第七章 行星的运动 基础过关练（word版含答案）

2022版高中同步人教版必修第二册 第七章 1-1　行星的运动 基础过关练
一、多选题
1．如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，海王星运行的周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星从P经过M、Q到N的运动过程中（　　）
A．海王星从P到M所用的时间等于
B．从P到M阶段，海王星对太阳的万有引力变大
C．从P到Q阶段，海王星的速率逐渐变小
D．从M经Q到N的过程中，海王星的加速度先减小后增大
2．1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示，卫星在近地点、远地点的速度大小分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r1。远地点到地心的距离为r2，卫星的运行周期为T，地球质量为M，引力常量为G。则（　　）
A． B．
C． D．
二、单选题
3．许多科学家在物理学的发展过程中作出了重要贡献，下列叙述符合事实的是（　　）
A．开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆
B．牛顿总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
C．天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”
D．牛顿第一次在实验室里测出了万有引力常量
4．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法不正确的是（　　）
A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆
C．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
5．近年来我国航天事业飞速发展，2020年7月23日，我国自主研发的火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，随后准确地进入预定地火转移轨道。如图所示为探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上O、Q分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，，轨道Ⅱ上正常运行时经过O点的速度为v，关于探测器，下列说法正确的是（　　）
A．沿轨道Ⅰ运动时，探测器与Q点连线在相等时间内扫过的面积相等
B．沿轨道Ⅱ运动时，探测器经过O点的加速度大小等于
C．沿着轨道Ⅱ运行过程中，探测器于平衡状态
D．沿轨道Ⅱ的运动周期大于沿轨道Ⅰ的运动周期
6．说起国际上先进的卫星定位系统，很多人都会想到美国的GPS和欧盟的伽利略导航系统，而中国的北斗卫星导航系统可谓是后来者了。2000年开始我国就建成了北斗一号系统，已经在中国范围内提供了导航服务；到了2012年时，北斗二号系统已经能为亚太地区提供导航服务了；2020年北斗三号系统建成后将会向全球提供导航服务。如图所示为某颗北斗卫星发射过程的示意图，先将卫星发射到圆轨道1，在轨道1的B点经过调整速度进入椭圆轨道2，再经过调整速度变轨进入圆轨道3，下列说法中正确的是（　　）
A．卫星的发射速度大于第二宇宙速度
B．卫星在轨道2上由近地点B向远地点A运行过程中，速度减小
C．卫星由轨道1经过B点进入轨道2时要减速
D．卫星在轨道3上运行的速度大于在轨道1运行的速度
7．我国古代人根据天地运行规律来确定四季循环的起点与终点，并划分为二十四节气。二十四节气，代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。如图所示，从天体物理学可知地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是（　　）
A．地球绕太阳做匀速率椭圆轨道运动
B．地球从冬至至春分的时间小于地球公转周期的四分之一
C．地球绕太阳运行方向（正对纸面）是顺时针
D．秋分时地球公转速度最大
8．甲乙两卫星绕地球运动。卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为4R，C是轨道上任意一点；卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴为6R，A、B是轨道的近地点和远地点，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．卫星甲的周期大于卫星乙的周期
B．两卫星与地心的连线在相同的时间内扫过的面积相等
C．卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在A点的速度
D．卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在B点的速度
9．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆的中心
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
C．所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．同一行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
10．关于行星运动规律、万有引力定律的发现过程，下列说法错误的是（ ）
A．卡文迪许最早通过实验较准确地测出了万有引力常量
B．开普勒发现了行星运行的轨道是椭圆的
C．牛顿通过“月-地检验”发现地面物体，月球所受地球引力都遵从同样的规律
D．牛顿在寻找万有引力的过程中，他既没有利用牛顿第二定律，也没有利用牛顿第三定律，只利用了开普勒第三定律
11．如图所示，海王星绕太阳做椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中（ ）
A．从P到M所用时间等于
B．从Q到N所用时间等于
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N所用时间等于
12．如图，地球绕太阳运动的轨道形状为椭圆，P为近日点，到太阳的距离为R1，Q点为远日点，到太阳的距离为，公转周期为T，月亮围绕地球做圆周运动，半径为r，公转周期为t。则（　　）
A．地球从P点运动到Q点的过程中，机械能变大
B．地球在P点和Q点的速率之比
C．相同时间内，月球与地球的连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
D．由开普勒第三定律可知，k为常数
13．下列说法中正确的是（　　）
A．太阳系中八大行星的轨道有一个共同的焦点
B．太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，有的是椭圆
C．地心说的主要代表人物是哥白尼
D．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值
14．某行星绕太阳运动轨道为椭圆，该行星在近日点A时的速度大小为vA，加速度大小为；在远日点B时的速度大小为vB，加速度大小为，则（ ）
A．
B．
C．
D．
15．下列说法正确的是 （ ）
A．“地心说”是错误的, “日心说”是对的,太阳是宇宙的中心.
