人教版 (2019)必修 第二册1 行星的运动优秀精练

这是一份人教版 (2019)必修 第二册1 行星的运动优秀精练，共5页。试卷主要包含了开普勒定律的理解，开普勒定律的应用等内容，欢迎下载使用。
1．开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题
行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，如图所示．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，但所有轨道都有一个共同的焦点——太阳．开普勒第一定律又叫轨道定律．
2．开普勒第二定律比较了某个行星在椭圆轨道上不同位置的速度大小问题
（1）如图所示，在相等的时间内，面积SA=SB，这说明离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大．离太阳越远，行星速率越小.开普勒第二定律又叫面积定律．
（2）近日点、远日点分别是行星距离太阳最近、最远的点．同一行星在近日点时速度最大，在远日点时速度最小．
3．开普勒第三定律比较了不同行星周期的长短问题
（1）如图所示，由=k知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长．比值k是一个与太阳质量有关而与行星无关的常量．开普勒第三定律也叫周期定律．
（2）该定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，对于地球卫星，常量k只与地球有关，而与卫星无关，也就是说k值的大小由中心天体决定．
1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据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. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
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
2. 下列对开普勒第三定律=k的理解，正确的是( )
A. T表示行星的自转周期
B. k是一个仅与中心天体有关的常量
C. 该定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动
D. 若地球绕太阳运转的半长轴为a1，周期为T1，月球绕地球运转的半长轴为a2，周期为T2，由开普勒第三定律可得
二、开普勒定律的应用
1．当比较一个行星在椭圆轨道不同位置的速度大小时，选用开普勒第二定律；当比较或计算两个行星的周期问题时，选用开普勒第三定律．
2．由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中我们可以按圆轨道处理，且把行星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，写成=k.
3. 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，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P经到N的运动过程中（ ）
A. 从P到M所用的时间等于
B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小
D. 从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
4. 如图所示，“嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运行，绕行方向为逆时针方向，A、B分别为近月点和远月点，C是轨道上到A、B距离相等的点，则下列说法正确的是
A. “嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐增大
B. “嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小
C. “嫦娥三号”从A点到C点的运行时间等于四分之一周期
D. “嫦娥三号”从A点到C点的运行时间小于四分之一周期
5. 太阳系八大行星绕太阳运行的轨道可粗略地视为圆，下表是各星球的半径和轨道半径．从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近（ ）
A. 80年B. 120年C. 165年D. 200年
6. 在天文学上，春分、夏至、秋分、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季．如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是（ ）
A. 在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大
B. 在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大
C. 春夏两季与秋冬两季时间相等
D. 春夏两季比秋冬两季时间长
参考答案
1．C
【详解】
太阳位于木星运行轨道的焦点位置，选项A错误；根据开普勒行星运动第二定律可知，木星和火星绕太阳运行速度的大小不是始终相等，离太阳较近点速度较大，较远点的速度较小，选项B错误；根据开普勒行星运动第三定律可知， 木星与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，选项C正确；根据开普勒行星运动第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，但是不等于木星与太阳连线扫过面积，选项D错误；
故选C.
2．BC
【详解】
A．由开普勒第三定律知，T表示行星的公转周期，A错误；
BD．k仅由中心天体决定，中心天体不同，k不同，B正确，D错误；
C．＝k，适用于宇宙中所有天体，C正确。
故选BC。
3．CD
【详解】
AC．根据开普勒第二定律，可知近地点的速度比远地点的速度大，则从P到Q阶段，万有引力对做负功，速率逐渐变小，所以从P到M所用的时间小于，A错误；C正确；
B．由于只有万有引力做功，从Q到N阶段，机械能保持不变，B正确；
D．从M到Q阶段，万有引力对它做负功，从Q到N阶段，万有引力做正功，D正确。
故选CD。
4．BD
【详解】
根据开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小，选项A错误，B正确；“嫦娥三号”从A点到C点运行的平均速率大于从C到B运行的平均速率，可知从A点到C点运行时间小于四分之一周期，选项C错误，D正确；
故选BD.
5．C
【解析】
【详解】
设海王星绕太阳运行的轨道半径为，周期为，地球绕太阳公转的轨道半径为，周期为（年），由开普勒第三定律有，故年．
故选C。
6．AD
【详解】
AB.冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，选项A符合题意，B不符合题意．
CD.春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长．春夏两季一般在186天左右，而秋冬两季只有179天左右，选项C不符合题意，D符合题意．
故选AD。
行星名称
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
星球半径/
2.44
6.05
6.37
3.39
69.8
58.2
23.7
22.4
轨道半径/
0.579
1.08
1.50
2.28
7.78
14.3
28.7
45.0