星際航行和空間技術單元考試內容考試要求空間技術1.航天器技術

關注航天器技術（例如運載火箭、人造衛(wèi)星、載人航天飛船、航天飛機、空間站）的基本功能及其應用b2.空間資源的開發(fā)和空間環(huán)境保護

知道空間資源的開發(fā)和空間環(huán)境保護的概況a3.空間技術

關注空間技術隊改善人類物質生活水平的作用b空間：人類的第四環(huán)境

人類逐步擴展的活動范圍：從陸地海洋大氣層(稠密空間)外層空間人類的第一環(huán)境：陸地人類的第二環(huán)境：海洋人類的第三環(huán)境：大氣層人類的第四環(huán)境：外層空間簡稱宇宙空間或太空

（1）相對地面的高位置資源；（2）微重力環(huán)境資源；（3）高真空、高潔凈環(huán)境資源；（4）超低溫資源；（5）太陽能資源；（6）月球及其行星資源等。就近地的外空領域來看，可利用的空間資源就有：人類飛離地球需要解決哪些問題？①克服地球的引力

②克服真空1、人類飛離地球需要克服的難關③克服適應劇烈變化的溫度環(huán)境④防止有害輻射（2）宇航員在太空漫步應穿上專用的宇航服，因為在太空沒有空氣，沒有大氣壓，有強烈的紫外線輻射和易受太空垃圾的撞擊等不適合人類生存的因素。空間技術的三大組成部分

1、航天器：飛向宇宙空間或在宇宙空間飛行的所有裝置的統(tǒng)稱。航天器、運載器、地面測控系統(tǒng)我國1970年發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”按應用分：無人航天器載人航天器衛(wèi)星式，登月式人造衛(wèi)星(繞地運行)

空間探測器人造飛船空間站航天飛機

科學衛(wèi)星應用衛(wèi)星技術試驗衛(wèi)星通信、氣象偵查、導航測地、等探月球探行星位于地球赤道上空35786公里處的地球靜止軌道通信衛(wèi)星2.

運載器：人造天體或宇宙飛船運送到預定軌道上去的火箭。按不同飛行任務，運載火箭分三類：(1)探空火箭:攜帶儀器射向高空進行大氣測量(2)彈道式導彈:攜帶各種彈頭打擊敵方目標(3)衛(wèi)星(飛船)運載器:把衛(wèi)星或飛船送上軌道中國第一代可重復使用航天運載器外形“東方號”系列火箭3.

地面測控系統(tǒng)：地面對航天器進行跟蹤、遙控和保持通信聯系精確測量飛行器的姿態(tài)和軌道參數，并隨時調整它的姿態(tài)偏差。高精系統(tǒng)支持探月"嫦娥一號"與地面的聯系5、人類的航天歷程①1957.10.4蘇聯成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星②1959.1.2蘇聯的“月球1號”第一次環(huán)月飛行③1969.7.20美國的“阿波羅11號”載人飛船首次登月④1970.4.24中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1號”發(fā)射成功⑤1997.7.4美國的“探路者”號火星探測器登上火星。“神舟”五號飛船：⑥2003年10月15日至16日，我國成功地發(fā)射并回收了“神舟五號”載人飛船。楊利偉“神舟”六號飛船：⑦2005年10月12日至17日，我國成功地發(fā)射并回收了“神舟六號”載人飛船，實現了多人多天的飛行。“嫦娥”一號飛船：⑧2007年10月24日18時05分，嫦娥一號探測器從西昌由長征三號甲運載火箭成功發(fā)射。2009年３月１日，嫦娥一號準確落于月球。“神舟”七號飛船：

