7.1 行星的运动 同步课时练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

7.1 行星的运动 同步课时练 开普勒依据第谷数十年的天文观测数据，总结出行星运动三大定律，揭示了天体运行规律，为万有引力定律奠定重要基础。 学科网（北京）股份有限公司 考点1·开普勒三大定律 1.由开普勒第一定律可知( ) A.太阳绕着地球转动 B.行星绕着月球转动 C.行星都做匀速直线运动 D.行星处在不同的椭圆轨道上，太阳位于这些椭圆轨道的一个焦点上 2.对于两颗绕太阳运动的行星，下列轨道示意图满足开普勒第一定律的是( ) A. B. C. D. 3.下列关于开普勒行星运动定律的说法正确的是( ) A.由开普勒行星运动定律可知，地球在近日点的速度比远日点的速度小 B.由开普勒第三定律可知，太阳系内所有绕太阳运动的行星轨道半长轴的三次方跟它自转周期的二次方的比值都相等 C.由开普勒第二定律可知，地球与太阳的连线在任意相等时间内扫过的面积一定相等 D.开普勒第一定律说明所有行星绕太阳的轨道都是圆，太阳处在圆心上 4.对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法中正确的是( ) A.开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 B.开普勒第二定律表明，行星离太阳越远，速度越大 C.月亮绕地球运动的轨道是一个标准的圆，地球处在该圆的圆心上 D.开普勒第三定律中，月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同 5.关于行星的运动，下列说法正确的是( ) A.牛顿研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律 B.太阳系所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心 C.行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小 D.开普勒第三定律中的常数k与太阳无关 6.关于天体运动、行星运动的三大定律，下列说法正确的是( ) A.八大行星中离太阳最近的水星比离太阳最远的海王星围绕太阳转一周的时间长 B.开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动 C.开普勒把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功解释了天体运行的规律 D.开普勒第三定律中，k值与中心天体的质量无关 考点2·开普勒定律的应用 7.如图所示，航天器在绕月飞行时，月球位于O点，航天器甲沿半径为r的圆轨道Ⅰ飞行；航天器乙沿焦点为O的椭圆轨道Ⅱ飞行，其中P为近月点，Q为远月点，且，，则( ) A.航天器乙在Q点时的加速度大小是甲的倍 B.航天器乙在P点时的加速度大小与在Q点时相等 C.航天器乙在Q点时的速度大小是在P点时的3倍 D.航天器乙和甲与月球的连线在相同的时间内扫过的面积相等 8.如图，在万有引力作用下，a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为，则下列说法中正确的有( ) A.a、b运动的角速度之比为 B.a、b运动的周期之比为 C.从图示位置开始，在b转动一周的过程中，共线12次 D.从图示位置开始，在b转动一周的过程中，共线14次 9.“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜（FAST）。通过FAST测量水星与太阳的视角（水星B、太阳S分别与地球A的连线所夹的角），如图所示。若视角的正弦值最大为a，地球和水星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，则水星与地球的公转周期的比值为( ) A. B. C. D. 10.美国spacex公司计划在2026年对其发射的星链卫星进行降轨操作，降轨后的星链卫星，对我国天宫号空间站的安全造成很大的 开普勒定律不仅适用于行星绕太阳，也适用于卫星绕行星；同一中心天体的环绕天体，k值相同，不同中心天体k不同。 学科网（北京）股份有限公司 威胁。如图所示，假设某颗星链卫星降轨后的轨道为椭圆，天宫空间站轨道为圆形，两轨道在同一平面内，A、B是两轨道的交点。已知它们的周期相同，下列说法正确的是( ) A.星链卫星在近地点的速度一定大于空间站的速度 B.空间站在A、B两点处的加速度相同 C.星链卫星与空间站在A处的速度有可能相同 D.由于轨道有交点，经过一段时间后，它们一定会相遇 能力拔高题 11.北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是( ) A.夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大 B.从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间 C.太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上 D.若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球和火星对应的k值不同 问：行星为啥绕太阳转得忽快忽慢？