7.1 行星的运动—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册同步检测

7.1行星的运动
1．有关开普勒行星运动定律的描述，下列说法中不正确的是（　　）
A．所有的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．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上
C．所有的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
D．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的
2．如图所示为某卫星绕地球运动的椭圆轨道，F1和F2为椭圆的焦点。卫星由A经B到C点的过程中，卫星的动能逐渐增大，且路程AB与路程BC相等。已知卫星由A运动到B、由B运动到C的过程中，卫星与地心的连线扫过的面积分别为S1和S2.下列说法正确的是（　　）
A．地球位于焦点F1处 B．S1一定大于S2
C．卫星由A运动到C，引力势能增加 D．卫星由A运动到C，加速度减小
3．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由开普勒行星运动定律可知（　　）
A．太阳位于木星运行轨道的中心
B．木星和火星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．木星半长轴的立方与公转周期平方之比等于火星半长轴的立方与公转周期平方之比
D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
4．如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运火星行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　）
A．太阳位于地球运行轨道的中心
B．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小
C．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
5．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．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
C．表达式
，k与中心天体有关
D．表达式，T代表行星运动的公转周期
6．2020年11月24日4时30分，“胖五”搭载“嫦娥五号”顺利升空，开始了我国首次月球土地采样之旅，引起了国际极大的反响。如图所示是“嫦娥五号”登月的简化图，“嫦娥五号”先在环月圆轨道Ⅰ上运动，接着在Ⅰ上的A点实施变轨进入近月的椭圆轨道Ⅱ，再由近月点B实施近月制动，最后成功登陆月球。下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥五号”绕轨道Ⅱ运行的周期大于绕轨道Ⅰ运行的周期
B．“嫦娥五号”沿轨道Ⅰ运动至A时，需制动减速才能进入轨道Ⅱ
C．“嫦娥五号”沿轨道Ⅱ运行时，在A点的加速度大小大于在B点的加速度大小
D．“嫦娥五号”在轨道Ⅱ上由A点运行到B点的过程，速度逐渐减小
7．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。如图所示，是按课本要求用图钉和细绳画椭圆，这就可以形象地表示行星的轨道和太阳的位置。如果行星在C点的速率大于行星在B点的速率，则太阳应处在（　　）
A． B． C．都可以 D．无法判断
8．宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为r1、r3，一个为椭圆轨道，半长轴为a，a = r3。在?t时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为S2、S3；行星Ⅰ的速率为v1、行星Ⅱ在B点的速率为v2B、行星Ⅱ在E点的速率为v2E、行星Ⅲ的速率为v3，下列说法正确的是（　　）
A．v2E < v3 < v1 < v2B
B．行星Ⅱ与行星Ⅲ在P点时的向心加速度大小相等
C．S2 = S3
D．行星Ⅱ的运行周期大于行星Ⅲ的运行周期
9．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
10．2020年??7月23日12时41分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功发射。为了比较节省燃料和推力的方式实现太空中转移，从地球去往火星，“天问一号”探测器必须通过一条叫“霍曼转移轨道（如图的运输轨道）”飞行，该轨道是椭圆轨道（太阳位于该椭圆轨道的一个焦点上）。“天问一号”探测器发射升空后，先在地球附近点火加速，进入“霍曼转移轨道”，再在火星附近反向点火减速，被火星捕获（火星着陆）。关于“天问一号”沿“霍曼转移轨道”向火星运动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．“天问一号”的速度逐渐变大
B．“天问一号”的速度逐渐变小
C．“天问一号”的速度先逐渐变大、再逐渐变小
D．“天问一号”的速度先逐渐变小、再逐渐变大
11．地球位于火星与太阳之间且三者在同一直线上时称为“火星冲日”。已知地球绕太阳做圆周运动的周期为T，火星绕太阳做圆周运动的轨道半径为地球绕太阳做圆周运动的轨道半径的n倍。则相邻两次“火星冲日”的时间差为（　　）
A． B． C． D．
12．金星在中国古代有不同称谓：清晨叫做“启明星”；傍晚称为“长庚星”。将金星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动，当金星处于太阳和地球连线之间时，称为“金星下合日”。已知金星的轨道半径为r1＝1.08×1011 m，地球的轨道半径为r2＝1.5×1011 m；已知地球公转周期为1年，＝1.12，＝1.84。则连续两次“金星下合日”的时间间隔比较接近（　　）
A．0.61年 B．1.6年 C．2年 D．2.6年
13．2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器。“嫦娥五号”是由中国空间技术研究院研制的中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。如图所示，“嫦娥五号”在距月球表面h处绕月球做匀速圆周运动，周期为T。“嫦娥五号”可采用两种登月方式：(1)在A点向前短时喷气，使“嫦娥五号”沿椭圆轨道运动，与月球表面相切地到达月球上的B点；(2)在A点沿半径向月球外侧短时喷气，使“嫦娥五号”沿椭圆轨道运动，与月球表面相切地到达月球上的C点。已知∠BOC=90°，月球半径为R，则下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥五号”从A到C运动过程中加速度逐渐减小
B．“嫦娥五号”在椭圆轨道经过A点速度大于经过B点速率
C．“嫦娥五号”从A到C运动时间等于
D．“嫦娥五号”从A到B运动时间等于
14．荷兰“Mars One”研究所推出了 2023 年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划。登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已经引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）
A．飞船在轨道上运行时，运行的周期TIIIB．飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
C．飞船在P 点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在P 点朝速度的反方向喷气
D．若轨道Ⅰ贴近火星表面，已经飞船在轨道Ⅰ上运行的角速度，可以推知火星的密度
15．（多选）关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（　　）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．所有行星的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
16．（多选）如图所示，月球围绕地球沿ABCD椭圆轨道运动，地球位于椭圆的一个焦点上，A是近地点，C是远地点，O是椭圆的中心，BD是椭圆短轴。月球围绕地球运动的周期近似取为28天。关于月球沿椭圆轨道的运动，下列说法正确的是（　　）
A．月球加速度的方向始终指向轨道中心O
B．月球从A到B所用的时间等于7天
C．月球从A到C所用的时间等于14天
D．月球从B到C，万有引力对月球做负功
17．（多选）发射地球静止轨道卫星的一种方式是采用1925年物理学家霍曼提出的霍曼转移轨道，该轨道可消耗最小能量来发射地球静止轨道卫星。发射时首先让卫星进入停泊轨道，在点点火使卫星进入GTO轨道，在点再次点火使卫星进入GEO轨道。忽略因火箭点火产生的质量变化，则下列说法正确的是（ ）
A．卫星在停泊轨道的运行速率小于在GEO轨道运行速率
B．卫星在GTO轨道上点速率大于点速率
C．卫星在GTO轨道上点速率等于在GEO轨道运行速率
D．卫星在停泊轨道的机械能小于在GEO轨道的机械能
18．（多选）如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，MN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相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（ ）
A．从P到M所用的时间小于
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，动能逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做正功后做负功
参考答案
1．B
2．B
3．C
4．D
5．B
6．B
7．B
8．A
9．B
10．B
11．B
12．B
13．D
14．D
15．AD
16．CD
17．BD
18．AC