⑨2008年9月25日21時10分04秒，搭載著3名航天員的神舟七號飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心順利地完成發(fā)射動作。翟志剛在太空中揮動國旗以“嫦娥探月”和載人飛船為背景材料涉及知識點有：內能與機械能的轉化、力的作用是相互的、力和運動的關系、新能源、物態(tài)變化、相對運動、簡單運動的計算、壓強、聲現象、月球表面引力小等。飛船——熱知識（1）能量轉換：火箭上升段時，燃料的化學能轉化為火箭的機械能和熱能，且動能和重力勢能不斷增加。返回艙返回時機械能由于“摩擦生熱”不斷轉化成熱能，且動能和重力勢能都在減小。飛船進入橢圓軌道后，在由近地點飛向遠地點的過程中，飛船的動能不斷減小，重力勢能不斷增加。（2）火箭發(fā)射時，周圍冒出大量的“白氣”，這是因為火箭噴出的高溫、高壓的燃氣能將附近所有物體熔化，為了避免這種破壞，科學家在發(fā)射臺下設計了一個巨大的水池，利用水的比熱容較大，不易升溫，且水汽化時要吸收大量的熱量，防止損壞發(fā)射臺。（3）返回艙返回時，由于與空氣劇烈摩擦產生大量的熱，為了防止燒壞船體，科學家在設計和制造時，除了選用耐高溫的材料外，還在飛船外面覆蓋了一層特殊的物質，這種物質在發(fā)生熔化、汽化和升華時會吸收大量的熱，使返回艙的溫度不致升得過高，保護了飛船和宇航員的安全。

例、“神舟六號”載人飛船于2005年10月17日安全著陸，為防止飛船從太空返回地面的過程中因高溫而損壞，飛船的表面層用耐高溫材料制成。你認為飛船表面層溫度升高的主要原因是（）。

A.大氣溫度過高

B.與大氣摩擦做功

C.吸收太陽的輻射熱

D.燃燒室內燃料燃燒放出熱量B

例、我國的“嫦娥工程”將按“繞月、落月和駐月”三步進行，預計2012年實施落月探測。已知月球上無大氣、無磁場、弱重力。在學校舉行的“我想象中的月球車”科技活動中，愛動腦的小強提出了以下有關設想，你認為合理的是（）

A．必須配備降落傘，以確保安全落月B．可在月球車上安裝重垂線，以便觀察傾斜程度C．應該配備指南針，以便確定方向

D．可為月球車安裝備用汽油機，以便應急使用

B飛船——電知識（1）“神舟”飛船進入太空后會展開巨大的太陽能電池帆板，在面向太陽時將光能轉化為電能供設備使用，同時儲存一部分在蓄電池中（電能轉化為化學能）；在沒有陽光時，蓄電池放電供設備使用，將化學能轉化為電能。2、“嫦娥一號”進入月球工作軌道后，衛(wèi)星將獲取月球表面三維立體影像。支持探測器正常運轉的能量主要來自電磁帆板接收的______能，而一旦到了月球背面，衛(wèi)星就要依靠本身攜帶的______來提供能量。蓄電池太陽飛船——力知識1、火箭在上升階段要加速，這時航天員要承受4～5個g的“超重”。飛船進入繞地軌道后又進入太空微重力環(huán)境，航天員處于失重狀態(tài)。吊著的燈繩，再也不會拉直；松開手中的筆，不會下墜；走路時若稍有不慎，身子會漂浮起來；吃飯必須閉上嘴咬，如果碎屑飄在艙內，它就會往人的眼睛、鼻孔、耳朵里鉆。假如你用地球上的習慣姿勢寫字，整個身體就會被筆尖支撐起來。即使是一個逗點，用力過度，也會使你不由自主地轉換角度。例、若在太空飛行的飛船的軌道艙中進行物理實驗，下列儀器中①托盤天平、②擺鐘、③電子秤、④電流表、⑤電壓表、⑥放大鏡、⑦密度計、⑧刻度尺，仍能正常使用的有（）D①③⑥⑧B.②③⑦⑧C.②⑥⑦⑧D.④⑤⑥⑧在太空失重狀態(tài)下，不能夠使用的儀器有：天平、彈簧測力計測重力（測拉力可以）、壓強計、密度計等，但溫度計、刻度尺、放大鏡、電流表和電壓表等仍能使用。在失重狀態(tài)下浮力、液體壓強將消失，在水中吹氣泡，氣泡將既不上升、也不下降。不能以正常方式喝水，只能通過塑料袋擠進口中……“神舟”號飛船進入繞地軌道后，將不再需要燃料提供動力，它會以7．9千米／秒的第一宇宙速度自行繞地球運動，這時它只受地球引力作用，這個力不斷地改變飛船運動方向，使之做繞地球的圓周運動；相反，需要返回時才需要反向施力以減小速度，這樣飛船就會落回地面。

