2.4 空间探索-2025-2026学年八年级科学上册同步精讲精练（浙教版2024）

第2章 力与空间探索 第4节 空间探索 ◆网络构建 ◆课本导学 一、火箭 二、中国空间站 三、探索月球和火星 ◆解题突破 题型 探索水火箭的发射测试情况的影响因素 ◆基础训练 ◆强化训练 一、火箭 1. 气球运动的动力来源（教材第 85 页探索活动） （1）实验 ①如图，把吸管穿在细绳上，把细绳拉紧，并用胶带把气球粘在吸管上。 ②把气球吹大，用手捏紧气球的吹气口。 ③将另一只手放在吹气口的左方，松开吹气口，观察气球的运动情况，感受气球喷出的空气产生的力。 ④重复步骤 2 和 3 （2）实验现象 气球往右边移动，同时另一只手感到气体向左喷出，即有向左的力。重复步骤 2、3，实验现象是一样的 （3）归纳总结 ①推动气球向右运动的动力来自气球内向左喷出的气体。 ②物体间力的作用是相互的，膨胀的气球给其内部的气体施加一个作用力使之向左喷出的同时，喷出的气体也给气球施加一个反作用力，这个反作用力推动气球向右前进 2. 火箭的工作原理 火箭的工作原理与气球非常相似，它也是借助释放气体的反作用力向前运动。 工作原理：由于火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些热气体从火箭底部的开口处向后喷出时，就会产生一个反作用力，这个反作用力推动火箭向前运动 | | 3. 多级火箭 （1）常见多级火箭：长征二号、长征五号系列火箭都是多级火箭 （2）运行方式：典型的多级火箭有三级，前面一级火箭的燃料耗尽后会从火箭上脱落，下一级火箭点燃接替工作，继续为火箭飞行提供动力。最后将携带的承载物运送到目的地 | （3）设计考量：一枚火箭携带的燃料有限，燃料耗尽后燃料仓变空。空的燃料仓若不被扔掉，就会成为火箭后续飞行的负担。如果把火箭中变空的燃料仓分离出来扔掉，可以使火箭飞得更高、更远，为此，科学家研制出多级火箭。 【例1】（2025义乌模拟）2024 年 10 月 30 日，神舟十九号载人飞船冲向宇宙，约 6.5 h 后与空间站组合体完成自主快速交会对接。 （1）点火后，搭载神舟十九号飞船的火箭开始加速上升，则能够使火箭上升的力的施力物体为____________（选填 “空气” 或 “燃气”）。 （2）对接前，神舟十九号飞船绕地球匀速飞行，此时飞船受____________（选填 “平衡力” 或 “非平衡力”）的作用。 二、中国空间站 作用价值 1. 科技创新：中国空间站是我们的太空家园，为我国科学家进行长期的、大规模的空间科学实验、技术试验研究提供条件，能够极大地促进空间科学技术的发展，辐射带动相关领域技术创新。 2. 信息价值：空间站可以为我国提供更精准、更丰富的情报信息，提高各个领域的监视能力。 3. 军事价值：空间站可以用于测试和验证一些军事技术和装备，提升我国的国防实力和国际地位 规划 第一步：发射载人飞船（即神舟系列飞船），建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间实验。 第二步：突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并行发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。 第三步：建造载人空间站，解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。至 2022 年 11 月，中国空间站全面建成，6 名航天员可以同时在轨开展科学研究 设计指标 中国空间站（China Space Station，简称 CSS，又称 “天宫空间站” ）是我国的国家级太空实验室。中国空间站的轨道高度为 400 - 450 km，倾角 42° - 43°，设计寿命为 10 年，长期驻留 3 人，最大可扩展为 180 t 级六舱组合体，以进行较大规模的空间应用 构成 意义 中国空间站作为我国的国家级太空实验室，可以推动我国载人航天事业跻身世界前列，牵引我国空间科学与技术的深入发展，为人类的太空探索和空间技术进步贡献中国力量 【名师讲解】识图解说 ① ② ③ ④ ⑤ ① “航天始祖” 万户，他是人类历史上第一个使用助推火箭的人 ②我国古代火箭模型 ③长征九号 —— 我国正在研制的新一代重型火箭 ④神舟十二号对接中国空间站 ⑤中国空间站内部环境 ◆教材<思考与讨论>（见教材第91页） 答案不唯一。比如审查他们的申请内容，审核他们太空研究项目的合理性，如果合理可以参与。我们有责任和义务带领其他国家开发和维护太空秩序安全，同时也要考虑长期维护空间站的费用问题。 【例2】“冰墩墩”上太空了！2022 年 3 月 23 日下午 “天宫课堂” 第二课在中国空间站开课。王亚平老师为我们演示了牛顿第一定律 —— 太空抛物实验。当 “冰墩墩” 在 “失重” 的状态下被水平向右推出，下列哪幅图是冰墩墩被推出后的运动路线（ ） 三、探索月球和火星 1. 