人教版高中物理必修二同步練習(xí)：7.1 行星的運(yùn)動(dòng)

更新時(shí)間：2024-01-31 瀏覽次數(shù)：18 類型：同步測(cè)試

一、選擇題

1. (2024高一下·山西月考) 對(duì)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解，下列說(shuō)法中正確的是

A . 開(kāi)普勒三大定律僅適用于太陽(yáng)系中行星的運(yùn)動(dòng) B . 開(kāi)普勒第二定律表明，行星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，速度越大 C . 月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓，地球處在該圓的圓心上 D . 開(kāi)普勒第三定律 $\text{[math]}$ =k中，月亮繞地球運(yùn)動(dòng)的k值與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的k值不同

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2. (2023高一下·淮安期末) 理論和實(shí)踐證明，開(kāi)普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系中的天體運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)一切天體 $\text{[math]}$ 包括衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng) $\text{[math]}$ 都適用。下列關(guān)于開(kāi)普勒第三定律的公式 $\text{[math]}$ 的說(shuō)法正確的是（）

A . 公式只適用于軌道是橢圓的運(yùn)動(dòng) B . 式中的 $\text{[math]}$ 值，對(duì)于所有行星和衛(wèi)星都相同 C . 式中的 $\text{[math]}$ 值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星 $\text{[math]}$ 或衛(wèi)星 $\text{[math]}$ 無(wú)關(guān) D . 若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽(yáng)之間的距離

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3. (2023高一下·濟(jì)南期末) 關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的中心處 B . 行星在橢圓軌道上運(yùn)行速率是變化的，離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，運(yùn)行速率越大 C . 離太陽(yáng)的平均距離越大的行星，繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期越大 D . 不同軌道上的行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等

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4. (2023高一下·硯山期末) 某行星沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，如圖所示，在這顆行星的軌道上有a、b、c、d四個(gè)對(duì)稱點(diǎn)。若行星運(yùn)動(dòng)周期為T ，則該行星（　　）

A . c到d的時(shí)間tcd> $\text{[math]}$ B . a到b的時(shí)間tab> $\text{[math]}$ C . 從d經(jīng)a到b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于從b經(jīng)c到d的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 D . 從a到b的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于從c到d的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

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5. (2023高一下·八步期末) 2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功著陸火星，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得成功。探測(cè)器著陸之前先在停泊軌道繞火星做橢圓運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其中A點(diǎn)離火星最近，B點(diǎn)離火星最遠(yuǎn)。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A . 探測(cè)器在A點(diǎn)的速度等于在B點(diǎn)的速度 B . 探測(cè)器在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度 C . 由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，探測(cè)器受到火星的引力不變 D . 由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，探測(cè)器受到火星的引力變大

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6. (2023高一下·重慶市期中) 我國(guó)的嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類飛行器第一次在月球背面著陸，為此發(fā)射了提供通信中繼服務(wù)的“鵲橋”衛(wèi)星，并定點(diǎn)在如圖所示的地月連線外側(cè)的位置L處的拉格朗日點(diǎn)（拉格朗日點(diǎn)指在兩個(gè)物體引力作用下，能使小物體穩(wěn)定的點(diǎn)）。“鵲橋”衛(wèi)星在地球和月球引力的共同作用下，與月球保持相對(duì)靜止一起繞地球運(yùn)動(dòng)?！谤o橋”衛(wèi)星和月球繞地球運(yùn)動(dòng)的加速度大小分別為a₁、a₂ ，線速度大小分別為v₁、v₂ ，周期分別為T₁、T₂ ，軌道半徑分別為r₁、r₂ ，下列關(guān)系正確的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. (2023高一下·瀘水期末) 水星因快速運(yùn)動(dòng)，歐洲古代稱它為墨丘利（ $\text{[math]}$ ），意為古羅馬神話中飛速奔跑的信使神。中國(guó)古稱辰星，西漢《史記》的作者司馬遷從實(shí)際觀測(cè)發(fā)現(xiàn)辰星呈灰色，與五行學(xué)說(shuō)聯(lián)系在一起，以黑色屬水，將其命名為水星，如圖所示，水星和地球都在圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，其運(yùn)行軌道是橢圓。根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知（　?。?p>

A . 太陽(yáng)位于水星運(yùn)行軌道的中心 B . 水星繞太陽(yáng)運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的短 C . 水星靠近太陽(yáng)的過(guò)程中，運(yùn)行速率減小 D . 水星遠(yuǎn)離太陽(yáng)的過(guò)程中，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積逐漸增大

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8. (2023高一下·公主嶺期末) 開(kāi)普勒在研究了第谷的行星觀測(cè)記錄后，分別于1609年和1619年發(fā)表了行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律，即開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 B . 金星離太陽(yáng)越遠(yuǎn)時(shí)，金星與太陽(yáng)的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積越大 C . 兩顆繞不同中心天體運(yùn)行的行星的軌道半長(zhǎng)軸的三次方與其公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值一定相等 D . 開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是建立在哥白尼的地心說(shuō)上的

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9. (2023高一下·荊州期中) 月球繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖所示。有關(guān)月球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　?。?

