒的支持力大小不相等，故A错误；在口、b 2 两位置，根据牛顿第二定律有mg十F1=mR,F一mg m尺，则衣物对滚简壁的压力在a位置比在b位置的小，D错 误：衣物做匀速圈周运动，所需的向心力相同，对筒壁的压力不 同，在b,点最大，脱水效果最好，故B正确：衣物随滚筒一起做匀 速圆周运动，在转动过程中，衣物所受的重力及滚简的作用力大 小的合力大小不变，所以衣物所受滚筒的作用力大小是在不断 变化的，故C错误. 13.解析(1)设球运动的线速度为，半径为R 则在A处时FA十mg=mR ② 在C处时Fc一mg=mR ② 由①②式得△F=Fc-F4=2mg=2N. (2)在A处时球拍对球的弹力为F,球做匀速图周运动的向心力 F向=F十mg,在B处不受摩擦力作用，受力分析如图甲所示， 则tan0= F=F十mg=1F十1 71g mg 作出的tan0-F的关系图像如图乙所示. ttan 8 4 2F 01234F/N 甲 乙 答案(1)2N(2)图见解析 2 课时分层检测（十二） 1,ABC[以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问 题，故A正确：由开普勒定律可知，所有行星绕太阳做椭圆运动， 以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简 单，故B正确：由开普勒第一定律可知，太阳系所有行星都是围绕 太阳运转的，故C正确：太阳从东面升起，从西面落下，属于地心 说的基本内容，故D错误.」 2,C[设地球与太阳之间的距离和公转周期分别为”1、T1,火星与 太阳之间的距离和公转周期分别为”2、T2,则根据开着勒第三定 律有八 r2" T2三，解得2三4，故C正确.] 广地 3.C[根据开督物第三定律得宁食一，代入数据解得火星到大 阳的距离约为地球到太阳的距高的1.5倍，故AB错误：根据了 =1代入数据解得地球和火星从第1次会合到再次会合的 时间t约为2.1年，故C正确，D错误.] 4.B[设彗星的公转周期为T1、轨道半长轴为R1,地球的公转周期 为T公转丰径为民由开普粉第三定#号=业得，云-√贷 T =√18≈76，则替星回归的次数n=240+986+1≈30，因此最 76 合理的次数为30次，] 5,D[由开普物第三定律，其轨道半径的三次方与周期T的二次方 的比值都相等，可知地球的公转周期T最小，海王星的公转周期 最大，设地球外另一行星的周期为T,则两次冲日时间间隔为1， T! =1,得t= T,则T越大，1越小，即地外行星中，海 1一 王星相邻两次冲日的时间间隔最短，故D正确，A,B、C错误.] 6.解析(1)根据圆周运动w= 2红得A=T=8 出 TA 1 (2)根据开首勒第三定律 I A ru T 导，由向心加速度 公式a=wr得 aA Tu TB) =16 1 答案(1)8：1(2)16：1 7,A[设地球与太阳的距离为R1,木星与太阳的距离为R,,由地球 与木星的距离是地球与太阳距离的k倍可得R,2=R,2十(kR)2, 由开督物第三定律加行器又地球公转月期为一年，屏得厅 =(1十k2)六年，A正确.] 8B[由开香粉第三交非布器祭时（民）广-（任）广，即 -兆云，同此收是子因线为这原点的斜率为号的立 3lg Ro 线，故B正确.] 9.解析地球公转周期T=1年，哈雷彗星的周期为T'=(2061 1986)年=75年， T2752 根据开普勒第三定律有品，解得。它8， 答案18倍 10.BD[卫星B沿椭圈轨道从P运动至Q过程，速度减小，故在P 点时的速度比在Q点时的速度大，A错误：由开普勒第三定律 =k可知，卫星B的轨道半长轴大于卫星A的轨道半径，故卫 星B的周期比卫星A的周期大，B正确：由开普勒第三定律可得 RA+R R43 2 72 Tu? ,卫星B从P第一次到Q的时间为1=号T, T (RA+R)3 联立解得1=√2R,C错误D正确.] 课时分层检测（十三） 1,B[牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引 力定律，100多年后，英国物理学家卡文迪什利用扭秤装置巧妙的 测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确地得到引力常 量的值，故A、C、D错误，B正确， 3