月球探测工程 ——“嫦娥工程” “嫦娥工程” 分为 “无人月球探测”“载人登月” 和 “建立月球基地” 三个阶段。 （1）“无人月球探测” “无人月球探测” 工程分 “绕”“落”“回” 三期。“绕”“落”“回” 分别指环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。2007 年至 2020 年之间，已有 5 个嫦娥系列的探测器奔赴月球，“绕”“落”“回” 三期任务已圆满完成。 “绕”：2007 年 10 月 24 日，嫦娥一号探测器发射升空，并进入月球轨道绕月球运行，2009 年按预定计划受控撞月 “落”：2013 年 12 月 14 日，嫦娥三号探测器成功软着陆月球，开展 “观天、看地、测月” 的科学探测任务 “回”：2020 年 12 月，嫦娥五号探测器在月球正面着陆，自动采样、月面起飞、月球轨道上交会对接，并携带 1731g 月球样品返回地球 （2）“载人登月” 2023 年 5 月，我国 “载人登月” 阶段任务也已启动实施，总体目标是在 2030 年前实现载人登陆月球，并开展月球科学考察及相关技术试验，掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成 “登”“巡”“采”“研”“回” 等多重任务。 （3）“建立月球基地” 不久的将来，在完成载人登月的基础上，我国将建立 “月球基地”，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证，推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展，深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识，为月球科学的发展贡献中国智慧。 2. 火星探测工程 命名 2020 年 4 月 24 日是第五个 “中国航天日”，中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务被命名为天问一号 历程 天问一号探测器由一部轨道飞行器和一辆火星车构成，并于 2020 年 7 月 23 日发射升空，祝融号火星车在 2021 年 5 月 15 日成功着陆火星表面，对火星表面进行巡视探测 意义 1. 天问一号探测器升空，实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 2. 天问一号对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的科学探测，实现了中国在深空探测领域的技术跨越，从而进入世界深空探测先进行列 【名师讲解】识图解说 ① ② ③ ④ ⑤ ①嫦娥奔月的故事反映了古代人渴望飞天的梦想 ②玉兔二号月球车 ③中国月球基地概念图 ④祝融号巡视探测 ⑤2025 年 5 月前后，天问二号搭乘长征三号乙运载火箭，开启深空探测新征程。“天问二号” 的探测对象是近地小行星2016HO3，要实现于小行星 2016HO3 上面采样返回，“天问二号” 在采样的时候，离地球大概 4300 - 4500 万千米，这将是我国首次从行星上拿回样品。“天问二号” 在完成主任务之后，还争取去探测一个主带的小行星，叫主带彗星。 【例3】（2025金华期中）2023 年 7 月，我国公布载人登月初步方案，计划 2030 年前把航天员送上月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站。下列不属于科学问题的是 （ ） A. 月球上看到的地球美丽吗？ B. 如果有水和空气等适宜条件，月球土壤本身适合种植蔬菜吗？ C. 在月球上适合提供给科研试验站的能源有哪些种类？ D. 如何利用月球自身资源获得水和氧气？ 解题突破 ◆题型 探索水火箭的发射测试情况的影响因素 【例】（2025温州洞头区模拟）某同学在老师指导下开展了 “制作水火箭” 的项目化学习：如图甲，往 550 mL 的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气管向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空，发射成功后，测量水平方向的射程。 序号 液体种类 液体体积/毫升 倾角/度 平均射程/米 1 水 100 30 16.4 2 水 200 30 7.7 3 水 300 30 6 4 水 200 15 6.5 5 水 200 45 24 6 水 200 60 14.5 （1）实验中测量液体体积的工具是____________。 （2）如图乙为水火箭的结构示意图。水火箭通过向下喷水使自身升空，说明____________ ____________________。 （3）改变瓶中的水量及发射倾角，多次实验，实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为 150 mL，测得平均射程为 7.7 m，则此次的发射角度可能是____________。 