格物学 力学万有引力与宇宙航行

开普勒行星运动定律-万有引力与宇宙航行知识点月考进阶选择题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-23
开普勒行星运动定律-万有引力与宇宙航行知识点月考进阶选择题自测题解析-湖南省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%
1、['环绕天体运动参量的分析与计算', '开普勒行星运动定律']

正确率60.0%$${{2}{0}{2}{2}}$$年$${{4}}$$月$${{5}}$$日凌晨,火星与土星在太空上演“星星相吸”的天文好戏. 即地球、火星和土星排成近似一条直线,如图所示.则(

B

A.明年$${{4}}$$月$${{5}}$$日凌晨会再次上演此“星星相吸”现象

B.三颗行星中地球绕太阳运动的速度最大

C.三颗行星的运行周期分别与其轨道半径的比值相等

D.三颗行星与太阳的连线在相同时间扫过的面积相等

2、['万有引力定律的常见应用', '开普勒行星运动定律']

正确率80.0%太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学上将其称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示$${{(}}$$天文学上常用地球公转半径作为长度单位,用符号$${{A}{U}}$$表示$${{)}}$$,根据题中信息,试判断哪颗地外行星相邻两次冲日的时间间隔最长$${{(}{)}}$$

地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
轨道半径 $${{(}{A}{U}{)}}$$ $${{1}{.}{0}}$$ $${{1}{.}{5}}$$ $${{5}{.}{2}}$$ $${{9}{.}{5}}$$ $${{1}{9}}$$ $${{3}{0}}$$

B

A.火星

B.木星

C.天王星

D.海王星

3、['天体质量和密度的计算', '第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度', '人造卫星的运行规律', '开普勒行星运动定律']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{8}}$$年$${{1}{2}}$$月$${{8}}$$日$${{2}}$$时$${{2}{3}}$$分,$${{“}}$$嫦娥四号$${{”}}$$探测器用$${{“}}$$长征三号$${{”}}$$乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,并于$${{2}{0}{1}{9}}$$年$${{1}}$$月$${{3}}$$日成功实现月球背面软着陆,执行人类首次巡视月球背面的任务.$${{“}}$$嫦娥四号$${{”}}$$飞到月球主要分四步走,第一步为发射入轨段,实现嫦娥四号升空入轨,器箭分离;第二步为地月转移段,实现嫦娥四号进入地月转移轨道;第三步为近月制动段,在地月转移轨道高速飞行的卫星减缓速度,完成$${{“}}$$太空刹车减速$${{”}}$$,被月球的引力所吸引;第四步为环月飞行段,嫦娥四号环绕月球轨道飞行,实现环月降轨,最后着陆月球.关于$${{“}}$$嫦娥四号$${{”}}$$探测器,下列说法正确的是(

C

A.根据开普勒第三定律,探测器先后绕地球和月球做椭圆轨道运行时,其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值是一个定值

B.探测器在地球表面的发射速度应该大于第二宇宙速度

C.探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时,探测器的动能减小,机械能减小

D.若已知探测器在环月段圆轨道运行的半径$${{R}{、}}$$周期$${{T}}$$和引力常量$${{G}}$$,可以求出月球的密度

4、['物理学史、物理常识、研究方法', '引力常量及其测定', '万有引力定律的发现、内容及适用范围', '开普勒行星运动定律', '伽利略的理想斜面实验']

正确率60.0%下列叙述符合历史事实的是(

C

A.亚里士多德提出了力是改变物体运动状态的原因

B.牛顿总结出了行星运动的三大规律

C.卡文迪许最早测出引力常量

D.开普勒发现了万有引力定律

5、['开普勒行星运动定律']

正确率60.0%如图所示是太阳系中$${{a}{、}{b}}$$两颗行星绕太阳运动的轨道示意图,它们的运行轨道都是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知(

D

A.$${{a}}$$绕太阳运行过程中,速率不变

B.$${{b}}$$靠近太阳的过程中,运行速率减小

C.$${{a}}$$远离太阳过程中,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大

D.$${{a}}$$绕太阳运行一周的时间比$${{b}}$$的长

6、['物理学史、物理常识、研究方法', '电磁感应现象的定义及发现过程', '开普勒行星运动定律']

正确率60.0%关于物理学史和物理学研究方法,下列说法中不正确的是(

A

A.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律

B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说

C.法拉第发现了电磁感应现象,并制作了世界上第一台发电机

D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,则各小段位移之和为物体的位移,这里采用了微元法

7、['物理学史、物理常识、研究方法', '万有引力定律的发现、内容及适用范围', '开普勒行星运动定律']

正确率60.0%第谷$${、}$$开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一$${{−}{−}}$$万有引力定律.下列有关万有引力定律的说法中不正确的是(

B

A.开普勒通过研究观测记录发现行星绕太阳运行的轨道是椭圆

B.太阳与行星之间引力的规律不适用于行星与它的卫星

C.卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量$${{G}}$$的数值

D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识

8、['天体质量和密度的计算', '环绕天体运动参量的分析与计算', '开普勒行星运动定律', '机械能守恒定律的其他应用']

