2026年高考物理一轮复习考点精讲精练(新高考通用)第17讲变轨问题及双星、多星问题(高效培优讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习考点精讲精练(新高考通用)第17讲变轨问题及双星、多星问题(高效培优讲义)(学生版+解析)，共4页。试卷主要包含了开普勒定律的应用，变轨问题，宇宙速度，图像问题，双星、多星问题等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc206167438" 考情探究
\l "_Tc206167439" 知识梳理
\l "_Tc206167440" 探究核心考点
\l "_Tc206167441" 考点一 开普勒定律的应用
\l "_Tc206167442" 考点二 变轨问题
\l "_Tc206167443" 考点三 宇宙速度
\l "_Tc206167441" 考点四 图像问题
\l "_Tc206167442" 考点五 双星、多星问题
\l "_Tc206167447" 三阶突破训练
\l "_Tc206167448" 基础过关
\l "_Tc206167449" 能力提升
\l "_Tc206167450" 真题感知
一、5年真题考点分布
二、命题规律及备考策略
【命题规律】本讲内容是新高考卷的常考内容。本类试题主要考查开普勒定律的应用，变轨问题，宇宙速度以及双星、多星问题，一般以选择题形式出现。要求体会人类对自然界的探索是不断深入的。要求关注宇宙起源和演化的研究进展。
【备考策略】1.理解、掌握开普勒定律。
2.理解、掌握变轨运行的规律。
3.理解、掌握三个宇宙速度。会计算第一宇宙速度。
4.理解、掌握双星、多星问题的处理方法。
5.具备数形结合的思想意识。
【命题预测】本节内容是新高考卷的常考内容，一般以选择题形式出现。
一、开普勒行星运动定律
1．行星绕太阳运动的轨道通常按圆轨道处理．
2.由开普勒第二定律可得eq \f(1,2)Δl1r1＝eq \f(1,2)Δl2r2，eq \f(1,2)v1·Δt·r1＝eq \f(1,2)v2·Δt·r2，解得eq \f(v1,v2)＝eq \f(r2,r1)，即行星在两个位置的速度大小与到太阳的距离成反比，近日点速度 ，远日点速度最小．
3．开普勒第三定律eq \f(a3,T2)＝k中，k值只与 天体的 有关，不同的中心天体k值不同，且该定律只能用在同一中心天体的两星体之间．
二、宇宙速度
第一宇宙速度的推导
方法一：由Geq \f(m地m,R2)＝meq \f(v2,R)，得v＝eq \r(\f(Gm地,R))＝eq \r(\f(6.67×10－11×5.98×1024,6.4×106)) m/s≈7.9×103 m/s.
方法二：由mg＝meq \f(v2,R)得
v＝eq \r(gR)＝eq \r(9.8×6.4×106) m/s≈7.9×103 m/s.
第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，Tmin＝2πeq \r(\f(R,g))＝2πeq \r(\f(6.4×106,9.8)) s≈5 075 s≈85 min.正是近地卫星的周期．
三、卫星的变轨和对接问题
变轨过程分析
(1)速度：设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3，在轨道Ⅱ上过A点和B点时速率分别为vA、vB.在A点加速，则vA>v1，在B点加速，则v3>vB，又因v1>v3，故有vA>v1>v3>vB.
(2)加速度：因为在A点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，卫星在轨道Ⅱ或轨道Ⅲ上经过B点的加速度也相同．
(3)周期：设卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上的运行周期分别为T1、T2、T3，轨道半径分别为r1、r2(半长轴)、r3，由开普勒第三定律eq \f(r3,T2)＝k可知T1