A.15° B.30° C.45° D.60° （4）为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，请你帮他设计主要的实验步骤： ____________________________________。 【变式训练】（2025台州椒江区期末）某学习小组利用可乐瓶等材料制作了水火箭，如图甲。某次进行飞行高度测试实验时用频闪照相机拍下了水火箭从 A 处向上起飞到最高点的运动情况，如图乙，并作出了该过程中的速度和时间关系的图像，如图丙。则下列说法错误的是 （ ） A. 水火箭上升过程中具有机械能 B. 从图乙可知，水火箭先做加速运动后做减速运动 C. 图丙中阴影部分的面积代表水火箭上升的最大高度 D. 水火箭上升过程中的路程与时间关系可大致用图丁表示 1.图甲是某火箭升空过程中与月球的合影，图乙是“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱交会对接的场景｡下列对火箭发射和交会对接过程的分析中正确的是（ ） 甲 乙 A.以火箭为参照物，月球是静止的 B.以月球为参照物，火箭是运动的 C.以“天和”核心舱为参照物，“神舟十三号”载人飞船是静止的 D.以地面为参照物，“天和”核心舱是静止的 2.[2024温州鹿城期中]2024年9月25日，中国人民解放军火箭军发射了东风-31AG洲际导弹｡东风-31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料，使得导弹的质量大幅降低，从而提高了射程和载荷量｡高强度碳纤维具有很多优异的性能，以下关于高强度碳纤维说法错误的是（ ） A.高强度碳纤维密度小 B.高强度碳纤维的耐腐蚀性能较差 C.高强度碳纤维具有硬度大的特点 D.高强度碳纤维可用于航空航天等高端领域 3.[2024台州黄岩期末]2024年4月26日，神舟十八号载人飞船顺利将航天员送入中国空间站，当航天员在太空回望地球时，能看到的是（ ） A.能辨方位的经纬网 B.倾斜的地轴 C.绕月球公转 D.巨大的球体 4.火箭发射升空时，火箭发动机向下喷射高温燃气，利用物体间力的作用是____________原理推动火箭上升｡载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的___________。 5.火箭发射时，会产生次声波，这种波对人体会造成伤害，说明声波可以传递能量_________ (选填“可以”或“不可以”);“嫦娥六号”降落月球的过程中，借助减速伞进行减速制动｡ 6.[2025 浙江温州模拟]某同学在老师指导下开展了 “制作水火箭” 的项目化学习：如图甲，往 550mL 的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和瓶塞从瓶口压出，水火箭飞向高空，发射成功后，测量水平方向的射程。 序号 液体种类 液体体积 /mL 倾角 /(°) 平均射程 /m 1 水 100 30 16.4 2 水 200 30 7.7 3 水 300 30 6 4 水 200 15 6.5 5 水 200 45 24 6 水 200 60 14.5 (1) 实验中测量液体体积的工具是____________。 (2) 如图乙为水火箭的结构示意图。水火箭向下喷水可以使自身升空，说明____________。 (3) 改变瓶中的水量及发射倾角，多次实验，实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为 150mL，测得平均射程为 7.7m，则此次发射角度可能是________。 A.15° B.30° C.45° D.60° (4) 为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，请你帮他设计主要的实验步骤：____________________________。 7.[2025 浙江绍兴模拟] 校园科技节开展水火箭的项目化学习研究： 【项目内容】利用可乐瓶等制作一个一级水火箭。 【项目研究】试飞：在瓶内装入一定量的水，然后用充气筒往瓶内充气，等到气体充到一定气压后，水火箭尾部橡皮塞被冲开，水火箭拖着长长的水柱急速升空，如图所示。 下面是甲、乙两组为制作水火箭分别准备的材料清单： 甲组：可乐瓶、橡皮塞、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶。 乙组：可乐瓶、橡皮塞、棉线、降落伞材料、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶。 