人教版（2019）必修第二册 7.1 行星的运动 同步练习卷（1）（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第二册 7.1 行星的运动 同步练习卷（1）（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 105.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-18 20:48:23 | ||
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文档简介
人教版（2019）必修第二册《7.1 行星的运动》2022年同步练习卷（1）
一 、单选题（本大题共10小题，共60分）
1.（6分）下列说法正确的是
A. 牛顿发现了万有引力定律，并测得了引力常量
B. 根据表达式可知，当趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
D. 在由开普勒第三定律得出的表达式 中，是一个与中心天体有关的常量
2.（6分）关于太阳系中行星运行的轨道，下列说法正确的是
A. 所有行星围绕太阳运行的轨道都是圆
B. 所有行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆
C. 不同行星围绕太阳运行的椭圆轨道的半长轴是相同的
D. 不同行星围绕太阳运行的椭圆轨道是相同的
3.（6分）已知土星的公转轨道半径约为，天王星的公转轨道半径约为，则土星和天王星的公转周期之比约为
A. B. C. D.
4.（6分）年初，《流浪地球》的热映激起了人们对天体运动的广泛关注。木星的质量是地球的倍，已知木星的一颗卫星甲的轨道半径和地球的卫星乙的轨道半径相同，且它们均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A. 卫星甲的周期可能大于卫星乙的周期
B. 卫星甲的线速度可能小于卫星乙的线速度
C. 卫星甲的向心加速度一定大于卫星乙的向心加速度
D. 卫星甲所受的万有引力一定大于卫星乙所受的万有引力
5.（6分）我国的北斗卫星导航系统是世界上最先进的导航系统之一，它包含多颗地球同步卫星和中、低轨道卫星。其中有运行周期为小时的中轨卫星，设北斗导航系统中的同步卫星和中轨卫星的周期分别为和，轨道半径分别为和，则
A. ：： B. ：：
C. ：： D. ：：
6.（6分）年月日，我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭成功将颗卫星发射升空，创造中国一箭多星新纪录。如图所示，已知卫星运行于近地点离地面约公里高的地球近极地卫星轨道，则
A. 卫星在近地点的速度大于其在远地点的速度
B. 卫星的轨道是椭圆，地球在椭圆的中心
C. 卫星运行周期大于地球同步卫星的周期
D. 在相同时间内，卫星在近地点附近扫过的面积大于远地点附近扫过的面积
7.（6分）太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图象中正确的是
A. B.
C. D.
8.（6分）组成星球的物质靠万有引力吸引在一起随星球自转。若某质量分布均匀的星球的角速度为，为使该星球不瓦解，该星球的密度至少为。下列图象可能正确的是
A. B.
C. D.
9.（6分）某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，和是椭圆轨道的两个焦点，行星在点的速率比在点的大，则太阳是位于图中哪个位置
A. B. C. D.
10.（6分）如图所示，是静止在地球赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；、是同一平面内两颗人造卫星，是近地卫星，是地球同步卫星。物体和卫星、分别做匀速圆周运动的线速度大小分别为、、，周期大小为、、，则下列关系正确的是
A. B. C. D.
二 、填空题（本大题共1小题，共6分）
11.（6分）年月日，神舟十三号载人飞船顺利将名航天员送入太空。设飞船在预定轨道处由地球产生的重力加速度大小为，地球表面重力加速度大小为，则______选填“”、“”或“”；飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率 ______。选填“大”或“小”
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是由卡文迪许测定的，故错误；
B.根据万有引力公式，为引力距离，当时，公式已经不适用，故错误；
C.两物体间的万有引力是相互作用力，不是平衡力，故错误；
D.万有引力提供向心力，有，得，比值与中心天体的质量有关，故正确。
故选：。
牛顿发现了万有引力定律，引力常量是由卡文迪许测定的；万有引力定律适用的条件是适用于质点之间或质量均匀分布的球体之间；物体间的万有引力是相互作用力；开普勒第三定律中的与中心天体的质量有关。
此题主要考查了万有引力定律的基础知识；开普勒第三定律的理解。
2.【答案】B;
【解析】解：根据开普勒行星运动定律可知，所有行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆，故错误，正确；
C.不同行星围绕太阳运行轨道不同，所以它们的椭圆轨道的半长轴是不同的，故错误；
D.不同行星围绕太阳运行的椭圆轨道也是不同的，故错误。
故选：。
明确开普勒定律的基本内容，知道所有行星绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，不同行星的运行轨道是不同的。
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，知道行星的运行轨道是椭圆。
3.【答案】B;
