人教版新教材必修二 第七章 行星运动专题（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版新教材必修二 第七章 行星运动专题（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 566.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-26 15:08:53 | ||
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文档简介
人教版新教材必修二第七章行星运动专题（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是( )
A. 开普勒进行了长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律
B. 根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是圆，太阳处于圆心位置
C. 根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小
D. 根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期成正比
北京冬奥会开幕式节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大
B. 从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，，则地球和火星对应的值不同
在物理学史上，下列科学家中对行星运动规律的发现做出重要贡献的是( )
A. 法拉第 B. 欧姆 C. 开普勒 D. 奥斯特
地球和土星都沿椭圆轨道绕太阳公转，土星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，根据开普勒行星运动定律可知( )
A. 太阳处在椭圆的中心
B. 土星比地球的公转周期大
C. 它们在近日点的速度均小于各自在远日点的速度
D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
中国天文学家在公元年的端午节看到过一颗彗星，而在公元年的端午节又一次看到了这颗彗星，经查阅相关资料发现，这颗彗星历史上只有这两次记载，若已知地球绕太阳公转的轨道半径为，则这颗“端午节”彗星的椭圆轨道半长轴可能为( )
A. B. C. D.
年月日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，其运行轨道为如下图所示的绕地球运动的椭圆轨道，地球位于椭圆的一个焦点上．轨道上标记了“墨子号”卫星经过相等时间间隔为轨道周期的位置．只考虑卫星与地球间的相互作用，则下列说法正确的是( )
A. 面积 B. 卫星在轨道点的速度小于点的速度
C. ，其中为常数，为椭圆半长轴 D. ，其中为常数，为椭圆半短轴
如图所示，海王星绕太阳做椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、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，则海王星在从经、到的运动过程中( )
A. 从到所用的时间等于 B. 从到所用时间等于
C. 从到阶段，速率逐渐变小 D. 从到所用时间等于
如图所示，、是绕地球做圆周运动的两颗卫星，、两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为，则、两卫星周期的比值为( )
A. B. C. D.
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. 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
C. 表达式，是一个与行星无关的常量
D. 表达式，代表行星运动的自转周期
“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点和远日点都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道如图所示。在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为，太阳质量为，地球轨道和火星轨道半径分别为和，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法正确的是( )
A. 两次点火时喷气方向都与运动方向相同
B. 两次点火之间的时间为
C. “天问一号”与太阳连线单位时间在地球轨道上扫过的面积等于在火星轨道上扫过的面积
D. “天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小比远日点的速度大小大，且满足
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
下表中给出了围绕太阳运转的三颗行星平均轨道半径和周期的数据，请枳据这三组数据验证开普勒第三定律，并计算常数的值。
行星 平均轨道半径 周期
水星
地球
海王星
地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。这只是个粗略的说法。在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号表示。已知火星公转的轨道半径是 ，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？
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。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年，预测下次飞近地球将在年。
请你根据开普勒行星运动定律估算哈雷彗星轨道的半长轴是地球公转半径的多少倍？
若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，请比较哪个速度大，并求得哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律；行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小；开普勒第三定律的内容是行星围绕太阳运动轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比。
本题主要考查开普勒三大定律的基本内容，熟练记忆定律的内容即可解答本题。
【解答】
A.第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律，故A错误；
B.行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故B错误；
C.根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，故C正确；
D.根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运动轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查开普勒行星运动定律。根据开普勒第二定律判断相同时间内扫过的面积关系；根据近日点和远日点附近的速度大小比较时间；根据开普勒第一定律判断焦点；根据开普勒第三定律判断值的决定因素。
【解答】
A.根据开普勒第二定律，地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等，故A错误；
B.四季把椭圆上的总路程四等分，但是冬至至春分在近日点附近速率大，故运行时间小于从春分到夏至的运行时间，故B错误；
C.根据开普勒第一定律可知，太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上，故C正确；
D.若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，根据开普勒第三定律知，与中心体的质量有关，地球和火星对应的值是相等的，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
【解答】
开普勒通过对第谷的对天体运动的长期观察资料的研究，发现了行星运动的规律；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，他们都对行星运动规律的发现做出重要贡献．
由以上的分析可知选项 C正确，ABD错误．
故选：
4.【答案】
【解析】A.太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误；
B.土星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，土星比地球的公转周期大，故B正确；
C.根据开普勒第二定律，它们在近日点的速度均大于各自在远日点的速度，故C错误；
D.地球和土星分别沿着不同的轨道运动，则地球和土星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】解：根据题意得彗星的周期为年年年，地球的公转周期为年，由开普勒第三定律得：