【项目评价】下表是此次水火箭制作的评价标准： 等级 优秀 良好 待改进 标准 制作精美，气密性好，能成功升空，且升空高度不低于 50 米，落地后水火箭主体部分完好，能反复回收使用 制作精美，气密性好，能成功升空，但升空高度较低，落地后水火箭主体部分基本完好，简单加固后能再次使用 制作粗糙，少许漏气，无法升空，或升空高度较低，落地后水火箭主体部分受损，且无修复价值 (1)分析甲、乙两组的材料，结合评价标准，乙组中的棉线和降落伞材料的作用是____ ________________________。 (2)在实验过程中，乙组不断改变水火箭发射时的仰角并测量升空高度，他们想要探究的问题是____________。 (3)项目迭代的技术关键是____________________。 8.出舱时，航天员身穿的航天服的质量_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)｡航天员利用太空冰箱将一杯90g的水制成了冰，则冰的质量是_______，将这块冰熔化掉一半，剩下的冰块的密度_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)｡ 9.“嫦娥六号”执行“挖土”任务的关键工具是铝基复合材料钻杆和轻质铝合金取芯管，“轻质”是指铝合金取芯管的____________。 10.[2024广东佛山高明月考]2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组从酒泉卫星发射中心载人航天发射场出发奔赴“天宫”｡ (1)下列与神舟十七号的运载火箭升空原理相同的是_________B。 A.苹果熟了后自由掉落到地面上 B.穿着轮滑推墙壁，发现自己被推开 C.子弹离开枪口后继续高速飞行 D.压入深水中的矿泉水瓶会被压瘪 (2)火箭在加速上升的过程中，其惯性将_________ (选填“变大”“变小”或“不变”)｡ (3)航天员在中国空间站的实验舱做各种实验，小明想让航天员叔叔用托里拆利实验测一下舱内气压，经过思考，你认为这个实验_______ (选填“能”或“不能”)被完成，理由是________________________。 11.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？若想通过实验进行探究，则: (1)需要的实验器材有___________________。 (2)请你设计一个记录实验数据的表格｡ (3)测得实验数据后，如何判断物体受到的“重力”与质量是否成正比？ 12.[2025 浙江绍兴期中] 中国首辆火星车 “祝融号” 于 2021 年 5 月 15 日成功着陆火星表面。设计火星车时要综合考虑火星表面光照弱、温度低、随时会出现尖锐砂石以及不可预估的沙尘天气等不利因素。为了帮助同学们更加深入地了解 “祝融号” 火星车，老师让大家自主设计制作一辆 “火星车”。 (1) 设计制作 “火星车” 的步骤有：①设计方案；②实施计划；③明确问题；④改进完善；⑤发布成果；⑥检验产品。请按先后顺序将它们排序：_______________（填序号）。 (2) 我们可以通过_____（填字母，下同）了解到 “祝融号” 火星车的动力来自太阳能。 A. 实地调查 B. 参观访问 C. 查阅资料 D. 探究实验 (3)“祝融号” 火星车比 “玉兔二号” 月球车设计了更大尺寸的太阳能板，是为了______。 A. 增强稳定性 B. 接受更多的太阳能 C. 美观漂亮 D. 方便控制行进时转向 (4)根据下面 “火星车” 模型测试记录表，可以知道第_______组制作的模型最好。还可以从哪些方面对 “火星车” 进行评价？___________________（试举一例）。 光电转换率 保温性 抗震性 平稳性 设计图文与说明 第一组 3 分 2 分 1 分 1 分 3 分 第二组 2 分 3 分 2 分 3 分 2 分 第三组 1 分 1 分 3 分 2 分 2 分 (5) 下列说法正确的是____。 A. 如果测试失败，就代表 “火星车” 是失败的作品 B. 发现模型存在问题，可以先将问题记录下来，讨论以后进行改进 C. 不管测试中发现的问题，按照原来的图纸继续制作完成 D.“火星车” 的设计最重要的是光电转换率，其他方面可以不用管 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 力与空间探索 第4节 空间探索 ◆网络构建 ◆课本导学 一、火箭 二、中国空间站 三、探索月球和火星 ◆解题突破 题型 探索水火箭的发射测试情况的影响因素 ◆基础训练 ◆强化训练 一、火箭 1. 气球运动的动力来源（教材第 85 页探索活动） （1）实验 ①如图，把吸管穿在细绳上，把细绳拉紧，并用胶带把气球粘在吸管上。 ②把气球吹大，用手捏紧气球的吹气口。 ③将另一只手放在吹气口的左方，松开吹气口，观察气球的运动情况，感受气球喷出的空气产生的力。 ④重复步骤 2 和 3 （2）实验现象 气球往右边移动，同时另一只手感到气体向左喷出，即有向左的力。重复步骤 2、3，实验现象是一样的 （3）归纳总结 ①推动气球向右运动的动力来自气球内向左喷出的气体。 ②物体间力的作用是相互的，膨胀的气球给其内部的气体施加一个作用力使之向左喷出的同时，喷出的气体也给气球施加一个反作用力，这个反作用力推动气球向右前进 2. 火箭的工作原理 火箭的工作原理与气球非常相似，它也是借助释放气体的反作用力向前运动。 工作原理：由于火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些热气体从火箭底部的开口处向后喷出时，就会产生一个反作用力，这个反作用力推动火箭向前运动 | | 3. 多级火箭 （1）常见多级火箭：长征二号、长征五号系列火箭都是多级火箭 （2）运行方式：典型的多级火箭有三级，前面一级火箭的燃料耗尽后会从火箭上脱落，下一级火箭点燃接替工作，继续为火箭飞行提供动力。最后将携带的承载物运送到目的地 | （3）设计考量：一枚火箭携带的燃料有限，燃料耗尽后燃料仓变空。空的燃料仓若不被扔掉，就会成为火箭后续飞行的负担。如果把火箭中变空的燃料仓分离出来扔掉，可以使火箭飞得更高、更远，为此，科学家研制出多级火箭。 【例1】（2025义乌模拟）2024 年 10 月 30 日，神舟十九号载人飞船冲向宇宙，约 6.5 h 后与空间站组合体完成自主快速交会对接。 （1）点火后，搭载神舟十九号飞船的火箭开始加速上升，则能够使火箭上升的力的施力物体为____________（选填 “空气” 或 “燃气”）。 （2）对接前，神舟十九号飞船绕地球匀速飞行，此时飞船受____________（选填 “平衡力” 或 “非平衡力”）的作用。 【答案】（1）燃气 （2）非平衡力 【解析】（1）火箭发射时向相反的方向喷射高温燃气，即火箭对高温燃气有一个向下的力的作用，由于物体间力的作用是相互的，所以燃气对火箭有一个向上的力的作用，使得火箭上升，故使火箭上升的力的施力物体是燃气； （2）对接前，神舟十九号飞船绕地球匀速飞行，但运动方向一直在改变，即运动状态在不断改变，所以此时飞船受非平衡力。 二、中国空间站 作用价值 1. 科技创新：中国空间站是我们的太空家园，为我国科学家进行长期的、大规模的空间科学实验、技术试验研究提供条件，能够极大地促进空间科学技术的发展，辐射带动相关领域技术创新。 2. 信息价值：空间站可以为我国提供更精准、更丰富的情报信息，提高各个领域的监视能力。 3. 军事价值：空间站可以用于测试和验证一些军事技术和装备，提升我国的国防实力和国际地位 规划 第一步：发射载人飞船（即神舟系列飞船），建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间实验。 第二步：突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并行发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。 第三步：建造载人空间站，解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。至 2022 年 11 月，中国空间站全面建成，6 名航天员可以同时在轨开展科学研究 设计指标 中国空间站（China Space Station，简称 CSS，又称 “天宫空间站” ）是我国的国家级太空实验室。中国空间站的轨道高度为 400 - 450 km，倾角 42° - 43°，设计寿命为 10 年，长期驻留 3 人，最大可扩展为 180 t 级六舱组合体，以进行较大规模的空间应用 构成 意义 中国空间站作为我国的国家级太空实验室，可以推动我国载人航天事业跻身世界前列，牵引我国空间科学与技术的深入发展，为人类的太空探索和空间技术进步贡献中国力量 【名师讲解】识图解说 ① ② ③ ④ ⑤ ① “航天始祖” 万户，他是人类历史上第一个使用助推火箭的人 ②我国古代火箭模型 ③长征九号 —— 我国正在研制的新一代重型火箭 ④神舟十二号对接中国空间站 ⑤中国空间站内部环境 ◆教材<思考与讨论>（见教材第91页） 答案不唯一。比如审查他们的申请内容，审核他们太空研究项目的合理性，如果合理可以参与。我们有责任和义务带领其他国家开发和维护太空秩序安全，同时也要考虑长期维护空间站的费用问题。 【例2】“冰墩墩”上太空了！2022 年 3 月 23 日下午 “天宫课堂” 第二课在中国空间站开课。王亚平老师为我们演示了牛顿第一定律 —— 太空抛物实验。当 “冰墩墩” 在 “失重” 的状态下被水平向右推出，下列哪幅图是冰墩墩被推出后的运动路线（ ） 【答案】D 【解析】太空中接近完全失重状态，沿水平方向推出的 “冰墩墩” 由于惯性，保持原来的运动状态，故 “冰墩墩” 会在水平方向做匀速直线运动。 三、探索月球和火星 1. 月球探测工程 ——“嫦娥工程” “嫦娥工程” 分为 “无人月球探测”“载人登月” 和 “建立月球基地” 三个阶段。 （1）“无人月球探测” “无人月球探测” 工程分 “绕”“落”“回” 三期。“绕”“落”“回” 分别指环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。