探索月背的秘密!“嫦娥六号”与物理中考

一、命题形式

1、用图片等形式来展示和描述工程场景，要求根据图片内容提出与物理有关的问题，并作以解答，或解释原理等，有部分试题答案还具有开放性。2、　图片内容中包含一些数据等信息，根据题目要求列式进行相应的计算。试题内容多涉及声学、光学、物态变化、力与运动、密度、热和能、电与磁等方面知识。

二、实例分析

例1(江苏省盐城市中考题)我国将于今年下半年发射“嫦娥六号”探月卫星，卫星在到达月球前，依靠火箭的反向推力使它的速度越来越慢，这是因为力可以_________。“嫦娥六号”绕月飞行时，以地球表面为参照物，它是______________的(运动／静止)。

解答：改变物体运动状态　运动

例2(湖北省咸宁市初中毕业生学业考试题)中国探月行动――“嫦娥工程”正在按计划进行，届时，我国登上月球的宇航员可以通过电子设备发射的___________与地面测控中心进行联络，对于不同人的讲话声，主要是通过______________来区分的，而月球上宇航员之间不能直接对话，是因为____________不能传声。

解答：电磁波 音色 真空

例3(江苏省南京市初中毕业学业考试题)随着我国“神舟”号系列飞船的成功发射，探测月球的计划“嫦娥六号”已经正式启动。月球是一个核聚变原料宝库，仅其表面尘埃中的聚变材料――氦核，就足够人类使用上万年。目前，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，它是________(选填“可”或“不可”)再生能源。与火力发电相比，核能发电的优点之一是核电站只需消耗很少的核燃料，最后可以产生大量的_______能。

解答：不可　内

例4(江苏省常州市中考题)按照“嫦娥工程”计划，我国将在2012年发射首颗“登月探测器”，携月球车一起登陆月球，月球车将进行月面巡视勘察。

(1)由于月球上没有大气，温度的变化完全由阳光直接决定。月球表面白天温度可达150℃，而夜间会降至-180℃，昼夜温差高达330℃。即使在白天，照亮区域与阴影区域的温差同样高达300℃。月球车的零件应使用热胀冷缩较(明显／微弱)的材料制作，零件之间应________(留有缝隙／紧密结合)。

(2)月球上物体的重力仅为地球上的1／6，这导致月球表面的土壤远比地球上的松软，使得在月球上行走远比地球上容易打滑，月球车的车轮表面应做得很__________(光滑／粗糙)。

(3)月球车可以使用_________(汽油机／柴油机／电动机)驱动，行进速度最快可达5cm/s，即___________km/h。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，障碍探测器不能利用___________(激光／电磁波／超声波)的反射来工作。

(4)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_________(大／小)的材料制作。

解答：(1)微弱 留有缝隙 (2)粗糙 (3)电动机 0.18 超声波 (4)大

例5(江苏省泰州市中考题)我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月和驻月”三步进行，预计2012年实施落月探测。已知月球上无大气、无磁场、弱重力。在学校举行的“我想象中的月球车”科技活动中，爱动脑的小强提出了以下有关设想，你认为合理的是(　)

A．必须配备降落伞，以确保安全落月

B．可在月球车上安装重锤线，以便观察倾斜程度

C．应该配备指南针，以便确定方向

D．可为月球车安装备用汽油机，以便应急使用

解析：配备降落伞必须考虑空气浮力，使用汽油机要完成四个冲程(尤其是吸气冲程)的工作循环，配备指南针确定方向需存在磁场，这些条件都是月球所不具备的。

解答：B

例6(江苏省连云港市中考题)我国的登月工程分三个阶段进行，其中发射首颗月球探测卫星“嫦娥六号”是这一工程的第一个阶段，现已全部准备就绪，即将于今年下半年发射升空。关于“嫦娥六号”卫星的说法错误的是(　)

A．卫星探测到的信息是靠电磁波传回地面的

B．卫星从地面发射升空的过程中，运动状态不断改变

C．卫星从地面发射升空的过程中，主要是机械能转化为内能

D　卫星从地面发射升空的过程中，重力势能增大，动能增大，机械能增大

解答：C

例7(江苏省苏州市中考题)假设你是一名航天员，驾驶飞船登上月球。(1)如果你手边有一只灵敏电流表、一根直导体和导线若干，想探测月球表面附近是否有磁场，下列方案中合理的是(　)

