考點鞏固卷25開普勒行星運動三定律建議用時：50分鐘考點序號考點題型分布考點1天體運動的探索歷程2單選考點2開普勒第一定律2單選考點3開普勒第二定律4單選+1多選考點4開普勒第三定律3單選+2多選考點01：天體運動的探索歷程（2單選）一、單選題1．（2023·浙江·模擬預測）下列說法中符合物理史實的是（）A．卡文迪許首次在實驗室里較準確地測出了引力常量B．牛頓創(chuàng)立了“日心說”，“日心說”是正確的，太陽是宇宙的中心C．第谷發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律D．伽利略將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律【答案】A【詳解】A．卡文迪許首次在實驗室里較準確地測出了引力常量，符合客觀事實，故A正確；B．哥白尼創(chuàng)立了“日心說”，“日心說”仍具有歷史局限性，太陽不是宇宙的中心，故B錯誤；C．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故C錯誤；D．牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，故D錯誤。故選A。2．（2023·廣東·一模）在物理學建立、發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步，關于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是（）A．牛頓利用邏輯推理，使亞里士多德的物體下落的快慢由它們的重量決定的理論陷入了困境B．伽利略巧妙地利用斜面實驗來沖淡重力影響，通過邏輯推理得到了自由落體的運動規(guī)律C．開普勒對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行了多年研究，得出了萬有引力定律D．卡文迪什進行了“月一地檢驗”，將天體間的力和地球上物體的重力統(tǒng)一起來【答案】B【詳解】A．利用邏輯推理，使亞里士多德的物體下落的快慢由它們的重量決定的理論陷入了困境的是伽利略，故A錯誤；B．在研究自由落體運動的過程中，伽利略巧妙地利用斜面實驗來沖淡重力影響，最后通過邏輯推理得到了自由落體的運動規(guī)律，故B正確；C．開普勒對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行了多年研究，得出了行星運動三大定律，故C錯誤；D．牛頓進行了“月一地檢驗”，將天體間的力和地球上物體的重力統(tǒng)一起來，建立了萬有引力定律，故D錯誤。故選B。考點02：開普勒第一定律（2單選）一、單選題1．（2023·四川內江·四川省資中縣第二中學?？寄M預測）2022年12月15日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丁運載火箭，成功將遙感三十六號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。遙感衛(wèi)星的飛行高度一般在之間，如果遙感衛(wèi)星的軌道為橢圓，則（

）A．地球處在橢圓的幾何中心B．遙感衛(wèi)星繞地球運動的動量不變C．遙感衛(wèi)星距離地球越遠，引力勢能越小D．相同時間內遙感衛(wèi)星、地球連線掃過的面積相等【答案】D【詳解】A．遙感衛(wèi)星繞著地球在橢圓軌道上運動，地球處在橢圓的一個焦點上，故A錯誤；B．遙感衛(wèi)星繞地球曲線運動，動量方向時刻變化，故B錯誤；C．遙感衛(wèi)星遠離地球，引力做負功，引力勢能增大，故C錯誤；D．根據(jù)開普勒第二定律可知相同時間內遙感衛(wèi)星、地球連線掃過的面積相等，故D正確。故選D。2．（2023·江蘇·模擬預測）某行星繞太陽運動的軌道如圖所示,則以下說法正確的是（）A．該行星在a點的向心加速度比在b、c兩點的都大B．該行星在a點的速度比在b、c兩點的速度都更小C．行星與太陽的連線在相等時間內掃過的面積是不相等的D．行星繞太陽做勻速圓周運動，太陽在圓心上【答案】A【詳解】A．根據(jù)得該行星在a點的向心加速度比在b、c兩點的都大，A正確；B．根據(jù)開普勒第二定律可知近日點速度大、遠日點速度小，所以該行星在a點的速度比在b、c兩點的速度都更大，B錯誤；C．由開普勒第二定律得相等時間內，太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積是相等的，C錯誤；D．由開普勒第一定律可知，太陽一定在橢圓的一個焦點上，行星繞太陽做橢圓運動，D錯誤。故選A?？键c3：開普勒第二定律（4單選+1多選）一、單選題1．（2023·江蘇揚州·統(tǒng)考三模）如圖所示，哈雷彗星在近日點與太陽中心的距離為，線速度大小為，加速度大小為；在遠日點與太陽中心的距離為，線速度大小為，加速度大小為，則（）

A． B．C． D．【答案】A【詳解】AB．由于哈雷彗星做的不是圓周運動，在近日點做離心運動，在遠日點做近心運動，因此不能通過萬有引力充當向心力計算其在近日點和遠日點的線速度之比，需通過開普勒第二定律求解，設在極短時間內，在近日點和遠日點哈雷彗星與太陽中心的連線掃過的面積相等，即有可得故故A正確，B錯誤；CD．對近日點，根據(jù)牛頓第二定律有對遠日點，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得故CD錯誤。故選A。2．（2023·安徽亳州·蒙城第一中學校考三模）如圖所示，“天問一號”探測器成功進入環(huán)繞火星橢圓軌道，在橢圓軌道的近火點P（接近火星表面）制動后順利進入近火圓軌道，Q點為近火軌道上的另一點，M點是橢圓軌道的遠火點，橢圓軌道的半長軸等于圓形軌道的直徑，下列說法正確的是（）

