2023届高三物理复习重难点突破30天体运动的探索历程开普勒三大定律万有引力定律（解析版）
一、选择题（每题5分，共20分）
1.开普勒第一定律又称为（）。
A.圆轨道定律B.椭圆轨道定律C.行星运动定律D.万有引力定律
2.下列关于开普勒第二定律的描述，正确的是（）。
A.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
B.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的角度相等
C.行星与太阳的距离在相等时间内保持不变
D.行星的轨道速度在相等时间内保持不变
3.开普勒第三定律表明，行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比（）。
A.与行星的质量有关B.与太阳的质量有关C.与行星的轨道形状有关D.与行星的公转速度有关
4.万有引力定律是由（）提出的。
A.开普勒B.牛顿C.伽利略D.爱因斯坦
二、填空题（每题5分，共20分）
1.开普勒第一定律揭示了行星绕太阳运动的轨道形状，即行星轨道为______。
2.开普勒第二定律表明，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的______相等。
3.开普勒第三定律中的比例常数与______有关。
4.万有引力定律表达式为F=G______/r^2，其中G为______。
三、解答题（共60分）
1.（20分）简述开普勒三大定律的内容及其在天文学中的意义。
2.（20分）推导万有引力定律，并解释其在天体运动中的应用。
3.（20分）分析地球绕太阳公转的椭圆轨道，根据开普勒第二定律，说明地球在近日点和远日点的运动速度关系。
四、实验题（共20分）
1.（20分）设计一个实验，验证开普勒第二定律。要求写出实验器材、实验步骤和预期结果。
这份考卷涵盖了天体运动、开普勒三大定律和万有引力定律的相关知识，希望对您的复习有所帮助。
一、选择题
1.B
2.A
3.B
4.B
二、填空题
1.椭圆
2.面积
3.太阳的质量
4.万有引力常数
三、解答题
1.开普勒三大定律的内容及其在天文学中的意义：
第一定律（椭圆轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二定律（面积定律）：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。
第三定律（调和定律）：行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比是一个常数。
意义：开普勒三大定律为天体运动提供了精确的描述，为牛顿提出万有引力定律奠定了基础。
2.万有引力定律的推导及其在天体运动中的应用：
推导：根据开普勒第三定律，行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比与太阳的质量有关。结合牛顿的动力学定律，可以推导出万有引力定律。
应用：万有引力定律可以解释行星的公转、月球绕地球的运动、潮汐现象等。
3.地球在近日点和远日点的运动速度关系：
根据开普勒第二定律，地球在近日点运动速度较快，在远日点运动速度较慢。
四、实验题
1.实验设计：
实验器材：地球仪、光源、刻度尺、计时器。
实验步骤：将地球仪放置在光源附近，模拟地球绕太阳公转。记录地球在近日点和远日点的位置，测量地球与光源的距离，计算在相等时间内地球与光源连线扫过的面积。
预期结果：验证开普勒第二定律，即地球在近日点和远日点与光源连线在相等时间内扫过的面积相等。
天体运动：了解行星绕太阳的运动规律，包括开普勒三大定律。
万有引力定律：掌握万有引力定律的内容、推导和应用。
实验设计：学会设计实验验证物理定律，如开普勒第二定律的验证实验。
各题型所考察学生的知识点详解及示例：
选择题：考察对开普勒三大定律和万有引力定律的基本概念理解。
填空题：考察对天体运动和万有引力定律的关键要素的记忆。
解答题：考察对天体运动规律、万有引力定律的推导和应用的理解和掌握。
实验题：考察实验设计能力和对物理定律的验证方法的掌握。