2007 年至 2020 年之间，已有 5 个嫦娥系列的探测器奔赴月球，“绕”“落”“回” 三期任务已圆满完成。 “绕”：2007 年 10 月 24 日，嫦娥一号探测器发射升空，并进入月球轨道绕月球运行，2009 年按预定计划受控撞月 “落”：2013 年 12 月 14 日，嫦娥三号探测器成功软着陆月球，开展 “观天、看地、测月” 的科学探测任务 “回”：2020 年 12 月，嫦娥五号探测器在月球正面着陆，自动采样、月面起飞、月球轨道上交会对接，并携带 1731g 月球样品返回地球 （2）“载人登月” 2023 年 5 月，我国 “载人登月” 阶段任务也已启动实施，总体目标是在 2030 年前实现载人登陆月球，并开展月球科学考察及相关技术试验，掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成 “登”“巡”“采”“研”“回” 等多重任务。 （3）“建立月球基地” 不久的将来，在完成载人登月的基础上，我国将建立 “月球基地”，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证，推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展，深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识，为月球科学的发展贡献中国智慧。 2. 火星探测工程 命名 2020 年 4 月 24 日是第五个 “中国航天日”，中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务被命名为天问一号 历程 天问一号探测器由一部轨道飞行器和一辆火星车构成，并于 2020 年 7 月 23 日发射升空，祝融号火星车在 2021 年 5 月 15 日成功着陆火星表面，对火星表面进行巡视探测 意义 1. 天问一号探测器升空，实现通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，使我国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 2. 天问一号对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的科学探测，实现了中国在深空探测领域的技术跨越，从而进入世界深空探测先进行列 【名师讲解】识图解说 ① ② ③ ④ ⑤ ①嫦娥奔月的故事反映了古代人渴望飞天的梦想 ②玉兔二号月球车 ③中国月球基地概念图 ④祝融号巡视探测 ⑤2025 年 5 月前后，天问二号搭乘长征三号乙运载火箭，开启深空探测新征程。“天问二号” 的探测对象是近地小行星2016HO3，要实现于小行星 2016HO3 上面采样返回，“天问二号” 在采样的时候，离地球大概 4300 - 4500 万千米，这将是我国首次从行星上拿回样品。“天问二号” 在完成主任务之后，还争取去探测一个主带的小行星，叫主带彗星。 【例3】（2025金华期中）2023 年 7 月，我国公布载人登月初步方案，计划 2030 年前把航天员送上月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站。下列不属于科学问题的是 （ ） A. 月球上看到的地球美丽吗？ B. 如果有水和空气等适宜条件，月球土壤本身适合种植蔬菜吗？ C. 在月球上适合提供给科研试验站的能源有哪些种类？ D. 如何利用月球自身资源获得水和氧气？ 【答案】A 【解析】科学问题是指一定时代的科学家在特定的知识背景下提出的关于科学知识和科学实践中需要解决而尚未解决的问题。月球上看到的地球美丽吗？不属于科学问题；B、C、D 属于科学问题。 解题突破 ◆题型 探索水火箭的发射测试情况的影响因素 【例】（2025温州洞头区模拟）某同学在老师指导下开展了 “制作水火箭” 的项目化学习：如图甲，往 550 mL 的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气管向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空，发射成功后，测量水平方向的射程。 序号 液体种类 液体体积/毫升 倾角/度 平均射程/米 1 水 100 30 16.4 2 水 200 30 7.7 3 水 300 30 6 4 水 200 15 6.5 5 水 200 45 24 6 水 200 60 14.5 （1）实验中测量液体体积的工具是____________。 （2）如图乙为水火箭的结构示意图。水火箭通过向下喷水使自身升空，说明____________ ____________________。 （3）改变瓶中的水量及发射倾角，多次实验，实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为 150 mL，测得平均射程为 7.7 m，则此次的发射角度可能是____________。 