B．离太阳越近的行星，公转周期越大.
C．由开普勒定律知,各行星都有近日点和远日点,且在近日点运动的快,在远日点运动的慢.
D．太阳对行星引力的大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比.
16．如图所示，A为地球赤道上的物体，B为地球同步卫星，C为地球表面上北纬60°的物体．已知A、B的质量相同．则下列关于A、B和C三个物体的说法中，正确的是(　　)
A．A物体受到的万有引力小于B物体受到的万有引力
B．B物体的向心加速度小于A物体的向心加速度
C．A、B两物体的轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同
D．A和B线速度的比值比C和B线速度的比值大，都小于1
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．从P到Q的时间为，根据开普勒第二定律可知，从P到M的速度大于从M到Q的速度，可知从P到M所用的时间小于，选项A错误；
B．从P到M阶段，距离太阳的距离逐渐增加，可知受太阳的引力逐渐变小，选项B错误；
C．根据开普勒第二定律可知，从P到Q阶段速率逐渐变小,选项C正确；
D．从M经Q到N的过程中，海王星受太阳的引力先减小后变大，则加速度先减小后增大选项D正确。
故选CD。
2．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由开普勒第二定律可知，在相同时间，卫星与地球的连线扫过的面积相同，可得
即
A错误，B正确；
CD．由开普勒第三定律可知，该卫星的周期T与在轨道半径为
的圆轨道上运行的卫星周期相同，由引力作为向心力可得
联立解得
C正确，D错误。
故选BC。
3．A
【解析】
【详解】
A．开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆，选项A正确；
B．开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿发现了万有引力定律，选项B错误；
C．海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”，故C错误；
D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，选项D错误。
故选A。
4．B
【解析】
【详解】
AB．根据开普勒第一定律可知，在太阳系中所有行星的轨道都是椭圆，故A正确，B错误；
CD．不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，故CD正确。
由于本题选择错误的，故选B。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由开普勒定律可知，在同一轨道上运行的探测器与天体中心连线在相等时间内扫过的面积相等，而Q点并非天体中心位置，A错误；
B．轨道Ⅱ是圆轨道，半径为3R，经过O点的速度为v，根据圆周运动的规律可知，探测器经过O点的加速度
B正确；
C．沿着轨道Ⅱ运行过程中，受到火星的万有引力，加速度不为零，不是平衡态，C错误；
D．轨道Ⅱ的半径小于轨道Ⅰ的半长轴，由开普勒第三定律
可知，沿轨道Ⅱ的运动周期小于沿轨道Ⅰ运动周期，D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
A．卫星的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，选项A错误；
B．卫星在轨道2上由近地点B向远地点A运行过程中，地球引力对卫星做负功，则动能减小，速度减小，选项B正确；
C．卫星由轨道1经过B点进入轨道2时要加速做离心运动，选项C错误；
D．根据
可得
卫星在轨道3上运行的速度小于在轨道1运行的速度，选项D错误。
故选B。
7．B
【解析】
【详解】
A．根据开普勒第二定律面积定律可知，近日点速率最大，远日点速率最小，所以地球绕太阳做变速率的椭圆轨道运动，则A错误；
B．地球从冬至至夏至的时间为地球公转周期的二分之一，由于近日点速率最大，远日点速率最小，所以地球从冬至至春分的时间小于地球公转周期的四分之一，则B正确；
C．地球绕太阳运行方向（正对纸面）是逆时针，所以C错误；
D．根据开普勒第二定律面积定律可知，近日点速率最大，则冬至时地球公转速度最大，所以D错误；
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
A．由开普勒第三定律得，由于卫星甲的半径(2R)小于卫星乙的半长轴(3R)，所以卫星甲的周期小于卫星乙的周期，故A错误；
