7.1 行星的运动 同步练习 -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 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（　　） A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B．表达式，代表行星与太阳之间的最近距离 C．表达式，与中心天体有关 D．表达式，代表行星运动的公转周期 2．关于开普勒行星定律，下列说法正确的是（　　） A．开普勒定律只能适用于太阳系，不能推广到其他星系 B．开普勒第二定律可以理解为“近（日点）快，远（日点）慢”可以用机械能守恒解释 C．地球到太阳连线和火星到太阳连线在相等时间扫过的面积相等 D．地球公转轨道半长轴3次方除以公转周期的2次方的值与月亮公转轨道半长轴3次方除以公转周期的2次方的值相等 3．如图所示，某一行星围绕太阳运动，从1→2、从3→4行星与太阳的连线扫过面积相等，运动时间分别是和；运动到1和3处绕太阳的角速度分别是和。下面物理量的比较正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 4．2025年3月26日，我国在西昌卫星发射中心成功将“天链二号04星”发射升空，该星是地球同步轨道数据中继卫星。已知“天链二号04星”的轨道半径约为地球半径的6倍，某卫星在近地圆轨道运行时周期为。则“天链二号04星”的周期约为（　　） A． B． C． D． 5．2024年12月19日，我国将天启星座04组卫星送入近地轨道，有效解决了地面网络覆盖盲区的问题。如图所示为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨迹，两卫星轨道均视为圆轨道，且两轨道平面不共面。某时刻，卫星A恰好位于卫星B的正下方，一段时间后，A在另一位置从B的正下方经过，已知卫星A的轨道半径为，则卫星B的轨道半径可能为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 6．关于天体的运动，下列说法正确的是（    ） A．伽利略在天文观测数据基础上，总结了行星运动的规律 B．离太阳的平均距离越远的行星，绕太阳公转周期越长 C．地球在近日点的速率大于远日点的速率 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 7．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 8．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（如图）。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。设哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为r1，在远日点与太阳中心的距离为r2。地球公转半径为R。则（　　） A．r1≈18R B．r1+r2≈36R C．哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比为 D．哈雷彗星在近日点和远日点的速度大小之比为 三、解答题 9．一颗人造地球卫星绕地球做椭圆运动，地球位于椭圆轨道的一个焦点上，如图所示，地球距离卫星的近地点A的距离为L，距离卫星的远地点B的距离为s，求卫星在A点和B点的速度之比。 10．早在2000多年前，《吕氏春秋》中就有关于火星的记载，表明我国对火星的探索历史悠久，至今都未停止。当地球与火星的距离最近时，如图所示，这种现象在天文学中被称为“火星冲日”，已知火星公转半径约为地球公转半径的1.5倍，地球的公转周期年，取，，结果均保留两位有效数字。求： （1）火星公转周期； （2）相邻两次“火星冲日”的时间间隔。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B D C D BC BC BC 1．B 【详解】A．开普勒第一定律指出，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确； B．在开普勒第三定律表达式中，代表行星运行轨道的半长轴，而非行星与太阳之间的最近距离，故B错误； C．在开普勒第三定律表达式中，是与中心天体质量相关的常数，故C正确； D．在开普勒第三定律表达式中，代表行星运动的公转周期，故D正确。 题目要求选择不正确的，故选B。 2．B 【详解】A．开普勒定律不但适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，故A错误； B．根据开普勒第二定律，可知“近（日点）快，远（日点）慢”，而从近（日点）到远（日点），只有万有引力做功，故可以用机械能守恒定律进行解释，故B正确； C．根据开普勒第二定律，同一行星在不同位置与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，而火星和地球不在同一轨道，相等的时间内扫过的面积不相同，故C错误； D．根据开普勒第三定律，同一中心天体的所有行星的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，而地球围绕的中心天体是太阳，月亮围绕的中心天体是地球，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】根据开普勒第二定律（面积定律）：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。 从1→2、从3→4行星与太阳的连线扫过面积相等，所以 单位时间扫过的面积相同（面积定律）要求 由于，因此 故选D。 4．C 【详解】设地球半径为R，根据开普勒第三定律有 联立解得“天链二号04星”的周期 故选C。 5．D 【详解】设“卫星A”卫星周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间，， 设导航卫星B周期为，经过的时间， 由于“卫星A”卫星轨道更低，周期更短，则 它再从导航卫星B正下方经过，满足 即， 设导航卫星B的半径为，根据开普勒第三定律，则卫星B的轨道半径 其中、取整数且，D符合题意。 故选D。 6．BC 【详解】A．是开普勒在第谷的天文观测数据基础上，总结出了行星运动的规律，而非伽利略 ，故A错误； B．根据开普勒第三定律（a是行星绕太阳做椭圆轨道运动的半长轴，T是公转周期，k是常量） 可知离太阳平均距离越远，即半长轴a越大，公转周期T就越长，故B正确； C．依据开普勒第二定律，行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。地球在近日点与太阳的距离较近，在远日点与太阳距离较远，为保证相同时间扫过面积相等，近日点速率大于远日点速率 ，故C正确； D．开普勒第二定律指的是同一行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，火星和木星是不同行星，不适用该定律，故D错误。 故选 BC。 7．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。 8．BC 【详解】AB．地球公转周期T=1年，哈雷彗星的周期为T′=(2061−1986)年=75年，根据开普勒第三定律有 解得 故A错误B正确； C．对近日点，根据牛顿第二定律有 对远日点，根据牛顿第二定律有 联立解得 故C正确； D．根据开普勒第二定律，取时间微元，结合扇形面积公式 可知 解得 故D错误。 故选BC。 9． 【详解】设卫星在A点时的速度为，在B点时的速度为，在A点附近截取一小段曲线，则此段曲线可看成是一小段圆弧，半径为L，弧长为；同理，在B点附近也截取一小段曲线看成是以地球为圆心的一小段圆弧，半径为s，弧长为．分别将圆弧两端与地心相连，如题图所示。设在A点运动弧长和在B点运动弧长用时相等。由开普勒第二定律可知，卫星与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等。即 由于A点附近速度大小变化很小，所以有 同理，在B点附近 即 故 10．（1）1.8年；（2）2.3年 【详解】（1）由开普勒第三定律有 解得 年 （2）由题意可知该段时间内地球比火星多运动一圈 解得 年 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $