2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第19讲天体运动中的三类典型问题(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第19讲天体运动中的三类典型问题(复习讲义)(学生版+解析)，共84页。试卷主要包含了双星和多星问题等内容，欢迎下载使用。
\l "_Tc26073" 01 考情解码·命题预警 PAGEREF _Tc26073 \h 1
\l "_Tc25997" 02 体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc25997 \h 3
\l "_Tc22967" 03 核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc22967 \h 4
\l "_Tc19221" 考点一 天体的“追及相遇”问题 PAGEREF _Tc19221 \h 4
\l "_Tc22099" 知识点1 天体“追及相遇”问题的理解 PAGEREF _Tc22099 \h 4
\l "_Tc31684" 知识点2 解决天体“追及相遇”问题的两种方法 PAGEREF _Tc31684 \h 4
\l "_Tc17491" 考向1 卫星或天体的追及和相遇问题 PAGEREF _Tc17491 \h 5
\l "_Tc9640" 考点二 卫星的变轨和对接问题 PAGEREF _Tc9640 \h 7
\l "_Tc27622" 知识点1 卫星的变轨和对接问题 PAGEREF _Tc27622 \h 7
\l "_Tc2031" 考向1 卫星的变轨和对接问题 PAGEREF _Tc2031 \h 8
\l "_Tc9358" 考点三 双星和多星问题 PAGEREF _Tc9358 \h 11
\l "_Tc29063" 知识点1 双星问题 PAGEREF _Tc29063 \h 11
\l "_Tc25792" 知识点2 三星问题 PAGEREF _Tc25792 \h 12
\l "_Tc1883" 知识点3 四星问题 PAGEREF _Tc1883 \h 12
\l "_Tc19109" 考向1 双星问题 PAGEREF _Tc19109 \h 13
\l "_Tc24486" 考向2 多星问题 PAGEREF _Tc24486 \h 15
\l "_Tc10437" 04 真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc10437 \h 17

考点一 天体的“追及相遇”问题
\l "_Tc25045" 知识点1 天体“追及相遇”问题的理解
天体“追及相遇”，指两天体在各自轨道绕中心天体公转时，周期性地追赶至相距最近。以地球和太阳系内其他某地外行星为例：
（1）如图甲所示，某行星、地球与太阳三者共线且行星和地球位于太阳的同侧时，行星和地球间相距“最近”（也称为“某星冲日”现象）。
（2）如图乙所示，某行星、地球与太阳三者共线且行星和地球位于太阳的异侧时，行星和地球间相距“最远”。
\l "_Tc25045" 知识点2 解决天体“追及相遇”问题的两种方法
1、解题关键：地球和行星同向运行，从图甲位置开始计时。
2、卫星或天体相距最近或相距最远的条件
\l "_Tc17630" 考向1 卫星或天体的追及和相遇问题
例1 （2025·山东日照·三模）2024年12月19日，我国将天启星座04组卫星送入近地轨道，有效解决了地面网络覆盖盲区的问题。如图所示为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨道，两卫星的轨道均视为圆轨道，且两轨道平面不共面。某时刻，卫星A恰好位于卫星B的正下方，一段时间后，A在另一位置从B的正下方经过，已知卫星A的轨道半径为r，则卫星B的轨道半径不可能为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】设卫星A周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间
设导航卫星B周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间
由于卫星A卫星轨道更低，周期更短，则有
卫星A再从导航卫星B正下方经过，满足
解得
设导航卫星B的半径为，根据开普勒第三定律有
联立解得卫星B的轨道半径
其中m、n取整数且m>n；
若m=1，n=0，则有；若m=2，n=0，则有；若m=2，n=1，则有
本题选不可能的，故选B。
【变式训练1】如图所示，地球的半径为R，表面的重力加速度为g。两卫星1、2分别在圆轨道Ⅰ、Ⅱ上沿顺时针做匀速圆周运动。1为近地卫星，2距地球表面的距离为3R。某时刻1、2相距最远，1、2再一次相距最远经历的时间为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】轨道Ⅰ运行时，
解得
根据开普勒第三定律
解得
1、2再一次相距最远时
解得经历的时间为
故选C。
【变式训练2】假设“神舟十九号”在绕地球圆轨道运行，周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，不考虑地球自转，求：
（1）“神舟十九号”离地面的高度h；
（2）如图所示，卫星A与“神舟十九号”B在同一轨道平面，已知它们运行方向相同，A的轨道半径为B的2倍，某时刻“神舟十九号”B与卫星A相距最近，则至少经过多长时间它们再一次相距最近。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）设地球的质量为M，在地球表面附近万有引力近似等于重力，有
解得
对“神舟十九号”，由万有引力充当向心力可得
联立解得
（2）对一般的卫星，根据，解得
可知
在最短时间内再次相距最近满足，其中
联立解得

考点二 卫星的变轨和对接问题
知识点1 卫星的变轨和对接问题
1、卫星变轨原理
如图所示，发射地球同步卫星时，可以分多过程完成：
（1）先将卫星发送到近地轨道Ⅰ，使其绕地球做匀速圆周运动，速率为v1。
（2）变轨时在P点点火加速，短时间内将速率由v1增加到v2，这时eq \f(GMm,r2)