2、“神舟”飛船由“長征二號F”捆綁式大推力運載火箭成功地送上太空，飛船在脫離火箭之前，飛船相對于火箭是

的，飛船返回艙返回地球之際，返回艙相對于地球是

的。（選填“運動”或“靜止”）。靜止運動飛船----聲知識3、返回艙返回地球時，在距地面1.2Km高處，反沖發(fā)動機向地面噴火，飛船進一步減速，最后落地。請寫出這一過程中包含的兩條力學知識。第一條：___________；第二條：_____________。物體間力的作用是相互的；力可以改變物體的運動狀態(tài)。飛船----力知識4、據美聯社報道，從05年4月26日起，“機遇號”火星探測器由于車輪陷入到細沙中而被困在火星表面的一個沙丘上，一直動彈不得，這與沙丘能夠承受的壓強較小有關。如果你是月球探測器的設計者，為了減小探測器對地面的壓強，可行的改進方法是（）

A．增大探測器的質量

B．增大車輪與地面的接觸面積

C．減小車輪表面的粗糙程度

D．減少車輪的個數B【例1】（2009·湖州中考）如圖是“神舟”七號航天員翟志剛在飛船軌道艙外的情境。出艙后，生命保障系統(tǒng)就由航天服承擔。下列關于航天服的作用，不正確的是（）A.保證人體周圍有穩(wěn)定的氣壓B.防止熱傳遞以確保人體有舒適的溫度C.改變人體的質量D.防止強烈的紫外線對人體的輻射【精析】選C。在地球表面，我們身體內部向外的壓強與外面的大氣壓剛好能相抵消，而在太空中，由于沒有大氣，航天服必須密封，里面必須提供給人體穩(wěn)定的氣壓；同樣，由于沒有大氣的阻擋，強烈的紫外線也必須由航天服來阻擋；太空環(huán)境溫度不適合人類生存，所以航天服要防止熱傳遞以確保人體有舒適的溫度；另外，航天服內還必須有無線通訊裝備、提供水和氧氣的裝置及廢物排出系統(tǒng)等。太空中，人體處于失重狀態(tài)，航天員出艙活動，無需考慮改變人體質量問題，事實上，航天服無法改變人體的質量。例2.“嫦娥一號”是我國自主研制、成功發(fā)射的第一個月球探測器。“嫦娥一號”的發(fā)射過程包括火箭發(fā)射、入軌、變軌、奔月、繞月、落月等過程。(1)“嫦娥一號”運載火箭的部分動力由液氫和液氧反應提供，在該反應中，液氫的燃燒產物是_______。(2)“嫦娥一號”實現變軌需要加速。“嫦娥一號”收到地面工作人員發(fā)出的指令，發(fā)動機點火工作，噴射高溫燃氣實現加速。此時，驅動“嫦娥一號”的動力裝置噴火方向與衛(wèi)星運動方向_______(選填“相同”或“相反”)。(3)“嫦娥一號”的任務之一是估算月壤中氦-3的含量。每百噸氦-3核聚變所釋放的能量相當于目前人類一年消耗的能量。氦-3原子的質子數是2，中子數是1，其核外電子數是___________

。（4）2009年3月1日16時13分10秒，“嫦娥一號”衛(wèi)星完成定點著陸，準確落于月球東經52.36°、南緯1.50°的預定撞擊點，中國探月一期工程完美落幕。下列有關敘述正確的是________

（可能多項）。A.“嫦娥一號”在圍繞月球勻速轉動時運動狀態(tài)不變B.地面人員可以利用電磁波實現與“嫦娥一號”的通訊聯絡C.“嫦娥一號”撞月時動能都轉化成了化學能D.“嫦娥一號”下落過程中由于受到月球的吸引力很小，所以撞擊時不會形成坑洞E.由于月球表面沒有空氣，所以聽不到撞擊產生的爆炸聲【解析】“嫦娥一號”繞月勻速轉動時，運動方向時刻在變，所以運動狀態(tài)時刻在變；電磁波可以在真空中傳播，且傳播速度極快，所以地面人員可以利用電磁波實現與“嫦娥一號”的通訊聯絡；“嫦娥一號”撞月時動能一部分轉化為月壤的動能和勢能，還有一部分轉化成內能等，不轉化成化學能；雖然與地球上相比，“嫦娥一號”受到月球的引力較小，但“嫦娥一號”快速撞向月面時，還是會對月面產生巨大的沖擊力，形成較深的坑洞；月球表面沒有空氣，不能傳播聲音，當然聽不到撞擊產生的爆炸聲。答案：（1）水（2）相反（3）2（4）C、F2006寧波例3.2005年10月12日，我國成功發(fā)射了“神舟6號”航天器，引起全世界矚目。此航天器屬于（）A.載人航天飛船B.無人航天飛船C.空間站D.人造衛(wèi)星A2005年10月12日9時，運載“神六”飛船的火箭點火升空，騰飛的火箭相對于