正确率19.999999999999996%三颗人造地球卫星$$A. ~ B. ~ C$$

C

A.运行线速度关系为$$v_{A} > v_{B}=v_{C}$$

B.机械能关系为$$E_{A} < E_{B} < E_{C}$$

C.已知万有引力常量$${{G}}$$,现测得卫星$${{A}}$$的周期$${{T}_{A}}$$和轨道半径$${{r}_{A}}$$可求得地球的平均密度

D.半径与周期的关系为:$${\frac{R_{A}^{3}} {T_{A}^{2}}}={\frac{R_{B}^{3}} {T_{B}^{2}}}={\frac{R_{C}^{3}} {T_{C}^{2}}}$$

9、['牛顿第二定律的简单应用', '开普勒行星运动定律']

正确率40.0%如图所示,月球的绕地运动轨道实际上是一个离心率很小的椭圆,则月球$${{(}{)}}$$

D

A.运动到远地点时的速度最大

B.运动到近地点时的加速度最小

C.由近地点向远地点运动的过程,月球的机械能减小

D.由远地点向近地点运动的过程,地球对月球的万有引力做正功

10、['核力与四种基本相互作用', '不确定性关系', '开普勒行星运动定律']

正确率80.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.在微观物理学中,不确定关系告诉我们,依然可以用“轨迹”来描述粒子的运动

B.使得原子核中的核子紧密地保持在一起的核力是强相互作用$${{(}}$$强力$${{)}}$$的一种表现

C.开普勒认为太阳系中各大行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直

D.现在大型发电厂的发电机能够产生几千伏到几万伏的电压,输出功率可达几百万兆瓦,所以大型发电厂的发电机都是旋转电枢式发电机

1. 解析:

选项分析:

A. 火星与土星的会合周期并非一年,因此明年同一时间不会再次上演此现象。

B. 根据开普勒第三定律,行星轨道半径越小,速度越大。地球轨道半径最小,速度最大。

C. 开普勒第三定律表明 $$T^2 \propto R^3$$,但 $$T/R$$ 的比值不相等。

D. 开普勒第二定律仅适用于单个行星,不同行星扫过的面积不相等。

正确答案:B

2. 解析:

冲日时间间隔 $$T_{\text{冲}} = \frac{T_{\text{地}}T_{\text{行}}}{T_{\text{行}} - T_{\text{地}}}$$,其中 $$T_{\text{行}} \propto R^{3/2}$$。轨道半径越大,行星周期越长,冲日间隔越大。

海王星轨道半径最大(30AU),因此冲日间隔最长。

正确答案:D

3. 解析:

选项分析:

A. 开普勒第三定律仅适用于同一中心天体,地球和月球不同。

B. 探测器需脱离地球引力,发射速度应大于第二宇宙速度(11.2 km/s)。

C. 椭圆轨道变圆轨道需减速,动能减小,但机械能守恒(仅引力做功)。

D. 由 $$G\frac{Mm}{R^2} = m\left(\frac{2\pi}{T}\right)^2R$$ 可求月球质量 $$M$$,但密度需月球体积(需半径)。

正确答案:B

4. 解析:

选项分析:

A. 亚里士多德认为力是维持运动的原因,牛顿提出力改变运动状态。

B. 开普勒总结行星运动三定律,牛顿提出万有引力定律。

C. 卡文迪许通过扭秤实验测出引力常量。

D. 万有引力定律由牛顿发现。

正确答案:C

5. 解析:

选项分析:

A. $$a$$ 绕太阳运行时,速率随距离变化(开普勒第二定律)。

B. $$b$$ 靠近太阳时,引力做正功,速率增大。

C. $$a$$ 远离太阳时,扫过的面积不变(开普勒第二定律)。

D. $$a$$ 轨道半长轴大于 $$b$$,周期更长(开普勒第三定律)。

正确答案:D

6. 解析:

选项分析:

A. 第谷记录数据,开普勒发现三定律。

B. 安培提出分子电流假说解释磁现象。

C. 法拉第发现电磁感应并制作首台发电机。

D. 微元法用于推导位移公式。

错误选项:A

7. 解析:

选项分析:

A. 开普勒发现行星轨道为椭圆。

B. 万有引力定律普适于所有天体。

C. 卡文迪许测出 $$G$$。

D. 牛顿应用第三定律推导引力。

错误选项:B

8. 解析:

选项分析:

A. $$v = \sqrt{GM/r}$$,$$A$$ 半径最小,线速度最大。

B. 机械能与质量、轨道半径相关,题目未给出质量。

C. 由 $$T_A$$ 和 $$r_A$$ 可求地球质量,但密度需地球半径。

D. 开普勒第三定律成立,$$\frac{R^3}{T^2}$$ 为常数。

正确答案:AD

9. 解析:

选项分析:

A. 远地点速度最小(角动量守恒)。

B. 近地点引力最大,加速度最大。

C. 月球机械能守恒(仅引力做功)。

D. 远地点向近地点运动时,引力做正功。

正确答案:D

10. 解析:

选项分析:

A. 不确定关系表明粒子无经典轨迹。

B. 核力是强相互作用的表现。

C. 开普勒未提出此观点,行星速度方向与连线不总垂直。

D. 大型发电机为旋转磁场式,非旋转电枢式。

正确答案:B

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