2027届新高考物理热点精准复习+人造卫星、宇宙速度

2027届新高考物理热点精准复习人造卫星宇宙速度1.会比较卫星运行的各物理量之间的关系。2.理解三种宇宙速度，并会求解第一宇宙速度的大小。3.会处理人造卫星的变轨和对接问题。4.会应用万有引力定律解决星球“瓦解”和黑洞问题。目标要求考点一卫星运行参量的分析考点二宇宙速度内容索引考点三卫星的变轨问题课时精练考点四星球“瓦解”问题黑洞问题卫星运行参量的分析

考点一

GM=gR2卫星运行的轨道平面一定通过地心，一般分为赤道轨道、极地轨道和其他轨道，同步卫星中的静止卫星的轨道是赤道轨道。(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖。(2)同步卫星①静止卫星的轨道平面与

共面，且与地球自转的方向相同。②周期与地球自转周期相等，T=

。③高度固定不变，h=3.6×107m。④运行速率约为v=3.1km/s。(3)近地卫星：轨道在

附近的卫星，其轨道半径r=R(地球半径)，运行速度等于第一宇宙速度v=7.9km/s(人造地球卫星做匀速圆周运动的最大运行速度)。注意：近地卫星可能为极地卫星，也可能为赤道卫星。赤道平面24h地球表面(1)在同一轨道上质量大的卫星受到地球引力大，是否加速度就大，运行速度就快？

讨论交流(2)随着我国航空航天科技的发展，将来可以发射定点到广州上空的静止卫星吗？答案由于静止卫星必须与地球自转同步，且转动中心必须在地心，故静止卫星只能定点在赤道正上方。

(2025·湖北卷·2)甲、乙两行星绕某恒星做匀速圆周运动，甲的轨道半径比乙的小。忽略两行星之间的万有引力作用，下列说法正确的是A.甲运动的周期比乙的小B.甲运动的线速度比乙的小C.甲运动的角速度比乙的小D.甲运动的向心加速度比乙的小√

√

√√

同步卫星、近地卫星及赤道上物体的比较比较项目近地卫星a(r1、ω1、v1、a1)同步卫星b(r2、ω2、v2、a2)赤道上随地球自转的物体c(r3、ω3、v3、a3)向心力来源万有引力万有引力万有引力的一个分力轨道半径r2>r1=r3角速度ω1>ω2=ω3线速度v1>v2>v3向心加速度a1>a2>a3返回考点二宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度)v1=

km/s，是人造地球卫星的

发射速度，这也是地球卫星的最大环绕速度第二宇宙速度v2=11.2km/s，是物体挣脱

引力束缚的最小发射速度第三宇宙速度v3=16.7km/s，是物体挣脱

引力束缚的最小发射速度三个宇宙速度7.9最小地球太阳1.(1)试推导第一宇宙速度的两个表达式。

讨论交流(2)近地卫星的运行周期大约是多长时间？(已知地球质量为m地，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，其中R=6.4×103

km，g取9.8

m/s2)

√

√

宇宙速度与运动轨迹的关系1.v发=7.9

km/s时，卫星绕地球表面做匀速圆周运动。2.7.9

km/s<v发<11.2

km/s时，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。3.11.2

km/s≤v发<16.7

km/s时，卫星绕太阳运动的轨迹为椭圆。4.v发≥16.7

km/s时，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。返回考点三卫星的变轨问题1.卫星发射模型人造卫星的发射过程一般要经过多次

方可到达预定轨道，如图所示。变轨

离心运动远地若使在轨道Ⅲ运行的宇宙飞船返回地面，应如何操作？答案使飞船先减速进入椭圆轨道Ⅱ，到达近地点时，使飞船再减速进入近地圆轨道Ⅰ，之后再减速做近心运动着陆。讨论交流

>>>万有引力相同相同<

守恒<<<(2025·浙江省新阵地教育联盟联考)执行中国首次火星探测任务的探测器天问一号从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道运动到Q点，再通过变轨操作依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，以下关于天问一号的说法正确的是A.从P点转移到Q点的时间小于6个月B.发射速度介于11.2km/s与16.7km/s

之间C.在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度D.在停泊轨道的机械能比在调相轨道的机械能大√

(多选)(2025·浙江省杭州学军中学检测)北京时间2024年8月16日15时35分，我国在西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将遥感四十三号01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。卫星的发射过程可简化为三个轨道，如图所示，先由近地圆轨道①进入椭圆轨道②，再

√√

返回考点四星球“瓦解”问题黑洞问题

√

返回课时精练精练高频考点提升关键能力对一对题号12345678答案ABCCDBAC题号910答案AD答案12345678910

√12345678910答案基础落实练

12345678910答案2.(2025·海南卷·4)2025年4月24日，载人飞船神舟二十号在酒泉卫星发射中心点火发射，在进入预定轨道后成功与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是A.火箭在加速升空的过程中处于失重状态B.航天员在空间站所受地球的引力小于其在地面上受到的地球引力C.空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度D.空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度√12345678910答案

12345678910答案3.(2025·浙江省新阵地教育联盟联考)如图所示，某卫星在地球附近沿轨道Ⅰ逆时针方向做匀速圆周运动，为实现变轨，在A点向图中箭头所指径向极短时间喷射气体，使卫星进入轨道Ⅱ。之后某次经过B点再次变轨进入Ⅲ轨道。已知Ⅱ轨道半长轴大于Ⅰ轨道半径。则A.卫星在Ⅱ

轨道周期小于Ⅰ

轨道B.卫星在Ⅲ

轨道运行速度最大，第二次变轨需要加速C.卫星在Ⅰ

轨道经过A点的速度比Ⅱ

轨道经过B点的速度小D.卫星在A点变轨前后速度变小√12345678910答案

12345678910答案4.2024年11月16日，天舟八号货运飞船与空间站完成交会对接，然后做匀速圆周运动，如图甲所示。本次“太空快递”的上行物资中含有模拟月壤成分烧制的“月壤砖”(如图乙所示)，则A.在空间站中，月壤砖处于完全失重状

态，不受重力B.飞船与空间站质量不相等，则对接后

二者向心加速度不相等C.月壤砖随空间站绕地球运行的速度一定小于第一宇宙速度D.若空间站轨道高度略有降低，则其绕地运行的周期变大√12345678910答案

12345678910答案

12345678910答案

√12345678910答案

12345678910答案

√12345678910答案

7.(2025·北京卷·7)2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2，B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是A.在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小B.在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大C.在轨道2上机械能与在轨道1上相等D.利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量√12345678910答案

12345678910答案

√12345678910答案能力综合练

12345678910答案9.(2025·浙江宁波市一模)2023年4月12日我国首颗综合性太阳探测卫星“夸父一号”准实时观测部分数据向国内外试开放，实现了数据共享，体现了大国担当。如图所示，“夸父一号”卫星和另一颗卫星S分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球逆时针运动，两轨道相交于A、B两点。已知“夸父一号”卫星的速度大小为v1，卫星S在椭圆轨道远地点P时速度大小为v2，椭圆轨道的近地点为Q，两颗卫星的运行周期相同，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法正确的是A.两卫星在图示位置的速度v1>v2B.从P点运动到Q点的过程中