是運動的；飛船在太空中通過噴氣來實現變軌（改變運行高度、方向），這是因為

；飛船降落時，返回艙與大氣劇烈摩擦，表面溫度急劇升高，這是機械能轉變?yōu)?/p>

能。地面力的作用是相互的內

[嘉興市2006年]“神舟五號”飛船返回艙返回地面時，在距地面1.2米高處，反沖發(fā)動機向地面噴火，使飛船進一步減速；返回艙落地時，堅固的艙體發(fā)生了一些凹陷；落地處形成了一個很大的坑；艙體表面燒得紅紅的。下列說法，不合理的是（）

A、發(fā)動機向地面噴火使艙體減速，說明力能改變物體的運動狀態(tài)B、堅固的艙體發(fā)生凹陷，說明了速度越大慣性越大C、落地處形成的大坑，說明了力能使物體發(fā)生形變D、艙體表面燒得紅紅的，是因為摩擦生熱B地球是一個大磁體，它的周圍存在磁場。小青同學看了“機遇號”探測器降落火星的電視新聞后，想到：“火星的周圍也存在磁場嗎？”假若你能降落到火星，請用一個簡單的實驗來研究這個問題。你的做法是

；

據美聯社報道，“機遇號”火星探測器由于車輪陷入到細沙中而被困在火星表面的一個沙丘上，一直動彈不得，這與沙丘能夠承受的壓強較小有關。如果你是火星探測器的設計者，為了減小探測器對地面的壓強，可行的改進方法是A、增大探測器的質量B、增大車輪與地面的接觸面積C、減小車輪表面的粗糙程度D、減少車輪的個數B2009年3月1日16時13分10秒，在安全飛行494天，繞月飛行5514圈后，嫦娥一號衛(wèi)星迎來完美的告別：在航天人的精確控制下，“嫦娥”最終撞擊在月球東經52.36度、南緯1.50度的豐富海區(qū)域。伴隨著嫦娥一號衛(wèi)星“奮不顧身”的一撞，中國探月一期工程至此畫上圓滿的句號。（1）“嫦娥一號”發(fā)回了首張月面圖象，月面的環(huán)形山清晰可見，月面有眾多環(huán)形山而地球沒有環(huán)形山的原因是▲。（2）減速、下落、撞擊……，嫦娥一號在經歷減速的過程中，其機械能將▲。例：“嫦娥一號”衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射場由長征三號運載火箭運載下順利升空。⑴發(fā)射衛(wèi)星的火箭用聯氨N2H4作燃料，用N2O4作氧化劑，燃燒后生成氮氣和水，請寫出配平的化學方程式______________________。燃料燃燒后不斷將貯存的_______能轉化為火箭的_______能。⑵火箭升空后不斷加速向上運動，它依次從對流層進入_______、中間層、_______、最終到外層。在此過程中火箭的機械能不斷地______(填“增大”、“減少”或“不變”)。⑶為了防止大氣與火箭表面產生的劇烈______使火箭表面____能增大而熔化，所以火箭必需由______高的材料制成，同時在火箭表面涂上易汽化的物質加強防護。2N2H4+N2O4==3N2+4H2O化學機械平流層暖層增大摩擦內熔點例：“嫦娥一號”衛(wèi)星經過星箭分離，太陽能電池板張開，多次成功變軌后，最終到達月球工作軌道。“嫦娥一號”衛(wèi)星太陽能電池帆板張開后，它能接受太陽能并把它轉化為_____能加以貯存和利用。由于衛(wèi)星在太空中飛行時，其向陽面溫度高達100℃，而背陽面溫度達－100℃，為了使溫度控制在一定的范圍內，我國采用熱管溫控技術，使管內工作的液體在高溫端汽化______，低溫端液化______，這樣反復工作使衛(wèi)星兩端溫度趨于平衡。電吸熱放熱⑶觀察“嫦娥一號”變軌和軌道圖，分析下列問題：①衛(wèi)星在繞月一條橢圓形軌道上運動時，從近月點運動到遠月點過程中，它的動能______，勢能_______。(填“增大”、“減少”或“不變”)②對設計壽命為1年的“嫦娥一號”衛(wèi)星來說，一年后將面臨怎樣的命運？為了防止出現太空垃圾，請你為“嫦娥一號”設計一種命運____________________________________________。減少增大撞擊月球，由碰撞得到的揚塵分析月球土壤成分4、嫦娥三號的運載火箭在大氣中飛行時，它的頭部摩擦發(fā)熱，溫度可達幾千攝氏度。在火箭上涂一層特殊材料，這種材料在高溫下熔化并且汽化，能起到保護火箭頭部的作用，這是因為（）

