第5章 2.第2 节 人造卫星 宇宙速度（word练习）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习练案

**基本信息** 聚焦人造卫星与宇宙速度，以万有引力定律为核心，系统覆盖运行参量分析、宇宙速度、追及问题及相对论初步，题型典型且逻辑递进。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |天体和卫星运行参量分析|T1、2、6、9|比较不同轨道半径的周期、线速度等参量|从万有引力提供向心力推导参量与半径关系，形成“半径-参量”关联逻辑| |宇宙速度|T3、7|第一宇宙速度计算及逃逸速度理解|基于地表万有引力等于向心力，拓展至不同天体的宇宙速度比较| |天体追及问题|T4、8|卫星相对运动及周期关系分析|结合圆周运动周期性，构建追及时间与角速度差的物理模型| |相对论时空观|T5|光速不变与长度收缩判断|从经典力学到相对论的时空观过渡，体现科学思维的质疑创新|

第2节　人造卫星　宇宙速度 天体和卫星运行参量的分析T1、2、6、9　　宇宙速度T3、7　　天体的追及问题T4、8 相对论时空观与牛顿力学的局限性T5 高考真题 1.★★(2025湖北,2,4分)甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动,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 1.答案　A 2.★★★(2024贵州,2,4分)土星的部分卫星绕土星的运动可视为匀速圆周运动,其中的两颗卫星轨道半径分别为r1、r2,且r1≠r2,向心加速度大小分别为a1、a2,则(　　) A.=　　　　B.= C.a1r1=a2r2　　　　D.a1=a2 2.答案　D 3.★★★(2023湖南,4,4分)根据宇宙大爆炸理论,密度较大区域的物质在万有引力作用下,不断聚集可能形成恒星。恒星最终的归宿与其质量有关,如果质量为太阳质量的1~8倍将坍缩成白矮星,质量为太阳质量的10~20倍将坍缩成中子星,质量更大的恒星将坍缩成黑洞。设恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体,质量不变,体积缩小,自转变快。不考虑恒星与其他物体的相互作用。已知逃逸速度为第一宇宙速度的倍,中子星密度大于白矮星。根据万有引力理论,下列说法正确的是(　　) A.同一恒星表面任意位置的重力加速度相同 B.恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大 C.恒星坍缩前后的第一宇宙速度不变 D.中子星的逃逸速度小于白矮星的逃逸速度 3.答案　B 4.★★★(2025四川,6,4分)某人造地球卫星运行轨道与赤道共面,绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号,位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示,T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动,地球质量为M,引力常量为G。则该卫星轨道半径为(　　) A.　B.　C.　D. 4.答案　A 高考模拟 5.★★(2026届江苏丹阳月考)一艘飞船静止时船身长为L,它以0.3c(c为光速)沿船身方向飞离地球,示意图如图所示,飞船与地面通过电磁波相互联络,则(　　) A.地面上观测者测得来自飞船的电磁波信号的速度等于光速 B.飞船上观测者测得来自地面的电磁波信号的速度小于光速 C.飞船上观测者测得飞船长度小于L D.地面上观测者测得飞船长度等于L 5.答案　A 6.★★(2026届广东部分学校联考)北京时间2023年9月,中国航天员在空间站梦天实验舱中圆满完成“天宫课堂”直播授课。中国空间站在距离地面约430 km的圆轨道上做匀速圆周运动,周期为90 min,空间站的运动平面与赤道面的夹角约为41°,为实现空间站与地面直播互动交流,空间站的信号需要先传到在地球静止轨道上运行的中继卫星,然后再传回地面。下列说法正确的是(　　) A.空间站的线速度比地面上观看直播的同学的线速度小 B.空间站的线速度大于地球的第一宇宙速度 C.空间站的加速度小于地球两极的重力加速度 D.若要完成一场90 min的直播授课,仅一颗中继卫星即可完成任务 6.答案　C 7.★★(2026届四川绵阳一中开学考)已知月球的质量约为地球质量的,月球半径约为地球半径的,月球绕地球公转的周期约为27天。则下列说法正确的是(　　) A.从地球向月球发射的探月飞船的发射速度应大于11.2 km/s B.用同一速度竖直上抛一物体,在月球表面的最大上升高度是地球表面的倍 C.月球到地心的距离大约是地球同步卫星轨道半径的9倍 D.月球的第一宇宙速度大于7.9 km/s 7.答案　C 8.★★★(2026届河北衡水开学考)中国载人登月初步方案已公布,计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测,a、b两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动,且绕行方向相反,如图所示,测得两卫星之间的距离Δr最小为3r、最大为5r,Δr的变化周期为T,不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是(　　) A.a、b两卫星的线速度大小之比va∶vb=∶ B.a、b两卫星的加速度大小之比aa∶ab=4∶1 C.a卫星的运行周期为T D.b卫星的运行周期为7T 8.答案　C 9.★★★(2025届河北石家庄部分学校模拟)1772年,拉格朗日在论文《论三体问题》中指出:两个质量相差悬殊的天体(如地球和月球)所在同一平面上有5个特殊点,如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示,人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上,会在地球与月球共同引力作用下,可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日点L2点,跟地、月两个大天体保持相对静止。设地球质量是月球的k倍,地月间距为L,拉格朗日点L2点与月球间距离为d,忽略卫星对月球的引力。下列说法正确的是(　　) A.该卫星绕地球运动的周期大于月球公转周期 B.该卫星在L2点处于平衡状态 C.该卫星与月球绕地球运动的线速度之比为v卫∶v月=L∶(L+d) D.k、L、d的关系式为+= 9.答案　D 创新风向·挑战思维 结合地理经、纬度分析卫星的追及问题 (2025届河北雄安新区期末)如图甲所示,卫星的“星下点”是指卫星的瞬时位置和地球中心的连线与地球表面的交点,可用地理经、纬度来表示,对于位于“星下点”处的地面观察者来说,卫星就在天顶。图乙是航天控制中心大屏幕上显示一天内卫星A和B的“星下点”在地球表面的部分坐标轨迹。在某一时刻A、B同时到达赤道上空,具有相同的“星下点”。已知地球同步卫星的轨道半径为R0,周期为T0。已知两卫星运行方向与地球自转方向一致,轨道均近似为圆轨道,则下列说法正确的是(　　) 甲 A.对于极地轨道卫星而言,其“星下点”轨迹可能为一条直线段 B.卫星B的轨道半径为R0 C.A、B卫星向心加速度之比为4∶ D.经过T0,A、B仍会同时到达赤道上空并具有相同的“星下点” 答案 C 学科网（北京）股份有限公司 $