A . 月球從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中做離心運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大 B . 月球從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中速度逐漸減小 C . 月球在近地點(diǎn)時(shí)受到的萬(wàn)有引力大于其做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力 D . 月球從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中做離心運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大

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10. (2022高一下·濰坊期末) 我國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器在成功實(shí)施近火制動(dòng)后，進(jìn)入運(yùn)行周期為T的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離為L(zhǎng)。已知火星半徑為R，火星表面處自由落體的加速度大小為g₀ ，則“天問(wèn)一號(hào)”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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11. (2022高一下·煙臺(tái)期末) 關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓 B . 行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，其公轉(zhuǎn)周期越大 C . 行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，離太陽(yáng)越遠(yuǎn)運(yùn)行速度越大 D . 火星繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)，它與太陽(yáng)的連線在任意相等的時(shí)間內(nèi)所掃過(guò)的面積不相等

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12. (2022高三上·宣城期末) “天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器于2020年7月23日成功發(fā)射，由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭直接送入地火轉(zhuǎn)移軌道，成為一顆人造行星，與地球、火星共同繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，并逐漸遠(yuǎn)離地球，飛向火星，其運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示。若地球到太陽(yáng)的平均距離為1Au（天文單位），火星到太陽(yáng)的平均距離為1. 5Au，則“天問(wèn)一號(hào)”在地火轉(zhuǎn)移橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期約為（）

A . 0.8年 B . 1.4年 C . 2.2年 D . 2.6年

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13. (2022高一下·祁東期末) 現(xiàn)將火星和水星的運(yùn)行軌道看成圓軌道，如圖所示。 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分別為火星和水星的公轉(zhuǎn)周期， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分別為火星和水星的公轉(zhuǎn)半徑。則過(guò)點(diǎn)（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）的直線的圖像為（）

A . B .
C . D .

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二、多項(xiàng)選擇題

14. (2023高一下·麗江期末) 對(duì)開(kāi)普勒第一定律的理解，下列說(shuō)法正確的是（　?。?

A . 太陽(yáng)系中的所有行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn) B . 行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線方向 C . 行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽(yáng)的連線垂直 D . 日心說(shuō)的說(shuō)法是正確的

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15. (2024高一下·深圳月考) 關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 牛頓研究了第谷的行星觀測(cè)記錄，得出了行星運(yùn)動(dòng)定律 B . 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)在橢圓的中心 C . 同一行星沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，靠近太陽(yáng)時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽(yáng)時(shí)速度減小 D . 開(kāi)普勒第三定律中的常數(shù) $\text{[math]}$ 與行星無(wú)關(guān)，與太陽(yáng)有關(guān)

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16. (2023高一下·黃島期末) 2023年5月30日上午9時(shí)31分，搭載神舟十六號(hào)載人飛船的運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，其中載荷專家桂海潮是北京航空航天大學(xué)的教授，主要負(fù)責(zé)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷的在軌操作，這也是我國(guó)航天員作為載荷專家完成空間站的“首秀”。如圖為神舟十六號(hào)發(fā)射和與空間站交會(huì)對(duì)接過(guò)程示意圖，圖中I為近地圓軌道，Ⅱ?yàn)闄E圓轉(zhuǎn)移軌道，Ⅲ為空間站所在圓軌道，飛船在三個(gè)軌道上運(yùn)行周期分別為T₁、T₂、T₃ ， P、Q分別為軌道Ⅱ與軌道I、Ⅲ的交會(huì)點(diǎn)。根據(jù)上述信息，下列說(shuō)法正確的是（　?。?p>

A . 飛船在三個(gè)軌道上運(yùn)行周期的大小關(guān)系為T₁<T₂<T₃ B . 飛船從軌道II進(jìn)入軌道III時(shí)需要在Q點(diǎn)加速 C . 飛船在軌道II上從P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過(guò)程機(jī)械能逐漸減小 D . 飛船在軌道I上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能

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17. (2022高一下·濱州期末) 2022年6月16日發(fā)生的“七星連珠”現(xiàn)象，是指金星、木星、水星、火星、土星、天王星、海王星連成一線?！靶行菦_日”是“三星連珠”，即地球恰好運(yùn)行到某個(gè)地外行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象。已知地球及各地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示，下列說(shuō)法正確的是（）（ $\text{[math]}$ ）

地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
軌道半徑R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30