A．熔化和汽化都放熱B．熔化吸熱，汽化放熱

C．熔化和汽化都吸熱D．熔化放熱，汽化吸熱C5、“嫦娥三號”探月衛(wèi)星在距月球表面100km高度經過多次“剎車制動”，最終繞月球做圓周運動。衛(wèi)星“剎車制動”時，沿運動方向噴射高溫氣體，高溫氣體對衛(wèi)星施加制動力，這說明力的作用是______的。在繞月球做圓周運動時，衛(wèi)星的運動狀態(tài)______(選填“改變”或“不變”)，在繞月飛行的過程中，若以地球為參照物，“嫦娥三號”衛(wèi)星是_____(選填“靜止”或“運動”)的。相互改變運動6、2013年12月14日20時59分，嫦娥三號軟著陸任務取得圓滿成功，玉兔號月球車開始巡視探測，在軟著陸的過程中，在主減速段嫦娥三號急劇減速，則它的（）A．重力勢能和動能均增大B．重力勢能和動能均減小C．重力勢能增大，動能減小D．重力勢能減小，動能增大B7、如圖所示，嫦娥三號的著陸器攜帶月球車將在月球的虹灣地區(qū)實現軟著陸。為避免著陸器與月球猛烈碰撞，以下措施最合理的是（）A．選擇松軟的月球表面降落B．著陸器底部墊有硬度小的材料C．臨近月球時向下噴氣反推減速D．臨近月球時打開降落傘減速C8、如圖所示是靜止在月球上的“玉兔”號月球車．下列說法正確的是(

)A．月球車采取多輪設計是為了減小對月面的壓力B．月球車采取多輪設計是為了增大與月面間的摩擦力C．月球車水平靜止在月面上對月面壓力與其受到的支持力平衡D．月球車水平靜止在月面上比水平靜止在地球表面上對支承面壓力要小D9、計算：（1）月球車兩翼、六輪、質量約為120千克，每個輪子的著地面積是10平方厘米，不管是遇到什么樣的障礙物六個車輪都是著地的，月球引力約是地球引力的六分之一，則當月球車在水平月面上行駛的時候對月面的壓強是多少？（地球上的g=10N/kg）（2）月球車在月面上行駛時，受到的阻力是月球車重力的0.2倍，則月球車在月面上行駛20米克服阻力做的功為多少？（地球上的g=10N/kg）10、探測器在向月面降落的過程中，不能采用打開降落傘的方法來減小下落的速度，原因是月球上

，不能通過摩擦阻力做功來使其速度減小。月球上沒有大氣11、2013年12月14日，我國自行研制的登月探測器“嫦娥三號”成功在月球軟著陸，為中國宇航員登月鋪平了道路。人類要想在月球上生存，必須具有：①水；②空氣；③光；④土壤；⑤營養(yǎng)物質（）

A．①②B．①②⑤C．③④⑤D．③④B早在2008年9月27日，航天員翟志剛就成功地進行了太空行走，標志著我國航天事業(yè)已經進入新的歷史時期。（1）在返回艙返回經過大氣層時，立即變成一顆火紅的“流星”！但它的表面有種特殊的材料，所以艙內的人和儀器沒有受損。這種特殊材料必須具備

的特點（至少答兩點）。（2）宇航員在太空中最難完成的實驗是

（填寫序號）。A．小孔成像B．溶解食鹽C．焦耳定律D．過濾食鹽水（3）假設飛船在太空繞地球做勻速圓周運動，此時飛船的運動狀態(tài)

（選填“改變”或“不變”）。飛船是通過

（選填“超聲波”或“電磁波”）將探測到的信息傳到地面。