代入数据解得彗星椭圆轨道半长轴可能为：，故A正确，BCD错误。
故选：。
根据题意得彗星的周期，由开普勒第三定律，得出彗星的椭圆轨道半长轴。
解决本题的关键掌握开普勒第三定律。
6.【答案】
【解析】
【分析】
熟记理解开普勒的行星运动三定律：
第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．
第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．
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．
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，同时要抓住题中信息，合理近似。
【解答】
根据开普勒第二定律可知，卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等，故面积，故A错误；
B.根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道点的速度大于点的速度，故B错误；
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。即，其中为常数，为椭圆半长轴。故C正确，D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了开普勒行星运动定律、正功与负功；解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从到和到的运动是对称的，但是到和到不是对称的。根据海王星在段和段的速率大小比较两段过程中的运动时间，从而得出到所用时间与周期的关系；抓住海王星只有万有引力做功，得出机械能守恒；根据万有引力做功确定速率的变化。
【解答】
A.根据开普勒第二定律，海王星在段的速度大小大于段的速度大小，则段的时间小于段的时间，根据对称性，从到所用的时间等于，所以到所用的时间小于，故A错误
B.根据开普勒第二定律，海王星在段的速度大小大于段的速度大小，则段的时间小于段的时间，根据对称性，从到所用的时间等于，到所用的时间大于，故B错误；
C.根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，从到阶段，离太阳越来越远，要使它们的连线相等时间内扫过相等的面积，则速率越来越小，机械能守恒，势能增大，动能减小，故速率减小，故C正确；
D.根据开普勒第二定律，海王星在段的平均速度小于段的平均速度，则从到所用时间大于从到所用时间的时间，故从到所用时间大于 ，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】
解决天体问题的核心原理是万有引力提供向心力，知道开普勒第三定律，对同一个中心天体比值相同。
根据扫过的面积之比为，结合，求出、的轨道半径之比，再根据开普勒第三定律求周期之比。
【解答】
解：卫星的线速度为，轨道半径为，卫星的线速度为，轨道半径为，设经过时间，卫星扫过的面积，卫星扫过的面积，根据题意、两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为，所以，得，根据，得，联立得，根据开普勒第三定律：，所以，故D正确，ABC错误。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
熟记理解开普勒的行星运动三定律：
第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。
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。
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。
【解答】
A、根据开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A正确；
B、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，故B正确；
C、根据开普勒第三定律，，是与中心天体质量有关的量，与行星无关，故C正确；
D、根据开普勒第三定律可知，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，为行星运动的公转周期，故D不正确。
本题选不正确的，故选：。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据探测器点火离心运动，速度增大确定点火方向；由开普勒第三定律求出点火时间，由开普勒第二定律判断相同时间内扫过的面积关系。
本题考查万有引力定律与开普勒定律在天体中的运动，解决问题的关键是清楚探测器在火星轨道和地球轨道运行时，万有引力提供向心力，清楚变轨过程满足的规律。
【解答】
A.“天问一号”探测器在两次点火时都要做离心运动，所以要加速，点火方向都与运动方向相反，故A错误；
B.由开普勒第三定律得，其中，根据，可得，解得两次点火之间的时间为，故B正确；
C.由开普勒第二定律可知对同一个中心天体而言，行星与中心天体的连线在相同时间内扫过的面积相等，由于“天问一号”地球轨道上和火星轨道上属于不同的中心天体，因此在任意相等时间内，扫过的面积不相等，故C错误；
D.由开普勒第二定律可知，，“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小比远日点的速度大小大，且，故D错误。
11.【答案】解：水星：
地球：
海王星：
在误差允许的范围内，常量，故开普勒第三定律正确。
取平均值。
【解析】该题主要考查开普勒行星运动定律相关知识。熟知开普勒行星运动定律内容和公式是解决本题的关键。
分别求出三个行星的的值，然后进行比较，可证明开普勒第三定律正确，然后取平均值即可计算常数的值。
12.【答案】解：将行星绕太阳的运动轨迹按圆来处理，根据开普勒第三定律有，由此解得
【解析】根据开普勒第三定律，所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。实际上行星的轨道十分接近圆，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。即所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。通过计算，感受火星上的一年相当于地球上的多少天。
13.【答案】解：地球公转周期年，哈雷彗星的周期为年年，
根据开普勒第三定律有：，
解得：倍
根据开普勒第二定律知，彗星在近日点的速度大于其在远日点的速度，即，
对近日点，根据牛顿第二定律有，
同理，对远日点有，
联立解得：。
【解析】根据开普勒第三定律求解哈雷彗星轨道的半长轴与地球公转半径的关系；
根据开普勒第二定律判断近日点和远日点线速度关系，根据牛顿第二定律判断两点的加速度关系。
解决本题的关键是利用开普勒第三定律和第二定律处理天体运动的一般规律，多注意总结。
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
对于开普勒行星运动定律的理解，下列说法正确的是( )
A. 开普勒进行了长期观测，记录了大量数据，通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律
B. 根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨迹是圆，太阳处于圆心位置
C. 根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大；距离太阳越远，其运动速度越小
D. 根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运行的轨道半径跟它公转周期成正比
北京冬奥会开幕式节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是( )
A. 夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大
B. 从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间
C. 太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，，则地球和火星对应的值不同
在物理学史上，下列科学家中对行星运动规律的发现做出重要贡献的是( )
A. 法拉第 B. 欧姆 C. 开普勒 D. 奥斯特
地球和土星都沿椭圆轨道绕太阳公转，土星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，根据开普勒行星运动定律可知( )
A. 太阳处在椭圆的中心
B. 土星比地球的公转周期大
C. 它们在近日点的速度均小于各自在远日点的速度
D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
中国天文学家在公元年的端午节看到过一颗彗星，而在公元年的端午节又一次看到了这颗彗星，经查阅相关资料发现，这颗彗星历史上只有这两次记载，若已知地球绕太阳公转的轨道半径为，则这颗“端午节”彗星的椭圆轨道半长轴可能为( )
A. B. C. D.
年月日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，其运行轨道为如下图所示的绕地球运动的椭圆轨道，地球位于椭圆的一个焦点上．轨道上标记了“墨子号”卫星经过相等时间间隔为轨道周期的位置．只考虑卫星与地球间的相互作用，则下列说法正确的是( )
A. 面积 B. 卫星在轨道点的速度小于点的速度
C. ，其中为常数，为椭圆半长轴 D. ，其中为常数，为椭圆半短轴
如图所示，海王星绕太阳做椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、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，则海王星在从经、到的运动过程中( )
A. 从到所用的时间等于 B. 从到所用时间等于
C. 从到阶段，速率逐渐变小 D. 从到所用时间等于
如图所示，、是绕地球做圆周运动的两颗卫星，、两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为，则、两卫星周期的比值为( )
A. B. C. D.
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. 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
C. 表达式，是一个与行星无关的常量
D. 表达式，代表行星运动的自转周期
“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点和远日点都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道如图所示。在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为，太阳质量为，地球轨道和火星轨道半径分别为和，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法正确的是( )
A. 两次点火时喷气方向都与运动方向相同
B. 两次点火之间的时间为
C. “天问一号”与太阳连线单位时间在地球轨道上扫过的面积等于在火星轨道上扫过的面积
D. “天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小比远日点的速度大小大，且满足
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
下表中给出了围绕太阳运转的三颗行星平均轨道半径和周期的数据，请枳据这三组数据验证开普勒第三定律，并计算常数的值。
行星 平均轨道半径 周期
水星
地球
海王星
地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫作天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。这只是个粗略的说法。在天文学中，“天文单位”有严格的定义，用符号表示。已知火星公转的轨道半径是 ，根据开普勒第三定律，火星公转的周期是多少个地球日？
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。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年，预测下次飞近地球将在年。
请你根据开普勒行星运动定律估算哈雷彗星轨道的半长轴是地球公转半径的多少倍？
若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，请比较哪个速度大，并求得哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律；行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小；开普勒第三定律的内容是行星围绕太阳运动轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比。
本题主要考查开普勒三大定律的基本内容，熟练记忆定律的内容即可解答本题。
【解答】
A.第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律，故A错误；
B.行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，故B错误；
C.根据开普勒第二定律，行星距离太阳越近，其运动速度越大，距离太阳越远，其运动速度越小，故C正确；
D.根据开普勒第三定律，行星围绕太阳运动轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方成正比，故D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查开普勒行星运动定律。根据开普勒第二定律判断相同时间内扫过的面积关系；根据近日点和远日点附近的速度大小比较时间；根据开普勒第一定律判断焦点；根据开普勒第三定律判断值的决定因素。
【解答】
A.根据开普勒第二定律，地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等，故A错误；
B.四季把椭圆上的总路程四等分，但是冬至至春分在近日点附近速率大，故运行时间小于从春分到夏至的运行时间，故B错误；
C.根据开普勒第一定律可知，太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上，故C正确；
D.若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，根据开普勒第三定律知，与中心体的质量有关，地球和火星对应的值是相等的，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
【解答】
开普勒通过对第谷的对天体运动的长期观察资料的研究，发现了行星运动的规律；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，他们都对行星运动规律的发现做出重要贡献．
由以上的分析可知选项 C正确，ABD错误．
故选：
4.【答案】
【解析】A.太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误；
B.土星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，土星比地球的公转周期大，故B正确；
C.根据开普勒第二定律，它们在近日点的速度均大于各自在远日点的速度，故C错误；
D.地球和土星分别沿着不同的轨道运动，则地球和土星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】解：根据题意得彗星的周期为年年年，地球的公转周期为年，由开普勒第三定律得：
代入数据解得彗星椭圆轨道半长轴可能为：，故A正确，BCD错误。
故选：。
根据题意得彗星的周期，由开普勒第三定律，得出彗星的椭圆轨道半长轴。
解决本题的关键掌握开普勒第三定律。
6.【答案】
【解析】
【分析】
熟记理解开普勒的行星运动三定律：
第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．
第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．
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．
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，同时要抓住题中信息，合理近似。
【解答】
根据开普勒第二定律可知，卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等，故面积，故A错误；
B.根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道点的速度大于点的速度，故B错误；
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。即，其中为常数，为椭圆半长轴。故C正确，D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了开普勒行星运动定律、正功与负功；解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从到和到的运动是对称的，但是到和到不是对称的。根据海王星在段和段的速率大小比较两段过程中的运动时间，从而得出到所用时间与周期的关系；抓住海王星只有万有引力做功，得出机械能守恒；根据万有引力做功确定速率的变化。
【解答】
A.根据开普勒第二定律，海王星在段的速度大小大于段的速度大小，则段的时间小于段的时间，根据对称性，从到所用的时间等于，所以到所用的时间小于，故A错误
B.根据开普勒第二定律，海王星在段的速度大小大于段的速度大小，则段的时间小于段的时间，根据对称性，从到所用的时间等于，到所用的时间大于，故B错误；
C.根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，从到阶段，离太阳越来越远，要使它们的连线相等时间内扫过相等的面积，则速率越来越小，机械能守恒，势能增大，动能减小，故速率减小，故C正确；
D.根据开普勒第二定律，海王星在段的平均速度小于段的平均速度，则从到所用时间大于从到所用时间的时间，故从到所用时间大于 ，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】
解决天体问题的核心原理是万有引力提供向心力，知道开普勒第三定律，对同一个中心天体比值相同。
根据扫过的面积之比为，结合，求出、的轨道半径之比，再根据开普勒第三定律求周期之比。
【解答】
解：卫星的线速度为，轨道半径为，卫星的线速度为，轨道半径为，设经过时间，卫星扫过的面积，卫星扫过的面积，根据题意、两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为，所以，得，根据，得，联立得，根据开普勒第三定律：，所以，故D正确，ABC错误。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
熟记理解开普勒的行星运动三定律：
第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。
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。
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。
【解答】
A、根据开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A正确；
B、根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，故B正确；
C、根据开普勒第三定律，，是与中心天体质量有关的量，与行星无关，故C正确；
D、根据开普勒第三定律可知，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，为行星运动的公转周期，故D不正确。
本题选不正确的，故选：。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据探测器点火离心运动，速度增大确定点火方向；由开普勒第三定律求出点火时间，由开普勒第二定律判断相同时间内扫过的面积关系。
本题考查万有引力定律与开普勒定律在天体中的运动，解决问题的关键是清楚探测器在火星轨道和地球轨道运行时，万有引力提供向心力，清楚变轨过程满足的规律。
【解答】
A.“天问一号”探测器在两次点火时都要做离心运动，所以要加速，点火方向都与运动方向相反，故A错误；
B.由开普勒第三定律得，其中，根据，可得，解得两次点火之间的时间为，故B正确；
C.由开普勒第二定律可知对同一个中心天体而言，行星与中心天体的连线在相同时间内扫过的面积相等，由于“天问一号”地球轨道上和火星轨道上属于不同的中心天体，因此在任意相等时间内，扫过的面积不相等，故C错误；
D.由开普勒第二定律可知，，“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小比远日点的速度大小大，且，故D错误。
11.【答案】解：水星：
地球：
海王星：
在误差允许的范围内，常量，故开普勒第三定律正确。
取平均值。
【解析】该题主要考查开普勒行星运动定律相关知识。熟知开普勒行星运动定律内容和公式是解决本题的关键。
分别求出三个行星的的值，然后进行比较，可证明开普勒第三定律正确，然后取平均值即可计算常数的值。
12.【答案】解：将行星绕太阳的运动轨迹按圆来处理，根据开普勒第三定律有，由此解得
【解析】根据开普勒第三定律，所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。实际上行星的轨道十分接近圆，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。即所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。通过计算，感受火星上的一年相当于地球上的多少天。
13.【答案】解：地球公转周期年，哈雷彗星的周期为年年，
根据开普勒第三定律有：，
解得：倍
根据开普勒第二定律知，彗星在近日点的速度大于其在远日点的速度，即，
对近日点，根据牛顿第二定律有，
同理，对远日点有，
联立解得：。
【解析】根据开普勒第三定律求解哈雷彗星轨道的半长轴与地球公转半径的关系；
根据开普勒第二定律判断近日点和远日点线速度关系，根据牛顿第二定律判断两点的加速度关系。
解决本题的关键是利用开普勒第三定律和第二定律处理天体运动的一般规律，多注意总结。
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