嫦娥探月考题归类例析(2)

嫦娥探月考题归类例析作者：任果来源：《试题与研究·中考物理》2014年第02期关注科技和社会的发展，注重试题素材的时代性，反映科技新成就或科技大事件，历来是中考的热点。去岁至今，令世人瞩目的莫过于“嫦娥”成功落月、“玉兔”月面勘察。现以嫦娥探月为素材，编选相关试题归类例析如下，以供复习备考参考。一、发射升空“嫦娥三号”是国家航天局嫦娥 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 第二阶段的登月探测器（包括着陆器和巡视器即“玉兔号”月球车）。2013年12月2日，“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射。考题以火箭发射升空为情景，考查相关知识的应用。例1.如图1所示是搭载“嫦娥三号”探测器的“长征三号乙”运载火箭发射时的壮观情景。（1）火箭发射时，产生的高温火焰喷到发射架下的大水池中，利用水来吸收巨大的热量，从而保护发射架；火箭升空瞬间，看到的白色“气团”是水蒸气形成的。（2）由于地球自西向东不停地自转，为使火箭获得更快的速度，又要节省燃料，火箭升空后应向（填“偏东”或“偏西”）方向飞行。（3）运载火箭用液态氢做燃料，主要原因是液态氢的高。火箭发射升空时，燃料通过燃烧将能转化为燃气的内能，燃气推动火箭上升，又将能转化为能。（4）火箭在穿越大气层时速度越来越快，在此过程中，火箭受到的重力的施力物体是，火箭受到的推力与自身重力大小（填“相等”或“不相等”）。（5）火箭加速上升过程中，火箭与空气摩擦导致内能，此内能改变是通过的方式实现的；“嫦娥三号”探测器的机械能（填“守恒”或“不守恒”）。解析：（1）高温火焰喷到水中，水汽化变成水蒸气，吸收巨大的热量；水蒸气遇到周围的冷空气液化成小液滴，就形成了看到的白色“气团”。（2）因地球是自西向东转动的，由于惯性，火箭升空后的飞行方向应与地球自转方向相同，故火箭升空后应向偏东方向飞行，既可使火箭获得更快的速度，又能节省燃料。（3）火箭用液态氢做燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放更多的热量。燃料燃烧是化学变化产生化学能，使燃气温度升高，内能增加；燃气推动火箭上升，燃气的内能转化为火箭的机械能。（4）火箭的重力是由于地球的吸引而产生的，故重力的施力物体是地球；火箭在穿越大气层时做加速运动，火箭的推力大于自身重力，故二力大小不相等。（5）火箭加速上升过程中，火箭克服摩擦做功，内能增大；探测器的质量不变，速度、高度都变大，机械能增大，故机械能不守恒。二、嫦娥绕月“嫦娥三号”在奔月过程中，先是实施近月制动，准确进入半径约为100km的环月近圆轨道；然后再次变轨，进入近月点15km、远月点100km的椭圆轨道，从而进入预定的月面着陆准备轨道。考题以“嫦娥三号”绕月运动为情景，考查相关知识的应用。例2.“嫦娥三号”探测器在飞向月球的过程中，在距月球 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面200km的高度经过多次“刹车制动”，顺利进入如图2所示的环月椭圆轨道。（1）如果你乘“嫦娥三号”在飞向月球的过程中，会发现地球的外层空间是（填“黑暗”或“明亮”）的。（2）“嫦娥三号”在“刹车制动”时，沿运动方向喷射高温气体，高温气体对“嫦娥三号”施加制动力，这说明力的作用是的。（3）“嫦娥三号”绕月飞行时，（填“受”或“不受”）月球引力作用，它的运动状态（填“不变”或“改变”）。（4）当“嫦娥三号”从远月点向近月点运动时，它的势能和动能如何变化？解析：（1）在太空，没有大气层，光无法反射、折射和散射，故在太空中看地球的外层空间是黑暗的。（2）“嫦娥”沿运动方向喷射高温气体，高温气体对探测器施加制动力，这说明物体间力的作用是相互的。（3）“嫦娥”绕月飞行时，受到月球的吸引力在其椭圆形的环月轨道上运行；运行过程中，速度方向不断改变，运动状态不断改变。（4）“嫦娥”在绕月运动过程中质量不变，在近月点时速度最大，动能最大；在远月点时相对高度最大，势能最大。从远月点向近月点运动时，势能转化为动能，势能减小，动能增大。三、嫦娥落月2013年12月14日，“嫦娥三号”着陆器在月球正面的虹湾以东地区着陆。考题以着陆器落月为情景，考查相关知识的应用。例3.如图3所示，“嫦娥三号”着陆器在月球上实现软着陆。为避免着陆器与月球猛烈碰撞，以下 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 最合理的是（）A.选择松软的月球表面降落B.着陆器底部垫有硬度小的材料C.临近月球时向下喷气反推减速D.