答：开普勒说它 “近太阳跑得快，远太阳慢悠悠”，主打一个偏心又守规矩！ 学科网（北京）股份有限公司 答案以及解析 错题记录： 学科网（北京）股份有限公司 1.答案：D 解析：开普勒第一定律可知，所有行星都在不同的椭圆轨道上运动，太阳位于这些椭圆轨道的一个焦点上。 故选D。 2.答案：C 解析：根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在它的一个焦点上。故选C。 3.答案：C 解析：由开普勒行星运动的三大定律可知，绕太阳运动的行星轨道为椭圆，太阳处在一个焦点上，近日点速度大于远日点速度。C正确ABD错误。 4.答案：D 解析：A．开普勒三大定律不仅仅适用于太阳系中行星的运动，也适合于宇宙中其他天体的运动，故A错误； B．开普勒第二定律表明，行星绕太阳运动时，行星离太阳越远，速度越小，故B错误； C．月亮绕地球运动的轨道是一个椭圆，地球处在椭圆的其中一个焦点上，故C错误； D．k值与中心天体的质量有关，月亮绕地球运动的k值与地球绕太阳运动的k值不同，故D正确。 故选D。 5.答案：C 解析：开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律，选项A错误；太阳系所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，选项B错误；由开普勒第二定律可知，行星在靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小，故选项C正确；开普勒第三定律中的常量k与中心天体的质量有关，与环绕行星无关，故选项D错误。 6.答案：B 解析：A.由开普勒第三定律所在行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。其表达式为 则知离太阳较近的行星围绕太阳转一周的时间短，离太阳较远的行星围绕太阳转一周的时间长，选项A错误； B.开普勒行星运动定律也适用于其他天体，例如月球、卫星绕地球的运动，选项B正确； C.开普勒发现了行星运动的三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定律，牛顿把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功解释了天体运行的规律，选项C错误； D.开普勒第三定律中，k值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体k值不同，选项D错误。 故选B。 7.答案：A 解析：AB.由得航天器的加速度与航天器到月球的距离的平方成反比，所以航天器乙在Q点时到月球的距离是甲的倍，所以加速度是甲的倍，故A正确，B错误； C.由开普勒第二定律可得，航天器乙在P点时的速度是在Q点时的3倍，故C错误； D.航天器乙和甲周期相同，椭圆的长轴与圆的直径相等时，其面积小于圆面积，所以航天器乙与月球的连线在相同的时间内扫过的面积小于甲，故D错误。 故选A。 8.答案：D 解析：AB.已知轨道半径之比为，根据开普勒第三定律 可得a、b运动的周期之比为。 根据 可得a、b运动的角速度之比为。 故AB错误； CD.设、间夹角为，每隔时间t，、间夹角为，则每隔时间t，共线2次，根据几何关系有 得 则 所以可知从图示位置开始，在b转动一周的过程中，共线14次。故C错误，D正确。 故选D。 9.答案：D 解析：当视角最大时，地球和水星的连线恰好与水星的运动轨迹相切，设最大视角为，根据几何关系有 又 解得 选项D正确，ABC错误。 故选D。 10.答案：A 解析：A.若以星链卫星的近地点为半径做圆周运动的轨道，利用万有引力公式 可知在该轨道上运动的物体速度大于空间站的速度，而从近地点的圆周轨道变轨到星链卫星所在的椭圆轨道，需要在近地点点火加速，则星链卫星在近地点的速度一定大于近地点的圆周轨道速度，大于空间站的速度，故A正确； B.加速度是矢量，空间站在A、B两点处的加速度大小相同，方向不同，故B错误； C.速度是矢量，做曲线运动的物体速度沿轨迹切线方向，星链卫星与空间站在A处的速度方向不同，故C错误； D.因空间站与星链卫星的周期相同，两者不一定相遇，例如两者均逆时针旋转，当空间站位于A点时，星链卫星处于近地点，星链卫星从近地点运动到B点所需时间由开普勒第二定律可知小于，此时空间站旋转角度小于，两者无相遇可能；星链卫星从近地点运动到A点所需时间由开普勒第二定律可知大于且小于，此时空间站旋转角度小于，综上两者可能存在不会相遇的情况，故D错误。 故选A。 11.答案：C 解析：A.由开普勒第二定律可知地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积都相等，故A错误； B.地球经历春夏秋冬由图可知是逆时针方向运行，冬至为近日点，运行速度最大，夏至为远日点，运行速度最小；所以从冬至到春分的运行时间小于从春分到夏至的运行时间，故B错误； C.根据开普勒第一定律可知，太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上，故C正确； D.若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球和火星对应的k值是相同的，故D错误。 故选C。 $