A．探測器在M點的速度大于在Q點的速度B．探測器在Q點與橢圓軌道上的P點的加速度相同C．探測器在橢圓軌道與圓軌道上的周期之比為8：1D．探測器在橢圓軌道上P點與M點的速度之比為3：1【答案】D【詳解】A．假設探測器以半徑為橢圓軌道的半長軸做勻速圓周運動，在經(jīng)M點時的速度要大于在橢圓軌道上經(jīng)M點時的速度，由可知探測器在近火圓軌道Q點的速度要大于在圓軌道上M點的速度，因此探測器在橢圓軌道M點的速度小于在Q點的速度，故A錯誤；B．由萬有引力和牛頓第二定律知解得可知探測器在Q點與橢圓軌道上的P點的加速度大小相等，方向不同，故B錯誤；C．由題意可知橢圓的半長軸為，根據(jù)開普勒第三定律可得則有故C錯誤；D．設探測器在橢圓軌道上P點速度為vP，在M點的速度為vM，設火星的半徑為R，根據(jù)開普勒第二定律可得解得故D正確。故選D。3．（2023·廣東佛山·佛山市高明區(qū)第一中學校聯(lián)考模擬預測）2022年10月12日，“天宮課堂”第三課在距地高度約380km的空間站里開講，授課中地面?zhèn)鬏斨行恼{用兩顆地球同步衛(wèi)星“天鏈一號”03星和“天鏈一號”01星，為空間站提供天基測控和數(shù)據(jù)中繼服務，如圖所示。下列說法正確的是（）A．“天鏈一號”01星的線速度小于空間站的線速度B．空間站繞地球轉動半周，所受萬有引力的沖量為0C．“天鏈一號”03星和空間站與地心連線每秒掃過的面積相等D．“天鏈一號”01星和03星的速度相同【答案】A【詳解】A．“天鏈一號”01星為同步衛(wèi)星，空間站離地高度僅僅為380km，根據(jù)高軌低速可知“天鏈一號”01星的線速度小于空間站的線速度，故A正確；B．空間站繞地球轉動半周，空間站的速度方向變?yōu)榉聪颍鶕?jù)動量定理可知萬有引力的沖量為2mv，故B錯誤；C．根據(jù)開普勒第二定律可知，同一顆衛(wèi)星與地球的連線在相同時間內掃過的面積相同，所以“天鏈一號”03星和空間站與地心的連線每秒掃過的面積是不相等的，故C錯誤；D．“天鏈一號”01星和03星的速度大小相同，方向不同，故D錯誤。故選A。4．（2023·江蘇南通·模擬預測）“慧眼”衛(wèi)星已在軌運行近6年，該衛(wèi)星的軌道比中國“天宮”空間站的軌道高約，衛(wèi)星和空間站都在圓軌道上運行。則“慧眼”衛(wèi)星（）A．運行速度比第一宇宙速度大B．角速度比地球自轉角速度大C．向心加速度比空間站的大D．與地心的連線在相同時間內掃過的面積和空間站的相等【答案】B【詳解】A．由，解得所以“慧眼”衛(wèi)星運行速度比第一宇宙速度小，故A錯誤；B．由，解得地球自轉的角速度與同步衛(wèi)星角速度相同，“慧眼”衛(wèi)星比地球同步衛(wèi)星軌道半徑小，因此“慧眼”衛(wèi)星角速度比地球自轉角速度大，故B正確；C．由，解得“慧眼”衛(wèi)星的軌道比中國“天宮”空間站的軌道半徑大，所以“慧眼”衛(wèi)星向心加速度比空間站的小，故C錯誤；D．“慧眼”衛(wèi)星與地心的連線在相同時間內掃過的面積相等，“慧眼”衛(wèi)星與地心的連線在相同時間內掃過的面積和空間站的不相等，故D錯誤。故選B。二、多選題5．（2023·福建寧德·福建省福安市第一中學?？家荒＃?021年2月，天問一號火星探測器被火星捕獲，經(jīng)過系列變軌后從“調相軌道”進入“停泊軌道”，為著陸火星做準備。如圖所示，陰影部分為探測器在不同軌道上繞火星運行時與火星的連線每秒掃過的面積，下列說法正確的是（）