临近月球时打开降落伞减速解析：选择松软的月球表面和着陆器底部垫有硬度小的材料，都可以起到缓冲的作用，一定程度上可避免着陆器与月球猛烈碰撞，但不是最佳的方法；临近月球时向下喷气，会产生一个向下的作用力，根据力的相互作用可知，月球表面会给着陆器一个向上的作用力，该力可降低着陆器的速度，达到软着陆的目的；降落伞是利用空气阻力，依靠相对于空气运动充气展开的可展式动力减速器，因为月球上没有空气，降落伞的减速作用可以忽略，故不能利用降落伞进行月面着陆。答案为C。四、玉兔巡察2013年12月15日，“玉兔”号月球车与“嫦娥三号”进行器件分离，“玉兔”告别“嫦娥”驶上月面，在月面踏出“中国脚印”；“嫦娥三号”着陆器和“玉兔”号月球车进行互成像实验，“两器”互拍，“嫦娥三号”任务圆满完成；随后，月球车开始月面测试工作，并前往更远的区域继续月面巡视勘察。考题以“两器”分离、月球车的构造与功能、月球车月面行走与勘察等为情景，考查相关知识的应用。例4.“嫦娥三号”与“玉兔”号月球车分离前，以为参照物，月球车是运动的。如图4所示，“两器”分离后，月球车沿着斜梯款步而下，缓缓向右驶上月面，以月球车为参照物，“嫦娥三号”的运动情况是（填“静止”、“向右运动”或“向左运动”）。解析：“两器”分离前与月球一起绕地球运动，以地球为参照物，月球车与地球之间发生了位置的改变，月球车是运动的；“两器”分离后，月球车向右运动，以月球车为参照物，“嫦娥三号”向左运动。例5.如图5所示，“玉兔”号月球车登陆月球后，对月面进行巡视勘察。（1）月球车上装有机械臂，机械臂前端有一“岩芯取样器”，可将月球上的岩石研磨取回研究，“岩芯取样器”应尽可能挑选硬度（填“大”或“小”）的材料制作。（2）当前方3m处有高于25cm的障碍物时，月球车上的障碍探测器就会发出预警，障碍探测器是利用（填“超声波”或“电磁波”）的反射来工作的。（3）月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。当月球上为白天时，月球车上的太阳仪可以自由旋转寻找太阳的位置，然后将（填“可再生”或“不可再生”）的能转化为电能；当月球上为黑夜时，月球车必须用核能来保温，核能是次能源。未来人们可利用月球土壤中丰富的氦3与氘核结合成新的原子核，通过核（填“聚变”或“裂变”）释放的巨大能量作为人类未来的能源。（4）若月球车的电动机线圈电阻为0.5Ω，电动机两端电压是110V，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为10A，5min内电动机做了多少机械功？解析：（1）“岩芯取样器”工作时与坚硬的岩石剧烈摩擦，会产生大量的热容易损坏钻头，必须用硬度大的材料制作。（2）月球上没有空气，无法传播声音，障碍探测器只能利用电磁波而不能用超声波来探测障碍物。（3）月球车上的太阳仪可以把可再生的太阳能转化为电能；核能是一次能源；利用氦3与氘核结合成新的原子核，是核聚变的过程。（4）电动机对外做功等于电流做的总功与线圈发热消耗能量之差。电流做功W=UIt=110V×10A×5×60s=3.3×105J线圈发热消耗的能量Q=I2Rt=（10A）2×0.5Ω×5×60s=1.5×104J电动机做的机械功W机=W-Q=3.3×105J-1.5×104J=3.15×105J。例6.月球周围的环境与地球周围的环境有许多不同之处，比如：月球表面昼夜温差很大；月球上没有空气，近似于真空；月球对物体的引力仅为地球的六分之一；月球表面没有磁场……（1）由于月球上没有空气，温度的变化完全由阳光直接决定，月球表面白昼时可达150℃，黑夜时降至零下180℃，月球车在月球上要耐受℃的温度差。月球上昼夜温差很大的原因是：。（写出一条即可）（2）月球车的零件应使用热胀冷缩较（填“明显”或“微弱”）的材料制作，零件之间应（填“留有缝隙”或“紧密结合”）。（3）“玉兔号”月球车造型奇特，功能强大，不怕冷热，轻巧敏捷。你认为制作月球车的材料应具备的物理属性有哪些特点？（写出两点）①；②。（4）“玉兔号”月球车的质量为120kg，它在月球表面受到的重力是N。若它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为J。（g取10N/kg）（5）关于月球车，下列说法错误的是（）A.为了减小行走时对月面的压强，月球车的车轮较为宽大B.月球车不能使用汽油机或柴油机来驱动C.为减小月球表面温差对月球车的影响，月球车应该装有水冷却系统D.当进入夜晚以后，月球车在月球上可能就无法行驶（6）在月球上，下列四种情况不能做到的是（）A.用指南针定向B.用天平称质量C.用红外线测距D.用温度计测温度解析：（1）月球车要耐受的温度差t=150℃-（-180℃）=330℃。月球上昼夜温差大的原因：①月球上无水，因而不能利用水的比热容大、调节气温能力强的作用（月球上无水，月球表面物质的比热容比较小，白天吸收热量温度升高的很快，温度很高；黑夜放出热量温度降低的很快，温度很低）。