A．直接将电流表置于月球表面附近，若电流表的示数为零，则可判断月球表面无磁场

B．用导线将电流表、直导体连接起来，使直导体在月球表面附近沿某一方向运动时，若电流表的示数为零，则可判断月球表面附近无磁场

C．用导线将电流表、直导体连成闭合回路，使直导体在月球表面附近沿某一方向运动时，若电流表的示数为零，则可判断月球表面无磁场

D．用导线将电流表、直导体连成闭合回路。使直导体在月球表面附近沿各个方向运动时，若发现电流表的示数有时不为零，则可判断月球表面附近有磁场

(2)我们知道，地球表面附近的物体所受重力的大小与其质量成正比；那么月球表面附近的物体所受重力的大小与其质量是否也成正比呢?若想通过实验进行研究

①需要的实验器材：______________。

②设计一个便于记录和处理实验数据的表格(画在下面的空白处)。

解答：(1)D(2)①弹簧测力计、钩码等。②记录数据的表格至少应包含：钩码质量、钩码重力、重力与质量的比值这三个要素，能反映本探究需要进行多次测量的要求。

例8(山东省济宁市中考题)“神舟”系列载人飞船的成功巡天，实现了炎黄子孙载人飞天的梦想。目前，我国科技工作者又在为实施登月计划辛勤地工作着。假如你是一名航天员，驾驶“神舟”号飞船到达月球上，请你探究下面的问题。

(1)根据下表所提的问题，设计相应的可在月球上进行的实验，在表格中简要写出实验方法。

(2)我们知道，月球上的物体由于被月球吸引也受到“重力”，月球上的物体受到的“重力”与其质量是否成正比呢?若想通过实验进行研究，则：

①需要的实验器材有_________ 。

②请你设计一个实验数据记录表。

③测得实验数据后，你如何判断物体受到的重力与质量是否成正比?

解：(1)取一小磁针使其自由转动，若静止后一端总指向一个方向，说明有磁场；否则就无磁场。

(2)①弹簧测力计、钩码，或弹簧测力计、天平和砝码、不同质量的物体。(说明：若器材写得不全不给分)

②见下表。

③若物体的重力与其质量的比值是一常量(或测得物体的质量扩大1倍，重力也扩大1倍)，说明在月球上的物体受到的重力与其质量成正比。

例9 如图是“嫦娥六号”发射的有关图片，利用学过的物理知识回答下列问题：

（1）火箭向后喷出高速气体而使自身受力前进，这是运用了力的作用是相互的和力是改变物体运动状态的原因，使火箭前进的力的施力物体是高速气体．
（2）火箭载着“嫦娥六号”卫星在加速上升过程中受到向上的推力大于重力（选填“大于”小于”或“等于”），由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向偏东（选填“偏东”或“偏西”）方向飞行．
（3）“嫦娥六号”卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面220km的P点进行第一次“刹车制动”，接着被月球捕获而进入椭圆轨道I绕月飞行，如图所示，以后卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面220km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．若在轨道I、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ取卫星经过P点的速度分别为v1、v2、v3，则它们间的大小关系是v1＞v2＞v3．

分析 （1）力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的．力是改变物体的运动状态的原因．

（2）对卫星进行受力分析可知，卫星受到了火箭对其竖直向上的推力和竖直向下的重力，可以根据合力的方向判断分力的大小．若想让火箭节省燃料，应从惯性的角度来分析．

（3）经过三次“刹车制动”，绕月球做匀速圆周运动，速度变小．

解答  解：（1）火箭向后喷出高速气体而使自身受力前进，这是运用了力的作用是相互的．力是改变物体运动状态的原因，使火箭前进的力的施力物体是高速气体；

（2）因火箭和卫星一起加速上升，所以合力方向向上，即火箭对卫星的推力大于卫星的重力；由于地球在自西向东不停地自转，故利用惯性的知识，火箭在升空后应向偏东一些的方向飞行能节省燃料；

（3）嫦娥六号”卫星经“刹车制动”，在轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ上的速度越来越小，在P点的速度越来越小，则它们间的大小关系是v1＞v2＞v3．

故答案为：（1）相互；运动状态；高速气体；（2）大于；偏东；（3）v1＞v2＞v3．

点评 本题以“嫦娥六号”为背景，较全面地考查了力作用的相互相互性、力与运动的关系、平衡状态的判断等物理知识，揭示了物理来源于生活又应用于生活的物理意识，是中考的常见题型．