2007年10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。11月7日“嫦娥一号”顺利高度为200公里、周期为127分钟的进入环月轨道，成为中国第一颗月球卫星。“嫦娥一号”探月工程取得圆满成功。

这是我国提高自主创新能力、建设创新型国家的一个标志性工程。绕月探测作为探月工程的重要组成部分，是继人造地球卫星和载人航天之后，我国航天事业发展的又一个里程碑。探月工程及绕月探测的实施，对于巩固我国航天大国地位、提高国家科技和经济实力、增强核心竞争力和民族凝聚力，具有重大意义。

有关“嫦娥一号”的发射、奔月、绕月、探月等过程，含有丰富的物理知识，与之有关的试题必定成为2008年各地中考的热点。笔者尝试编拟以下试题，供参考。

图1 10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。

1、首颗探月卫星“嫦娥一号”是用长征三号甲运载火箭发射升空的（如图1）。请你结合物理知识解释下列问题：

⑴火箭中的燃料和氧化剂是（填“固”、“液”或“气”）态的，它是通过既又加压的方法使气体液化的。

⑵火箭点燃后，尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化。为了保护发射架，在发射台底部建一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用了水汽化时要，使周围环境温度不致太高。我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先后形成的。

(3)卫星随火箭一起离开开发射塔飞向太空，下列表述中错误的是（ ）

A．卫星受到平衡力的作用

B．火箭推力对卫星做了功

C．卫星的动能和势能不断增加

D．燃料的化学能最终会转化成为卫星的机械能

火箭把卫星送入绕地球飞行的大椭圆轨道，星箭分离，卫星打开太阳能帆板，展开后的（即太阳能电池翼）就像是飞船长出两对硕大的翅膀。太阳帆板有充电和供电两大功能，相当于一个小型发电站，通过将太阳能转化成电能，来为飞船上的电器设备提供能源。

2、太阳帆板充电时将__________能转化成化学能，供电时将_________能转化成电能。

随着社会的发展，太阳能越来越被广泛的利用。请说出两点使用太阳能的优点：

（1）_______________________（2）__________________________________。

“嫦娥奔月”的路线由绕地、地月转移、绕月三段拼接而成（如图2），需要卫星发动机点火10次来实现。在绕地飞行段通过4次变轨，使卫星获得飞向月球的足够速度；在地月转移段，通过3次修正来精确瞄准月球；在绕月段通过3次近月制动来捕获月球，建立工作轨道。其中最为关键的是第三次近地点(进入地月转移轨道)和第一次近月点变轨(实现月球捕获)，此两次变轨均具有短暂性和唯一性的特点。如果控制不好，就会出现撞击月球或飞离月球的可能。

变轨发射是先把卫星送到地球的大椭圆同步转移轨道，当卫星到达近地点（航天器绕地球运行的椭圆轨道上距地心最近的一点叫近地点，距地心最远的一点叫远地点）时，发动机点火对卫星加速，当速度达到沿大圆做圆周运动所需的速度时，卫星就不再沿椭圆轨道运行，而是沿圆周运动，这样卫星就实现了变轨。

3、卫星沿大椭圆同步转移轨道运行，由远地点向近地点运动，发动机未点火时，下列说法正确的是（ ）

A．卫星的动能转化为重力势能，速度越来越小

B．卫星的动能转化为重力势能，速度越来越大

C．卫星的重力势能转化为动能，速度越来越大

D．卫星的动能和重力势能保持不变

4、加点的文字说明（选填“物体的运动要靠力来维持”或“力可以改变物体的运动状态”），使卫星加速时发动机应该向卫星的（选填“前方”或“后方”）喷火。卫星近月制动时，发动机应该向卫星的（选填“前方”或“后方”）喷火。

5、下面摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内的宇航员通过无线电与在家中的上小学的儿子汤姆通话。宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上的所有推动机，正向月球飞去。”汤姆：“你们关闭了所有推动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想，大概是伽利略在推动飞船前进吧。”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知，下列说法错误的是（ ）

A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”

B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”

C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”

D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行

探明月壤层里“氦3”的储量和分布，是“嫦娥一号”的任务之一。“氦3”主要是来自于太阳风，地球上是非常缺乏的。“氦3”是一种高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料，100吨“氦3”就能满足全球一年的电力需求，10吨“氦3”所发的电，就可满足我国一年的用电量。探明月球上“氦3”的储量和分布，对未来能源战略有着重要意义

6．如图3所示，为了形象的描述核能的获得，两位同学分别画了一张利用核能途径的原理图；其中甲图表示的是______________；图乙表示的是_________________。

7．对能源的分类有不同的方法。一般情况下，将能源分为三类：第一类能源来自地球以外，第二类能源来自地球内部，第三类能源来自地球和其他天体的相互作用。人们已经利用的太阳能和核燃料分别属于( )

A．太阳能是第一类能源，核燃料是第二类能源

B．太阳能是第二类能源，核燃料是第三类能源

C．太阳能是第二类能源，核燃料是第一类能源

D．太阳能是第一类能源，核燃料是第三类能源

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。

8．月球上物体的重力约为地球上的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在地球上容易打滑，月球车的车轮表面应做得很_____（选填“光滑”或“粗糙”）。

9．月球车可使用_______（选填“汽油机”、“柴油机”或“电动机”）驱动，当前方有高于25cm的障碍物时，月球车上的障碍探测器就会发出预警，障碍物探测器不能利用____________（选填“激光”、“ 电磁波”或“超声波”）的反射来工作。

10．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________（选填“大”或“小”）的材料制作。

月球探测车要克服的主要难题有：

11．指令迟滞问题。当以5cm/s行进的探测车发现某种情况后，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。地球到月球的距离约为3．8×10⁸m，无线电波的传播速度与光速相同，则当这一指令到达月球时，已比探测车发出信号时至少滞后了_________s，探测车已移动了_________cm。

12．大温差问题。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℃。请说出两条如此大的温度变化易对车产生的影响。

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