A.15° B.30° C.45° D.60° （4）为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，请你帮他设计主要的实验步骤： ____________________________________。 【答案】（1）量筒 （2）物体间力的作用是相互的 （3）A （4）换用与水相同体积的不同种类的液体，在相同倾角下比较平均射程 【解析】（1）因为量筒是测量液体体积的工具，所以实验中测量液体体积的工具是量筒。 （2）水火箭通过向下喷水使自身升空，说明物体间力的作用是相互的。 （3）由表中数据分析可知，在倾角不变的情况下，液体体积越大，射程越小；在液体体积不变的情况下，倾角越大，射程越大。实验中当液体体积为 200 mL、发射倾角为 30° 时，射程为 7.7 m，所以瓶中的水量为 150 mL，平均射程为 7.7 m 时，发射角度只能是比 30° 小，因此可能是 15°。故选 A。 （4）采用控制变量法探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，即主要的实验步骤为换用与水相同体积的不同种类的液体，在相同倾角下比较平均射程。 【变式训练】（2025台州椒江区期末）某学习小组利用可乐瓶等材料制作了水火箭，如图甲。某次进行飞行高度测试实验时用频闪照相机拍下了水火箭从 A 处向上起飞到最高点的运动情况，如图乙，并作出了该过程中的速度和时间关系的图像，如图丙。则下列说法错误的是 （ ） A. 水火箭上升过程中具有机械能 B. 从图乙可知，水火箭先做加速运动后做减速运动 C. 图丙中阴影部分的面积代表水火箭上升的最大高度 D. 水火箭上升过程中的路程与时间关系可大致用图丁表示 【答案】D 【解析】A.水火箭上升过程中由于运动具有动能，由于被举高具有重力势能，上升过程中具有机械能，故A正确，不符合题意；B.从图乙可知，水火箭先做加速运动后做减速运动，故B正确，不符合题意；C.在速度与时间的图像中，图线与坐标轴围成的面积表示路程，图丙中阴影部分的面积代表水火箭上升的最大高度，故C正确，不符合题意；D.水火箭上升过程中先做加速运动，后做减速运动，其路程与时间的关系不是简单的线性关系或图丁所呈现的那种规律，故D错误，符合题意。 1.图甲是某火箭升空过程中与月球的合影，图乙是“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱交会对接的场景｡下列对火箭发射和交会对接过程的分析中正确的是（ ） 甲 乙 A.以火箭为参照物，月球是静止的 B.以月球为参照物，火箭是运动的 C.以“天和”核心舱为参照物，“神舟十三号”载人飞船是静止的 D.以地面为参照物，“天和”核心舱是静止的 【答案】B 【解析】以火箭为参照物，月球相对于火箭的位置发生变化，月球是运动的，A错误；以月球为参照物，火箭相对于月球的位置发生变化，火箭是运动的，B正确；交会对接的过程中，以“天和”核心舱为参照物，“神舟十三号”载人飞船相对“天和”核心舱的位置是变化的，是运动的，C错误；以地面为参照物，“天和”核心舱相对地面的位置发生变化，是运动的，D错误｡ 2.[2024温州鹿城期中]2024年9月25日，中国人民解放军火箭军发射了东风-31AG洲际导弹｡东风-31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料，使得导弹的质量大幅降低，从而提高了射程和载荷量｡高强度碳纤维具有很多优异的性能，以下关于高强度碳纤维说法错误的是（ ） A.高强度碳纤维密度小 B.高强度碳纤维的耐腐蚀性能较差 C.高强度碳纤维具有硬度大的特点 D.高强度碳纤维可用于航空航天等高端领域 【答案】B 【解析】东风-31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料，说明高强度碳纤维的耐腐蚀性能较好，B错误｡ 3.[2024台州黄岩期末]2024年4月26日，神舟十八号载人飞船顺利将航天员送入中国空间站，当航天员在太空回望地球时，能看到的是（ ） A.能辨方位的经纬网 B.倾斜的地轴 C.绕月球公转 D.巨大的球体 【答案】D 【解析】当航天员在太空回望地球时，能看到地球是一个巨大的球体；地轴､经纬网都是人为定义的，并不真实存在；地球是绕太阳进行公转的｡ 4.火箭发射升空时，火箭发动机向下喷射高温燃气，利用物体间力的作用是____________原理推动火箭上升｡载人飞船受到火箭的推力加速升空，说明力可以改变物体的___________。 【答案】相互的 运动状态 【解析】火箭发动机向下喷射高温燃气，由于物体间力的作用是相互的，燃气也对火箭施加了一个向上的反作用力，所以火箭会上升｡载人飞船受到推力后加速升空，运动状态发生了变化｡ 5.火箭发射时，会产生次声波，这种波对人体会造成伤害，说明声波可以传递能量_________ (选填“可以”或“不可以”);“嫦娥六号”降落月球的过程中，借助减速伞进行减速制动｡ 