人教版 (2019)第七章 万有引力与宇宙航行1 行星的运动复习练习题

《行星的运动》习题训练

        物理学史

1．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

2．如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（　　）

A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是一直不变的

B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不断变化的

C．太阳不一定在所有行星运动椭圆轨道的焦点上

D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内

         开普勒定律

3．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

4．2020年5月6日我国新一代载人飞船试验船由长征五号B运载火箭成功发射，新一代载人飞船运用了自主变轨技术，经过七次变轨后由近地小椭圆轨道进入大椭圆轨道，则关于飞船在近地小椭圆轨道和大椭圆轨道上的运动说法正确的是（　　）

A．地球位于椭圆轨道的中心位置

B．小椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积与大椭圆轨道上飞船与地球连线单位时间内扫过面积相等

C．飞船在小椭圆轨道上运动周期大于在大椭圆轨道上运动的周期

D．飞船在小椭圆轨道和大椭圆轨道上运动的半长轴的三次方与周期平方比值相等

5．如图是行星绕太阳运行的示意图，下列说法正确的是（  ）

A．行星速率最大时在B点

B．行星速率最小时在C点

C．行星从A点运动到B点做减速运动

D．行星从A点运动到B点做加速运动

6．如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为T0，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，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所用的时间等于 B．从Q到N做减速运动

C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从M到N所用时间等于

7．如图所示，某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，远日点A和近日点B距太阳的距离为a和b，若行星经过A点时的速率为v，则经过B点时的速率为（　　）

A．     B．    C．     D．

8．位于贵州的“中国天眼”（FAST）是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（　　）

A．年     B．年      C．年      D．年

9．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为（　　）

A．2∶1     B．4∶1    C．8∶1 D．16∶1

10．引力波是爱因斯坦在其广义相对论中提出的一种关于时空弯曲之中的一种涟漪现象，其能量会以辐射的形式向外扩散。就像是在平静的湖中投入一颗石子，石子泛起的涟漪向外扩散。我国的“天琴计划”所要做的是在太空之中观测引力波的存在，这是一个庞大的计划，牵一发而动全身。此计划一但成功，那势必会引起世界基础科学的巨大进步。2019年12月20日，我国长征四号火箭已经将“天琴一号”卫星发射升空。“天琴一号”卫星先发射到轨道半径约为地球半径4倍的轨道上运行，稳定工作一段时间后，又升高到轨道半径约为地球半径16倍的轨道上运行。“天琴一号”在升高后的轨道上运行与在原轨道上运行相比，周期之比为（　　）

A．2:1     B．4:1   C．8:1 D．16:1

11．2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II，B点为轨道II的一点，如图所示，航天飞机在轨道II上经过A的速度______（填“大于”、“等于”或“小于”）在轨道I上经过A的速度；在轨道II上运动的周期______（填“大于”、“等于”或“小于”）在轨道I上运动的周期。

《行星的运动》参考答案

1. 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。

2. B

【详解】

AB．根据开普勒第一定律的内容可以判定：行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，选项A错误，B正确；

C．太阳一定在所有行星运动的椭圆轨道的焦点上，C错误；

D．某个行星绕太阳运动的轨道一定在某一固定的平面内，选项D错误．

故选B。

3. D

【详解】

A．根据开普勒第一定律可知，太阳位于地球运行轨道的焦点处，选项A错误；

B．根据开普勒第二定律可知，地球靠近太阳的过程中，运行速率增加，选项B错误；

C．根据开普勒第二定律可知，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不变，选项C错误；

D．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，选项D正确。

故选D。

4. D

【详解】

A．地球位于椭圆轨道的焦点位置，选项A错误；

B．飞船与地球的连线在同一椭圆轨道上相同时间扫过面积相等，选项B错误；

C．根据开普勒第三定律，飞船轨道半长轴越大，周期越大，则飞船在小椭圆轨道上运动周期小于在大椭圆轨道上运动的周期，选项C错误；

D．根据开普勒第三定律，飞船小椭圆轨道和大椭圆轨道上运动的半长轴三次方与周期平方比值相等，选项D正确。

故选D。

5. C

【详解】

AB．由开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，A点为近日点，行星的运行速率最大，B点为远日点，行星的运行速率最小，AB错误;

CD．行星由A点到B点的过程中，离太阳越来越远，所以行星的速率越来越小，C正确，D错误。

故选C。

6. C

【详解】

BC．由开普勒第二定律知，从P到Q速率在减小，从Q到N速率在增大，故B错误，C正确；

AD．由对称性知，P→M→Q与Q→N→P所用的时间均为，故从P到M所用时间小于，从Q→N所用时间大于，从M→N所用时间大于，故AD错误。

故选C。

7. B

【详解】

取极短时间△t，根据开普勒第二定律得

a•v•△t=b•vB•△t

得到

故选B。

8.  A

【详解】

设地球与太阳距离为r，根据题述可知木星与太阳的距离为

R=

设木星的公转周期为T年，根据开普勒定律，则有

解得

年

选项A正确；BCD错误；

故选A。

9. C

【详解】

由开普勒第三定律得

故

故C正确，ABD错误。

故选C。

10. C

【详解】

根据开普勒第三定律可知

故选C。

11. 小于    小于   

【详解】[1]从轨道I上的A点进入轨道Ⅱ，需要减速，使得在该点万有引力大于所需的向心力做近心运动，所以在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道I上经过A点的速度

[2]在轨道II上的半长轴小于轨道I上的半长轴（半径），由开普勒行星运动定律知，在轨道II上的周期小于在轨道I周期