【解析】
根据开普勒第三定律半径的三次方与周期的平方成正比即可求解。
明确开普勒三定律，会利用三定律分析天体的运动情况，属于基础题。
根据开普勒第三定律得：得：，故错误，正确。
故选。
4.【答案】C;
【解析】
卫星绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，根据表达式分析周期、角速度、引力、向心加速度的大小。
能根据万有引力提供圆周运动向心力处理描述圆周运动的物理量与轨道半径之间的关系是正确解题的基础。
卫星绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：，所以：
A.周期知，甲卫星周期小，故错误；
B.角速度知，甲卫星线速度大，故错误；
C.加速度 ，卫星甲的向心加速度一定大于卫星乙的向心加速度 ，故正确。
D.甲乙卫星虽然半径相同，但不知道质量的大小，两卫星受到所受万有引力未知大小，故错误；
故选。
5.【答案】C;
【解析】解：北斗导航系统中的中轨卫星的运行周期为小时，同步卫星周期为小时，故周期之比为，故错误；
根据开普勒第二定律，解得，故正确，错误。
故选：。
同步卫星的周期与地球自转周期相同；北斗导航系统中的同步卫星和中轨卫星都绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，可以求解轨道半径与周期的关系或者用开普勒第三定律进行计算。
本题要注意同步卫星的周期与地球自转周期相同；在求同步卫星与中轨卫星的轨道半径关系时，用开普勒第三定律求解轨道半径之比较简单。
6.【答案】A;
【解析】解：、根据开普勒第二定律知，卫星在近地点的速度大于其在远地点的速度，故正确；
、卫星的轨道是椭圆，地球在椭圆的焦点上，故错误；
、根据开普勒第三定律，卫星的椭圆轨道的半长轴小于同步卫星的轨道半径，所以卫星的运行周期小于地球同步卫星的周期，故错误；
、根据开普勒第二定律，卫星在近地点附近扫过的面积等于远地点附近扫过的面积，故错误；
故选：。
在椭圆轨道上运行时，根据开普勒第二定律判断近地点和远地点两点的速度大小，以及在近地点和远地点附近扫过的面积是否相等，根据开普勒第三定律比较在椭圆轨道上和在圆轨道上运行的周期大小。
考查了开普勒的三个定律。第一定律，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，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，第三定律，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都相等。
7.【答案】D;
【解析】
开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。本题关键是记住开普勒第三定律，开普勒三定律反映了行星运动的规律，同样适用与其他系统。
【解析】
太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同，根据开普勒第三定律，有：可知，故错误，正确。
故选。
8.【答案】B;
【解析】
考虑临界情况，即星球恰好不解体，此时赤道上的物体对星球表面应刚好没有压力，即万有引力恰好充当星球赤道表面的物体在星球表面做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列式分析即可。
星球恰好不解体时，赤道物体受引力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
其中：，
联立解得：，
即与成正比，故错误，正确；
故选：。
9.【答案】A;
【解析】解：根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，所以在近日点速度比远日点速度大，由于所以点为近日点，点为远日点，则太阳是位于，故正确，错误．
故选：。
开普勒第二定律的内容，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等，即，那么面积面积由此可知行星在远日点的速率最小，在近日点的速率最大。
考查了开普勒第二定律，再结合时间相等，面积相等，对应弧长求出平均速度，难度不大，属于基础题。
10.【答案】C;
【解析】解：、对于、卫星，根据万有引力等于向心力得：，得：，位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，是地球同步卫星，则的半径大于的半径，所以，地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以，根据，，则，故错误；
、对于、，根据，则，又，则，根据可知，，故正确，错误。
故选：。
地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期。根据，比较线速度的大小和向心加速度的大小。根据万有引力提供向心力比较、的线速度、周期大小。
该题考查了人造卫星的相关知识，明确地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期是解答该题的关键。
11.【答案】＜ 大;
【解析】解：根据万有引力等于重力得：，得，其中是地球的质量，是物体到地心的距离，则。
飞船绕地球运动时，由地球对飞船的万有引力提供飞船所需要的向心力，则有：，得飞船速度大小为，越大，越小，则飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率大。
故答案为：，大。
根据万有引力等于重力列式，得到重力加速度与物体到地心距离的关系，再分析重力加速度的大小。飞船绕地球运动时，由地球对飞船的万有引力提供飞船所需要的向心力，由此列式得到飞船的速度与轨道半径的关系，再分析飞船速度大小。