A．圖中兩陰影部分的面積不相等B．從“調相軌道”進入“停泊軌道”探測器周期變大C．從“調相軌道”進入“停泊軌道”探測器機械能變大D．探測器在P點的加速度大于在N點的加速度【答案】AD【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律可知探測器在同一軌道上相等時間內與火星的連線掃過的面積相等，但是圖中兩陰影部分不在同一軌道，不相等，故A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律可知從“調相軌道”進入“停泊軌道”探測器的軌道半長軸變小，周期變小，故B錯誤；C．從“調相軌道”進入“停泊軌道”探測器做向心運動，需要減速，探測器機械能變小，故C錯誤；D．根據(jù)公式可得探測器在P點的加速度大于在N點的加速度，故D正確。故選AD。考點4：開普勒第三定律（3單選+2多選）一、單選題1．（2023·四川綿陽·四川省綿陽南山中學?？寄M預測）2023年4月14日我國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”準實時觀測部分數(shù)據(jù)完成了國內外無差別開放，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，體現(xiàn)了大國擔當。如圖所示，“夸父一號”衛(wèi)星和另一顆衛(wèi)星分別沿圓軌道、橢圓軌道繞地球逆時針運動，圓的半徑與橢圓的半長軸相等，兩軌道相交于A、B兩點，某時刻兩衛(wèi)星與地球在同一直線上，下列說法中正確的是（）

A．兩衛(wèi)星在圖示位置的速度 B．兩衛(wèi)星在A處的萬有引力大小相等C．兩顆衛(wèi)星在A或B點處可能相遇 D．兩顆衛(wèi)星的運動周期不相等【答案】A【詳解】A.為橢圓軌道的遠地點，速度比較小，表示勻速圓周運動的速度，故故A正確；B.由于兩衛(wèi)星的質量未知，所以兩衛(wèi)星在A處的萬有引力無法比較，故B錯誤；CD.橢圓的半長軸與圓軌道的半徑相同，根據(jù)開普勒第三定律可知，兩衛(wèi)星的運動周期相等，則不會相遇，故CD錯誤。故選A。2．（2023·黑龍江哈爾濱·哈師大附中?？寄M預測）“海王星沖日”是指地球處在太陽與海王星之間，2018年9月7日出現(xiàn)過一次海王星沖日。已知地球和海王星繞太陽公轉的方向相同，軌跡都可近似為圓，海王星公轉周期約為164.8年，則（）A．地球的公轉軌道半徑比海王星的大B．地球的公轉線速度速度比海王星的小C．2019年不會出現(xiàn)海王星沖日D．2017年出現(xiàn)過海王星沖日【答案】D【詳解】A．根據(jù)開普勒第三定律因為海王星的公轉周期大于地球的公轉周期，所以地球的公轉軌道半徑比海王星的小，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力解得因為地球的公轉軌道半徑比海王星的小，所以地球的公轉線速度速度比海王星的大，故B錯誤；CD．至少每經(jīng)t時間再次出現(xiàn)海王星沖日，則有解得因為在2018年出現(xiàn)沖日現(xiàn)象，則在2019年、2017年均會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象，故C錯誤，D正確。故選D。3．（2023·河南開封·統(tǒng)考三模）2022年10月15日我國成功將遙感三十六號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。如圖所示為某衛(wèi)星的發(fā)射過程示意圖，Ⅱ為橢圓軌道，且與圓形軌道I和III分別相切于點，兩圓形軌道的半徑之比為，則下列說法正確的是（）

A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ、II上運行周期之比為B．衛(wèi)星在軌道Ⅱ、Ⅲ上運行周期之比為C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過兩點時的速度大小之比為D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過兩點時的加速度大小之比為【答案】B【詳解】AB．由開普勒第三定律得解得故A錯誤，B正確；C．由開普勒第二定律得解得故C錯誤；D．由牛頓第二定律得聯(lián)立解得故D錯誤。故選B。二、多選題4．（2023·江西·校聯(lián)考模擬預測）如圖，神舟十六號載人飛船與天和核心艙對接前經(jīng)B點由橢圓軌道Ⅰ變軌至圓形軌道Ⅱ，A、B兩點分別為橢圓軌道Ⅰ的近地點和遠地點，飛船在A點時對地球的張角為，在B點時對地球的張角為，飛船在軌道Ⅰ上A點加速度為、運動周期為，在軌道Ⅱ上B點加速度為、運動周期為，下列關系正確的是（）

A． B．C． D．【答案】AC【詳解】AB．根據(jù)題意，設地球的半徑為R，A點到地心距離為，B點到地心距離為，由幾何關系有萬有引力提供向心力有解得則故B錯誤，A正確；CD．根據(jù)題意，由開普勒第三定律可得解得故D錯誤，C正確。故選AC。5．（2023·安徽合肥·合肥市第七中學校聯(lián)考模擬預測）如圖所示，衛(wèi)星沿圓形軌道I環(huán)繞地球運動。當其運動到M點時采取了一次減速制動措施，進入橢圓軌道II或III。軌道I、II和III均與地球赤道面共面。變更軌道后（

）A．衛(wèi)星沿軌道II運動B．衛(wèi)星經(jīng)過