人教版必修第二册7.1行星的运动 练习（word版含答案）

人教版必修第二册 7.1 行星的运动
一、单选题
1．2020年12月17日“嫦娥五号”成功取回月壤样品。它携带的月球探测器曾经过多次变轨，降落到月球表面上。如图所示，轨道Ⅰ为圆形轨道，其半径为R；轨道Ⅱ为椭圆轨道，轨道Ⅲ为近月圆轨道（虚线），其半径为r；如果把探测器与月球球心连线扫过的面积与所用时间的比值定义为“面积速率”，则探测器绕月球运动过程中，在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上的“面积速率”之比为 （　　）
A． B． C． D．
2．“所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上”，这个规律是下列哪位科学家发现的（　　）
A．牛顿 B．开普勒 C．伽利略 D．哥白尼
3．某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大。则恒星位于（　　）
A．F点 B．A点 C．E点 D．O点
4．地球沿椭圆轨道绕太阳运行，月球沿椭圆轨道绕地球运行。下列说法正确的是（　　）
A．地球位于月球运行轨道的中心
B．地球在近日点的运行速度大于其在远日点的运行速度
C．地球与月球公转周期平方之比等于它们轨道半长轴立方之比
D．相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于月球与地球连线扫过的面积
5．研究发现，银河系中有一种看不见但很重的物体，促使这些恒星在其周围转圈。其中一颗恒星S2完整轨道如图所示，它绕银河系中心的周期约16年。椭圆的半短轴约400AU（太阳到地球的距离为1AU），根据离心率可以判断轨道的长轴约为短轴的2.5倍，研究中可忽略其他星体对S2的引力，则银河系中心质量与太阳质量之比约（　　）
A． B． C． D．
6．关于天体的运动，下列说法正确的是（　　）
A．日心说是哥白尼提出的，观点是行星绕太阳做椭圆运动
B．开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在轨道的中心
C．k=中r代表轨道半长轴，T代表公转周期，比值k只与中心天体有关
D．行星绕太阳运动时，所有行星都在同一轨道上
7．开普勒被誉为“天空的立法者”、关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（　　）
A．太阳系的行星绕太阳做匀速圆周运动
B．同一行星在绕太阳运动时近日点速度小于远日点速度
C．绕太阳运行的多颗行星中离太阳越远的行星运行周期越大
D．地球在宇宙中的地位独特，太阳和其他行星都围绕着它做圆周运动
8．如图是太阳系的部分行星围绕太阳运动的示意图，关于地球、土星围绕太阳运动的说法正确的是（　　）
A．它们围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆轨道的中心
B．它们与太阳的连线在相等时间内扫过的面积都相等
C．它们轨道半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值仅与太阳的质量有关
D．它们轨道半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值不仅与太阳的质量有关，还与它们各自的质量有关
9．下列对开普勒定律的理解正确的是（　　）
A．地球与太阳的连线在相等的时间内转过的角度相等
B．所有行星绕太阳运动的轨道是同一个椭圆、有共同的焦点
C．火星与太阳的连线、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
D．哈雷彗星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比等于地球轨道（可视为圆形）半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比
10．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢移过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．金星绕太阳公转的周期小于365天
D．当金星远离太阳，相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积变小
11．如图，S1、S2、S3为火星与太阳连线在相等时间内扫过的任意三个面积，由开普勒行星运动定律可知（　　）
A．S1C．S1=S212．如图所示，甲、乙两颗卫星绕地球做同向圆周运动，已知甲卫星的周期为N小时，每过9N小时，乙卫星都要运动到与甲卫星同居于地球一侧且三者共线的位置上，则甲、乙两颗卫星的线速度之比为（　　）
A． B． C． D．
13．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示.下列说法正确的是（　　）
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以金星为参考系，太阳是静止的
D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
14．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心按照预定时间精准点火发射，约582s后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。预定轨道近地点距地面的高度为200km，远地点距地面的高度为400km。已知地球同步卫星轨道距地面的高度约为3.6×104km，地球半径约为6000km，则神舟十三号载人飞船的运行周期约为（　　）
A．84min B．115min C．180min D．206min
15．木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约为12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为（　　）
A．2天文单位 B．5.2天文单位
C．10天文单位 D．12天文单位
二、填空题
16．利用地球绕太阳运动的性质,可以测量恒星离地球的距离,如图所示是这种方法的原理示意图。这种测量距离的方法叫____________。在测量恒星之间的距离时,我们常用符号为的长度单位,且___________ m,
17．根据开普勒三大定律可知：所有行星绕太阳运动的轨道都是_______，行星从远日点向近日点运动的过程中，行星的速度逐渐_______，地球和水星相比，________绕太阳的公转周期更长。
18．一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近似圆形轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭绕太阳公转周期为_________。
三、解答题
19．有一颗小行星绕太阳做圆周运动，它的轨道半径是地球轨道半径的n倍。这颗小行星的公转周期是多少年
20．对于，，这三个等式来说，有的可以在实验室中验证，有的则不能，这个无法在实验室验证的规律是怎么得到的？
21．开普勒三定律是在牛顿运动定律的基础上总结出来的．( )
22．我国于1970年4月24日在酒泉发射了第一颗人造地球卫星“东方红”一号，从此进入了航天大国的行列，设卫星的轨道近似看作圆，“东方红”一号绕地球一周需114min，你认为还需要哪些条件，就可以推算出他的轨道半径？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
由开普勒第三定律得
根据探测器与月球的连线面积与其所用时间的比值定义为面积速率得
故选A。
2．B
【详解】
开普勒通过研究第谷的行星观测记录，提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。
故选B。
3．A
【详解】