解答卫星、飞船这类题目时，一般要把握两条线：一是万有引力近似等于重力；二是万有引力提供向心力，由此列方程进行解答。
一 、单选题（本大题共10小题，共60分）
1.（6分）下列说法正确的是
A. 牛顿发现了万有引力定律，并测得了引力常量
B. 根据表达式可知，当趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
D. 在由开普勒第三定律得出的表达式 中，是一个与中心天体有关的常量
2.（6分）关于太阳系中行星运行的轨道，下列说法正确的是
A. 所有行星围绕太阳运行的轨道都是圆
B. 所有行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆
C. 不同行星围绕太阳运行的椭圆轨道的半长轴是相同的
D. 不同行星围绕太阳运行的椭圆轨道是相同的
3.（6分）已知土星的公转轨道半径约为，天王星的公转轨道半径约为，则土星和天王星的公转周期之比约为
A. B. C. D.
4.（6分）年初，《流浪地球》的热映激起了人们对天体运动的广泛关注。木星的质量是地球的倍，已知木星的一颗卫星甲的轨道半径和地球的卫星乙的轨道半径相同，且它们均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A. 卫星甲的周期可能大于卫星乙的周期
B. 卫星甲的线速度可能小于卫星乙的线速度
C. 卫星甲的向心加速度一定大于卫星乙的向心加速度
D. 卫星甲所受的万有引力一定大于卫星乙所受的万有引力
5.（6分）我国的北斗卫星导航系统是世界上最先进的导航系统之一，它包含多颗地球同步卫星和中、低轨道卫星。其中有运行周期为小时的中轨卫星，设北斗导航系统中的同步卫星和中轨卫星的周期分别为和，轨道半径分别为和，则
A. ：： B. ：：
C. ：： D. ：：
6.（6分）年月日，我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭成功将颗卫星发射升空，创造中国一箭多星新纪录。如图所示，已知卫星运行于近地点离地面约公里高的地球近极地卫星轨道，则
A. 卫星在近地点的速度大于其在远地点的速度
B. 卫星的轨道是椭圆，地球在椭圆的中心
C. 卫星运行周期大于地球同步卫星的周期
D. 在相同时间内，卫星在近地点附近扫过的面积大于远地点附近扫过的面积
7.（6分）太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图象中正确的是
A. B.
C. D.
8.（6分）组成星球的物质靠万有引力吸引在一起随星球自转。若某质量分布均匀的星球的角速度为，为使该星球不瓦解，该星球的密度至少为。下列图象可能正确的是
A. B.
C. D.
9.（6分）某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，和是椭圆轨道的两个焦点，行星在点的速率比在点的大，则太阳是位于图中哪个位置
A. B. C. D.
10.（6分）如图所示，是静止在地球赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；、是同一平面内两颗人造卫星，是近地卫星，是地球同步卫星。物体和卫星、分别做匀速圆周运动的线速度大小分别为、、，周期大小为、、，则下列关系正确的是
A. B. C. D.
二 、填空题（本大题共1小题，共6分）
11.（6分）年月日，神舟十三号载人飞船顺利将名航天员送入太空。设飞船在预定轨道处由地球产生的重力加速度大小为，地球表面重力加速度大小为，则______选填“”、“”或“”；飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率 ______。选填“大”或“小”
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是由卡文迪许测定的，故错误；
B.根据万有引力公式，为引力距离，当时，公式已经不适用，故错误；
C.两物体间的万有引力是相互作用力，不是平衡力，故错误；
D.万有引力提供向心力，有，得，比值与中心天体的质量有关，故正确。
故选：。
牛顿发现了万有引力定律，引力常量是由卡文迪许测定的；万有引力定律适用的条件是适用于质点之间或质量均匀分布的球体之间；物体间的万有引力是相互作用力；开普勒第三定律中的与中心天体的质量有关。
此题主要考查了万有引力定律的基础知识；开普勒第三定律的理解。
2.【答案】B;
【解析】解：根据开普勒行星运动定律可知，所有行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆，故错误，正确；
C.不同行星围绕太阳运行轨道不同，所以它们的椭圆轨道的半长轴是不同的，故错误；
D.不同行星围绕太阳运行的椭圆轨道也是不同的，故错误。
故选：。
明确开普勒定律的基本内容，知道所有行星绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，不同行星的运行轨道是不同的。
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，知道行星的运行轨道是椭圆。
3.【答案】B;
【解析】
根据开普勒第三定律半径的三次方与周期的平方成正比即可求解。
明确开普勒三定律，会利用三定律分析天体的运动情况，属于基础题。
根据开普勒第三定律得：得：，故错误，正确。
故选。
4.【答案】C;
【解析】
卫星绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，根据表达式分析周期、角速度、引力、向心加速度的大小。