②月球上昼夜间隔长，白天阳光长时间直射使温度不断升高，夜晚长时间散热使温度不断降低（月球上白昼时间长，不断吸收热量，温度不断升高，温度很高；黑夜时间很长，不断放出热量，温度不断降低，温度很低）。（2）月球上昼夜温差特别大，故月球车的零件应使用热胀冷缩较微弱的材料制作；为了机器正常工作，不至于因零件的热胀冷缩而造成机器的损耗，月球车的零件之间应留缝隙。（3）因月球车具有不怕冷热、轻巧敏捷的特点，故制作月球车的材料应具备的物理属性，一是熔点高；二是密度小。（4）月球车在月球表面所受的重力G月=16G地=16mg=16×120kg×10N/kg=200N；重力做功W=G月h=200N×4m=800J。（5）月球车的车轮较为宽大，是为了增大接触面积，在对月面的压力不变的情况下，可以减小月球车对月面的压强；内燃机工作时需要空气的支持，月球上没有空气，月球车只能用电动机来驱动；水冷却系统不能在低温下工作，因为水会结冰；当进入夜晚以后，太阳能无法转化为电能，月球车可能就无法行驶。答案为C。（6）指南针是根据小磁针在磁场中静止时有一定指向制成的，月球表面没有磁场，故不能用指南针定向；在月球上能够用天平称物体的质量；红外线属于电磁波，能够在真空中传播，故在月球上可以用红外线测距；温度计利用的是液体热胀冷缩的性质，在月球上测温不受影响。答案为A。例7.在北京航天飞行控制中心的精准控制下，“玉兔”号月球车在月面勘察时，传回大量的清晰的月球表面照片。（1）月球车中间有一个“桅杆”，上面有（填“凹”或“凸”）透镜制成的“眼睛”，可对周围的地形地貌进行拍摄。（2）下列说法正确的是（）A.地面指挥人员向月球车发送指令是利用超声波传递模拟信号B.地面指挥人员向月球车发送指令是利用激光传递数字信号C.月球车传回月面照片是利用红外线传递数字信号D.月球车传回月面照片是利用电磁波传递数字信号（3）当月球车以5cm/s的速度行走中发现某种情况后，向地球发出一个无线电信号，地球上的设备接收到这个信号立即回发一个无线电指令，若地月之间的距离约为3.8×108m，则当这一指令到达月球时，已比月球车发出信号时至少滞后了s，月球车已行走了cm。（4）关于“玉兔”号月球车在月面巡视勘测，下列说法正确的是（）A.月球车登月后，它将失去惯性B.月球车的车轮凹凸不平，是为了增大摩擦力C.当月球车匀速运动时，受到的摩擦力和支持力是一对平衡力D.月球车巡视时对月面的压强跟其对地面的压强一样大解析：（1）月球车上面的“眼睛”是摄像机的镜头，它是凸透镜。（2）月球车传回月面照片是利用电磁波传递数字信号。答案为D。（3）无线电波的传播速度与光速相同，无线电波由月球到地球，再由地球到月球，滞后的时间t=s1c=3.8×108m×23×108m/s≈2.53s，月球车已行走的距离s2=v2t=5cm/s×2.53s≈12.7cm。（4）惯性是物体本身所固有的属性，月球车登月后，不会失去惯性；月球车的车轮凹凸不平，增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力；摩擦力和支持力的方向不相同，它们不是一对平衡力；月球车登月后质量不变，会受到月球的吸引力，但月球上重力减小，巡视时对月球表面的压力变小，受力面积相同，故压强变小。答案为B。例8.“嫦娥三号”发射成功，实现了中华民族千年的“登月梦”。已知月球上的物体被月球吸引也受到“重力”作用，月球上物体的“重力”与其质量是否成正比呢？假如你是一名航天员，驾驶飞船到达月球，请对此问题进行探究。（1）要完成实验，除需要若干质量均为50g的钩码外，还需要的测量器材是。（2）请你设计一个 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 实验数据的 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 。（3）测量结束后，你如何根据实验数据判断物体受到的“重力”与质量是否成正比？请说出一种方法：。（4）本实验需要多次测量，其目的与以下哪个实验中多次测量的目的相同：（填字母代号）。A.探究杠杆的平衡条件B.测量定值电阻的阻值C.用刻度尺测量物体长度解析：（1）探究月球上物体的重力与质量的关系，应用弹簧测力计测量钩码的重力。（2）实验中用弹簧测力计测出个数不同的钩码的重力，设计的记录实验数据的表格如下：质量m/kg重力G/N重力与质量的比/（N·kg-1）（3）作出G-m图象，若是一条过原点的直线，则说明二者成正比；或计算出重力G与质量m的比值，若为一定值，则说明二者成正比。（4）实验中需用进行多次测量，有的是为了从不同情况中找到普遍规律，有的是为了求平均值以减小测量误差。探究重力与质量的关系，多次测量的目的是为了总结规律，避免结论的偶然性，目的相同的是探究杠杆的平衡条件；测量定值电阻的阻值和用刻度尺测量物体长度，多次测量的目的都是为了取平均值以减小测量误差。答案为A。