B．由开普勒第二定律可知，每颗卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，故B错误；
C．设卫星乙在过A点的近地圆轨道运行时的速度比卫星甲在C点的速度更大，由于卫星乙在A点要做离心运动，速度比在过A点的近地圆轨道运行时的速度更大，所以卫星甲在C点的速度一定小于卫星乙在A点的速度，故C正确；
D．设卫星乙在过B点的圆轨道运行，此轨道的半径比卫星甲在C点轨道更大，所以速度更小，由于卫星乙在B点做近心运动，所以速度比过B点的圆轨道更小，所以卫星甲在C点的速度一定大于卫星乙在B点的速度，故D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据开普勒第一定律可知，每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上，AB错误；
CD．根据开普勒第二定律可知，对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，C错误、D正确。
故选D。
10．D
【解析】
【详解】
牛顿发现万有引力定律后，卡文迪许通过扭秤实验，较准确地测出了万有引力常量，故A说法正确；开普勒通过观察发现行星运动轨道是椭圆，总结了行星轨道运行规律，故B说法正确；牛顿通过“月-地检验”发现地面物体，月球所受地球引力都遵从同样的规律，故C说法正确；牛顿在寻找万有引力的过程中，他利用了牛顿第二定律，牛顿第三定律和开普勒第三定律，故D说法错误．所以选D．
11．C
【解析】
【详解】
C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C正确；
ABD．由对称性知，与所用的时间相等，为，阶段，从P到Q阶段万有引力做负功，速率减小故从P到M所用时间小于，从Q到N所用时间大于，从M到N所用时间大于，故ABD错误。
故选C。
12．B
【解析】
【详解】
A．地球围绕太阳运动，只有太阳的引力做功，机械能不变，故A错误；
B．由开普勒第二定律可知相同时间内，地球在近日点和远日点扫过的面积相等，由
所以
故B正确；
C．由开普勒第二定律可知，任意一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，必须是同一行星，故C错误；
D．由开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，月亮不是行星，故D错误。
故选B。
13．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．太阳系中八大行星的轨道有一个共同的焦点，那就是太阳，选项A正确；
B．太阳系中的八大行星的轨道都是椭圆，选项B错误；
C．地心说的主要代表人物是托勒密，日心说的主要代表人物是哥白尼，选项C错误；
D．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，选项D错误。
故选A。
14．B
【解析】
【详解】
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等．结合扇形面积的公式可知，距离太阳近的点的线速度大，即vA＞vB，故A错误，B正确；根据解得可知，在A点的加速度较大，选项CD错误；故选B.
【点睛】
开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键.
15．C
【解析】
【详解】
A．现在的观点看地心说和日心说都是错误的，都是有其时代局限性的，故A错误；
B．所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值相等，故离太阳越远的行星的公转周期越大，故B错误；
C．行星绕太阳运动的轨道是椭圆．在行星运动时，行星和太阳的连线，在相等的时间内扫过同样大小的面积，故远日点速度小，近日点速度大，故C正确；
D．根据万有引力定律，太阳对行星引力的大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的平方成反比，故D错误．
16．D
【解析】
【详解】
A．根据万有引力定律，且A、B的质量相同，可知间距越大的，引力越小，因此A物体受到的万有引力大于B物体受到的万有引力，A错误；
B．由，因A与B的角速度相同，当半径越大时，则向心加速度越大，即B物体的向心加速度大于A物体的向心加速度，B错误；
C．A在地球表面，不是环绕地球做匀速圆周运动，因此不满足开普勒第三定律，C错误；
D．根据，可知
（R为地球半径，h为同步卫星在赤道上空的高度），且
D正确．
故选D。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页