A . 火星相鄰兩次沖日的時(shí)間最長(zhǎng) B . 海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間最長(zhǎng) C . 火星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔約為2.2年 D . 火星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔約為1.1年

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18. (2022高一下·威海期末) 在天文學(xué)上，春分、夏至、秋分、冬至將一年分為四季，已知2022年春、夏、秋、冬四季的天數(shù)分別是92天、94天、90天、90天，如圖所示，從天體物理學(xué)可知地球沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)所處四個(gè)位置，分別對(duì)應(yīng)我國(guó)的四個(gè)節(jié)氣。若只考慮地球與太陽(yáng)間的引力，下列說(shuō)法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 位置對(duì)應(yīng)夏至 B . 秋分時(shí)地球公轉(zhuǎn)速度最大 C . 垂直紙面方向看，地球公轉(zhuǎn)方向沿逆時(shí)針?lè)较?/span> D . 垂直紙面方向看，地球公轉(zhuǎn)方向沿順時(shí)針?lè)较?/span>

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三、非選擇題

19. (2022高一下·河南期中) 太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到火星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的時(shí)候，天文學(xué)稱為“火星沖日”。已知火星公轉(zhuǎn)半徑與地球公轉(zhuǎn)半徑的比值為 $\text{[math]}$ （C為常數(shù)），地球的公轉(zhuǎn)周期為T，求：
1. （1）火星公轉(zhuǎn)周期 $\text{[math]}$ ；
2. （2）相鄰兩次火星沖日的時(shí)間間隔 $\text{[math]}$ 。
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20. (2023高一下·海南期末) 開(kāi)普勒定律：
1. （1）第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是，太陽(yáng)處在的一個(gè)上。
2. （2）第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的相等。
3. （3）第三定律：所有行星軌道的的三次方跟它的公轉(zhuǎn)的平方的比都相等。其表達(dá)式為 $\text{[math]}$ 。
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21. 已知太陽(yáng)光從太陽(yáng)射到地球需要500 s，地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期約為3.2×10⁷ s，地球的質(zhì)量約為6×10²⁴ kg，太陽(yáng)對(duì)地球的引力F_引＝ N。（答案只需保留一位有效數(shù)字）

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22. 兩顆行星的質(zhì)量分別為m₁和m₂ ，它們繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R₁和R₂ ，若m₁＝2m₂、R₁＝4R₂ ，則它們的周期之比T₁：T₂＝。

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23. 某行星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)行，它的近日點(diǎn)A到太陽(yáng)距離為r ，遠(yuǎn)日點(diǎn)B到太陽(yáng)的距離為 $\text{[math]}$ 若行星經(jīng)過(guò)近日點(diǎn)時(shí)的速度為 $\text{[math]}$ ，求該行星經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)的速度 $\text{[math]}$ 的大?。?

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24. 宇宙飛船圍繞太陽(yáng)在近似圓形的軌道上運(yùn)動(dòng)，若軌道半徑是地球半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期是多少年？

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25. (2018高一下·鋼城期中) 月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天，試用開(kāi)普勒定律計(jì)算出：在赤道平面內(nèi)離地面多大高度，人造地球衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就像停留在天空不動(dòng)一樣.（地球半徑約為6.4×10³ m）

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26. (2021高一下·蕪湖期末) 2020年7月23日，我國(guó)成功發(fā)射了天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器（簡(jiǎn)稱“天問(wèn)一號(hào)”），天問(wèn)一號(hào)從地球發(fā)射升空順利送入預(yù)定軌道，然后沿地火轉(zhuǎn)移軌道飛向火星并被火星“捕獲”。某同學(xué)忽略了天問(wèn)一號(hào)進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道后受到的地球和火星的引力影響，并構(gòu)建了一個(gè)如圖所示的理想化的“物理模型”：火星和地球的公轉(zhuǎn)軌道均視為圓軌道，天問(wèn)一號(hào)從地球出發(fā)時(shí)恰好位于地火轉(zhuǎn)移橢圓軌道的近日點(diǎn)位置，被火星“捕獲”時(shí)恰好到達(dá)橢圓軌道遠(yuǎn)日點(diǎn)位置，中間過(guò)程僅在太陽(yáng)引力作用下運(yùn)動(dòng)。已知火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的1.5倍，地球公轉(zhuǎn)周期（1年）均分為12月，根據(jù)該理想模型，請(qǐng)幫助該同學(xué)求出：（取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）
1. （1）天問(wèn)一號(hào)在地火轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的時(shí)間（以月為單位）；
2. （2）天問(wèn)一號(hào)從地球出發(fā)進(jìn)入地火轉(zhuǎn)移軌道時(shí)日地連線與日火連線的夾角 $\text{[math]}$ 。
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