能根据万有引力提供圆周运动向心力处理描述圆周运动的物理量与轨道半径之间的关系是正确解题的基础。
卫星绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：，所以：
A.周期知，甲卫星周期小，故错误；
B.角速度知，甲卫星线速度大，故错误；
C.加速度 ，卫星甲的向心加速度一定大于卫星乙的向心加速度 ，故正确。
D.甲乙卫星虽然半径相同，但不知道质量的大小，两卫星受到所受万有引力未知大小，故错误；
故选。
5.【答案】C;
【解析】解：北斗导航系统中的中轨卫星的运行周期为小时，同步卫星周期为小时，故周期之比为，故错误；
根据开普勒第二定律，解得，故正确，错误。
故选：。
同步卫星的周期与地球自转周期相同；北斗导航系统中的同步卫星和中轨卫星都绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，可以求解轨道半径与周期的关系或者用开普勒第三定律进行计算。
本题要注意同步卫星的周期与地球自转周期相同；在求同步卫星与中轨卫星的轨道半径关系时，用开普勒第三定律求解轨道半径之比较简单。
6.【答案】A;
【解析】解：、根据开普勒第二定律知，卫星在近地点的速度大于其在远地点的速度，故正确；
、卫星的轨道是椭圆，地球在椭圆的焦点上，故错误；
、根据开普勒第三定律，卫星的椭圆轨道的半长轴小于同步卫星的轨道半径，所以卫星的运行周期小于地球同步卫星的周期，故错误；
、根据开普勒第二定律，卫星在近地点附近扫过的面积等于远地点附近扫过的面积，故错误；
故选：。
在椭圆轨道上运行时，根据开普勒第二定律判断近地点和远地点两点的速度大小，以及在近地点和远地点附近扫过的面积是否相等，根据开普勒第三定律比较在椭圆轨道上和在圆轨道上运行的周期大小。
考查了开普勒的三个定律。第一定律，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，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，第三定律，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都相等。
7.【答案】D;
【解析】
开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。本题关键是记住开普勒第三定律，开普勒三定律反映了行星运动的规律，同样适用与其他系统。
【解析】
太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同，根据开普勒第三定律，有：可知，故错误，正确。
故选。
8.【答案】B;
【解析】
考虑临界情况，即星球恰好不解体，此时赤道上的物体对星球表面应刚好没有压力，即万有引力恰好充当星球赤道表面的物体在星球表面做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律列式分析即可。
星球恰好不解体时，赤道物体受引力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
其中：，
联立解得：，
即与成正比，故错误，正确；
故选：。
9.【答案】A;
【解析】解：根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，所以在近日点速度比远日点速度大，由于所以点为近日点，点为远日点，则太阳是位于，故正确，错误．
故选：。
开普勒第二定律的内容，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等，即，那么面积面积由此可知行星在远日点的速率最小，在近日点的速率最大。
考查了开普勒第二定律，再结合时间相等，面积相等，对应弧长求出平均速度，难度不大，属于基础题。
10.【答案】C;
【解析】解：、对于、卫星，根据万有引力等于向心力得：，得：，位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，是地球同步卫星，则的半径大于的半径，所以，地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以，根据，，则，故错误；
、对于、，根据，则，又，则，根据可知，，故正确，错误。
故选：。
地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期。根据，比较线速度的大小和向心加速度的大小。根据万有引力提供向心力比较、的线速度、周期大小。
该题考查了人造卫星的相关知识，明确地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期是解答该题的关键。
11.【答案】＜ 大;
【解析】解：根据万有引力等于重力得：，得，其中是地球的质量，是物体到地心的距离，则。
飞船绕地球运动时，由地球对飞船的万有引力提供飞船所需要的向心力，则有：，得飞船速度大小为，越大，越小，则飞船在低轨道绕地球运动时的速率比它在高轨道运动时的速率大。
故答案为：，大。
根据万有引力等于重力列式，得到重力加速度与物体到地心距离的关系，再分析重力加速度的大小。飞船绕地球运动时，由地球对飞船的万有引力提供飞船所需要的向心力，由此列式得到飞船的速度与轨道半径的关系，再分析飞船速度大小。
解答卫星、飞船这类题目时，一般要把握两条线：一是万有引力近似等于重力；二是万有引力提供向心力，由此列方程进行解答。