行星绕恒星沿椭圆轨道运动，因为行星在B点的速度比在A点的速度大，说明B点是近点，A点是远点，则恒星位于F点。
故选A。
4．B
【详解】
A．根据开普勒第一定律知，地球位于月球椭圆运行轨道的一个焦点上，故A错误；
B．根据开普勒第二定律，地球和太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球在近日点的运行速度大于在远日点的运行速度，故B正确；
C．根据开普勒第三定律知，所有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，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故C错误；
D．根据开普勒第二定律知，对任意一个行星而言，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，但地球与月球不是绕同一个星球运动，不满足这一结论，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】
根据开普勒第三定律有
式中k是与中心天体的质量M有关，且与M成正比；所以，对S2围绕银河系中心运动有
对地球围绕太阳运动有
两式相比，可得
带入数据可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
6．C
【详解】
A．哥白尼提出“日心说”，认为行星绕太阳做匀速圆周运动，故A错误；
B．开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在椭圆轨道的一个焦点上，故B错误；
C．开普勒第三定律的公式中r代表轨道半长轴，T代表公转周期，比值k只与中心天体有关，故C正确；
D．行星绕太阳运动时，所有行星都在不同轨道上，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．根据开普勒行星运动定律可知，太阳系的行星绕太阳的轨道是椭圆，且速度大小在改变，故A错误；
B．同一行星在绕太阳运动时近日点速度大于远日点速度，故B错误；
C．根据开普勒第三定律可知，离太阳越远的行星运行周期越大，故C正确；
D．地球和其他行星都围绕着太阳做椭圆运动，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．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，太阳位于椭圆的一个焦点上，所以A错误；
B．根据开普勒第二定律可知，对于同一颗行星，它们与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。对于不同的行星，扫过的面积不相等，所以B错误；
CD．对于绕太阳运动的行星来说，由牛顿第二定律可知
则行星运动的周期为
所以可知，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值仅与太阳的质量有关，所以C正确，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
A．根据开普勒第二定律，所有行星绕太阳运动，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，故A错误；
B．另一个焦点在行星与太阳连线上 具体位置可以用椭圆公式算出，是在行星轨道的中心点为对称中心，太阳与对称中心的对称点就是另一个焦点，由于行星轨道不一样，所以另一个焦点每个行星都是不同的，故B错误；
C．根据开普勒第二定律，是所有行星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，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，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．“金星凌日”现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于地球和太阳之间，故A错误；
B．观测“金星凌日”时，如果将太阳看成质点，将无法看到“金星凌日”现象。故B错误；
C．根据开普勒第三定律
可得
依题意，有
解得
故C正确；
D．根据开普勒第二定律，可知在同一轨道内，相同时间内，金星与太阳连线扫过的面积相等。故D错误。
故选C。
11．D
【详解】
根据开普勒第二定律可知，行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，则有
S1=S2=S3
故选D。
12．A
【详解】
由
T1=N
解得
根据开普勒定律
线速度
则
故选A。
13．D
【详解】
A．金星通过太阳和地球之间时，我们才能看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；
B．因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用，所以不能将太阳看成质点，选项B错误；
C．以金星为参考系，太阳是运动的，选项C错误；
D．金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确。
故选D。
14．A
【详解】
设地球的半径为R，则神舟十三号载人飞船预定轨道的半长轴约为1.05R，地球同步卫星的轨道半径约为7R，由开普勒第三定律得
解得
T≈1.4h=84min
A正确。
15．B
【详解】
设地球与太阳的距离为r1，木星与太阳的距离为r2，根据开普勒第三定律可知
＝
则
＝＝≈5.2
所以
r2≈5.2r1＝5.2天文单位
故选B。
16． 周年视差法
【详解】
[1]．地球上观测恒星有视差现象．此时基线就是地球轨道的直径，被观测恒星的视差就是太阳、恒星与地球所形成的内角P，随着地球公转，恒星就如图所示出现周年视差运动，恒星距离我们愈近（d），视差p就愈大，反之亦然，由于对应的视差是半年时间内的，故这种测量距离的方法叫周年视差法．
[2]．光速v=3.0×108m/s，时间为：1年=365×24×3600s，所以
1ly=x=vt=3.0×108m/s×365×24×3600=9.46×1015m.
17． 椭圆 增大 地球
【详解】
[1]据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆；
[2]据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相同时间内扫过相同的面积，则行星从远日点向近日点运动的过程中，行星的速度逐渐增大；
[3]水星绕太阳轨道的半长轴小于地球绕太阳轨道的半长轴，据开普勒第三定律知，地球绕太阳的公转周期更长。
18．27年
【详解】
[1]因为探空火箭和地球都是绕着太阳运动，根据开普勒第三定律可得
其中
，
解得
即探空火箭绕太阳公转周期为27年。
19．年
【详解】
根据万有引力提供向心力得
解得
小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的倍，可得
所以这颗小行星的运转周期是年
20．见解析
【详解】
公式式中m、F、v、r都是可以直接测量的量，所以此式可以在实验室中进行验证；
式中v、r、T都可以测量，因此用可以用实验验证；
开普勒第三定律公式是开普勒研究第谷的行星观测记录研究发现的，不能在实验室中验证。
21．×
【详解】
开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但不是在牛顿运动定律的基础上导出了行星运动规律；此说法错误。
22．见解析
【详解】
设月球轨道半径为R1，月球绕地球的公转周期为T1，则根据开普勒第三定律
由“东方红”一号周期T2已知，故还需要知道月球绕地球运动的轨道半径R1和周期T1即可推算出“东方红”一号绕地球的轨道半径。
答案第1页，共2页
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