2027届新高考物理热点精准复习　天体运动与人造卫星　牛顿力学的局限性

2027届新高考物理热点精准复习天体运动与人造卫星牛顿力学的局限性内容索引学习目标核心体系活动方案学习目标1.会推导第一宇宙速度，知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.2.理解同步卫星的特点，会分析近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运行等问题.3.知道牛顿力学的局限性，初步了解相对论时空观．核心体系活动方案活动一理解宇宙速度及其与运动轨迹的关系[2025扬州期中]2025年2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场成功将卫星互联网低轨02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(

)A.发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度B.发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度C.发射速度大于第三宇宙速度D.在工作轨道上运行速度大于7.9km/s1A【解析】

卫星进入地球轨道需达到第一宇宙速度(7.9km/s)，但未脱离地球引力，故发射速度介于第一和第二宇宙速度(11.2km/s)之间，故A正确，B、C错误；第一宇宙速度是近地轨道的最大环绕速度，轨道半径越大，速度越小，低轨卫星轨道高于近地轨道，运行速度小于

7.9km/s，故D错误．1.第一宇宙速度的推导．3.第二宇宙速度v2＝11.2km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．4.第三宇宙速度v3＝16.7km/s，是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．最小最大

若在地面上沿水平方向直接发射一飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，(不计空气阻力)则它将(

)A.围绕地球做圆周运动B.围绕地球做椭圆运动C.挣脱地球的束缚绕太阳运动D.挣脱太阳的束缚飞离太阳系1【解析】7.9km/s是地球的第一宇宙速度，11.2km/s是地球的第二宇宙速度；在地面上沿水平方向直接发射一飞行器，发射速度介于这两者之间，飞行器将围绕地球做椭圆运动．故B正确．B宇宙速度与运动轨迹的关系1.v发＝7.9km/s时，卫星绕地球表面做____________.2.7.9km/s<v发<11.2km/s，卫星绕地球运动的轨迹为________.3.11.2km/s≤v发＜16.7km/s，卫星绕太阳运动的轨迹为椭圆.4.v发≥16.7km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间.圆周运动椭圆[2025扬州期末]2025年5月29日，我国成功发射了天问二号探测器，对小行星2016HO3进行伴飞、采样并返回.2016HO3是一颗公转周期与地球几乎相等的小行星．如图所示，A点为轨迹相交点，不考虑小行星与地球之间的引力，下列说法正确的是(

)2A.小行星与地球经过A点时加速度相同B.小行星在远离太阳过程中速度增大C.小行星绕太阳公转周期约为24hD.探测器的发射速度等于第一宇宙速度A活动二理解人造卫星的运行特征一、地球同步卫星[2025南京模拟预测]如图所示，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，卫星B的运行周期为24h，下列说法正确的是(

)2A.A、B均为地球静止卫星B.A的运行速度小于第一宇宙速度C.A、B动能一定相等D.A在轨道上受到的地球引力比在地面上时大B地球同步卫星和地球静止卫星地球同步卫星位于地面上方高度约36000km处，周期与地球自转周期相同．其中一种的轨道平面与赤道平面成0°角，运动方向与地球自转方向相同．因其相对地面静止，也称静止卫星．[2025南通阶段练习]天启星座是我国首个正在建设的低轨卫星物联网星座，这些卫星做圆周运动的周期大约为100min，则关于这些卫星，说法正确的是(

)A.线速度可能大于7.9km/sB.角速度小于地球同步卫星的角速度C.加速度大于地球同步卫星的加速度D.所需的向心力一定大于地球同步卫星所需的向心力3C二、三物体物理量的比较[2025无锡期中]如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星(轨道半径约等于地球半径)，c为地球静止卫星．下列关于a、b、c的说法中正确的是(

)3A.b卫星的线速度大于7.9km/sB.c卫星的向心加速度最小C.a、b做匀速圆周运动的周期相同D.在b、c中，b的线速度大D近地卫星、地球静止卫星及赤道上物体的比较如图所示，a为近地卫星，轨道半径为r1；b为地球静止卫星，轨道半径为r2；c为赤道上随地球自转的物体，轨道半径为r3.比较项目近地卫星(r1、ω1、v1、a1)地球静止卫星(r2、ω2、v2、a2)赤道上随地球自转的物体(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＞a3三、卫星的变轨和对接[2026苏州阶段练习]神舟十九号载人飞船与核心舱对接过程的示意图如图所示，飞船从圆轨道Ⅰ，通过变轨后，沿椭圆轨道Ⅱ由A处运动到B处，与沿圆轨道Ⅲ运行的核心舱对接，对接后的组合体继续在圆轨道Ⅲ上运行．在上述过程中，飞船(

)4A.在B处与核心舱对接前后的加速度相等B.由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需在B处减速C.在轨道Ⅰ上A处的速度小于在轨道Ⅲ上B处的速度D.在轨道Ⅱ上由A到B的时间大于在轨道Ⅲ上运行周期的一半A卫星的变轨和对接1.变轨原理(3)在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ.2.对接航天飞船与宇宙空间站的“对接”实际上就是两个做匀速圆周运动的物体追及问题，本质仍然是卫星的变轨运行问题．

如图所示为卫星发射过程的示意图，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再一次点火，将卫星送入圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法中正确的是(

)5A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的周期大于在轨道2上的周期C.卫星在轨道1上经过Q点时的速率大于它在轨道2上经过Q点时的速率D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度B变轨过程中相关物理量的比较卫星运行的轨道如图所示：1.速度关系：在A点加速：vⅡA_____vⅠ，在B点加速：vⅢ_____vⅡB，即vⅡA_____vⅠ_____vⅢ_____vⅡB.2.(向心)加速度关系：aⅢ_____aⅡB，aⅡA_____aⅠ.3.周期关系：TⅠ_____TⅡ_____TⅢ.4.机械能：EⅠ_____EⅡ_____EⅢ.＞＞＞＞＞＝＝＜＜＜＜活动三知道牛顿力学的局限性，初步了解相对论时空观[2026苏州阶段练习]真空中光速为c，如图所示为一车厢，向右做匀速直线运动，v＝0.9c，车厢内中心有一光源，车厢内可视为真空．在地面上的观察者看来，光源发出的闪光(

)6A.同时到达车厢前壁和后壁B.先到达前壁C.不会到达前壁和后壁D.先到达后壁D【解析】

对于地面上的观察者来说，他以地面为参考系，因闪光向前、后传播的速率对地面也是相同的，在闪光飞向两壁的过程中，车厢向前行进了一段距离，所以向前的光传播的路程长些．他观测到的结果应该是：闪光先到达后壁，后到达前壁．D正确．[2025南通模拟]一艘飞船静止时船身长为L，它以0.2