嫦娥探月考题归类例析.docx

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嫦娥探月考题归类例析

嫦娥探月考题归类例析

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0.5Q，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=Ult=110Vx10Ax5X60s=3.3X105J

线圈发热消耗的能量Q=l2Rt=（10A）2x0.5Qx5x60s=1.5x104J

电动机做的机械功W机=W-Q=3.3x105J-1.5x104J=3.15x105J。

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150C,黑夜时降至零下180°C,月球车在月球上要耐受C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=150C-（-180C）

=330C。

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=16x120kgx10N/kg=200N;重力做功W=G月h=200Nx4m=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3.8X

108m，贝》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=3.8x108m

x23x108m/s〜2.53s,月球车已行走的距离s2=v2t=5cm/sx

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）请你设计一个记录实验数据的表格。

（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。