【答案】不可以 【解析】火箭发射时会产生次声波，对人体会造成伤害，说明声波可以传递能量｡月球表面没有空气，因此不存在空气阻力，所以“嫦娥六号”降落月球过程中，不可以借助减速伞进行减速制动｡ 6.[2025 浙江温州模拟]某同学在老师指导下开展了 “制作水火箭” 的项目化学习：如图甲，往 550mL 的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和瓶塞从瓶口压出，水火箭飞向高空，发射成功后，测量水平方向的射程。 序号 液体种类 液体体积 /mL 倾角 /(°) 平均射程 /m 1 水 100 30 16.4 2 水 200 30 7.7 3 水 300 30 6 4 水 200 15 6.5 5 水 200 45 24 6 水 200 60 14.5 (1) 实验中测量液体体积的工具是____________。 (2) 如图乙为水火箭的结构示意图。水火箭向下喷水可以使自身升空，说明____________。 (3) 改变瓶中的水量及发射倾角，多次实验，实验结果如表所示。某次实验时瓶中的水量为 150mL，测得平均射程为 7.7m，则此次发射角度可能是________。 A.15° B.30° C.45° D.60° (4) 为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，请你帮他设计主要的实验步骤：____________________________。 【答案】(1) 量筒 (2) 物体间力的作用是相互的 (3) A (4) 换用与水体积相同的其他液体做实验，在相同发射倾角下比较平均射程 【解析】(1) 实验中测量液体体积的工具是量筒。 (2) 如题图乙为水火箭的结构示意图。水火箭向下喷水可以使自身升空，说明物体间力的作用是相互的。 (3) 改变瓶中的水量及发射倾角，多次实验，实验结果如题表所示。由表中数据分析可知，某次实验时瓶中的水量为 150mL, 测得平均射程为 7.7m, 即与 200mL、倾角为 30° 时相比，水量减小，射程不变，则此次发射倾角应小于 30°, 或大于 60°, 因此可能是 15°, 故选 A。 (4) 根据控制变量法思想，为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，则应换用与水体积相同的其他液体，在相同发射倾角下比较平均射程。 关键点拨：物理学中对于多因素 (多变量) 的问题，常常采用控制因素 (变量) 的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响。分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 7 [2025 浙江绍兴模拟] 校园科技节开展水火箭的项目化学习研究： 【项目内容】利用可乐瓶等制作一个一级水火箭。 【项目研究】试飞：在瓶内装入一定量的水，然后用充气筒往瓶内充气，等到气体充到一定气压后，水火箭尾部橡皮塞被冲开，水火箭拖着长长的水柱急速升空，如图所示。 下面是甲、乙两组为制作水火箭分别准备的材料清单： 甲组：可乐瓶、橡皮塞、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶。 乙组：可乐瓶、橡皮塞、棉线、降落伞材料、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶。 【项目评价】下表是此次水火箭制作的评价标准： 等级 优秀 良好 待改进 标准 制作精美，气密性好，能成功升空，且升空高度不低于 50 米，落地后水火箭主体部分完好，能反复回收使用 制作精美，气密性好，能成功升空，但升空高度较低，落地后水火箭主体部分基本完好，简单加固后能再次使用 制作粗糙，少许漏气，无法升空，或升空高度较低，落地后水火箭主体部分受损，且无修复价值 (1)分析甲、乙两组的材料，结合评价标准，乙组中的棉线和降落伞材料的作用是____ ________________________。 (2)在实验过程中，乙组不断改变水火箭发射时的仰角并测量升空高度，他们想要探究的问题是____________。 (3)项目迭代的技术关键是____________________。 【答案】(1) 防止或减轻水火箭落地时主体部分受损 (2) 水火箭升空的高度与发射时的仰角的关系 (3) 火箭分离技术 (合理即可)​ 【解析】(1) 分析甲、乙两组的材料清单，我们可以看到乙组比甲组多了棉线和降落伞材料。结合优秀评价标准中的 “落地后水火箭主体部分完好，能反复回收使用” 这一要求，我们可以推断出棉线和降落伞材料的主要作用是增加水火箭在落地时的缓冲，从而防止或减轻水火箭落地时主体部分受损。 (2) 在实验过程中，乙组不断改变水火箭发射时的仰角，并观察记录每次升空的高度。他们想要探究的问题是水火箭升空的高度与发射时的仰角的关系。 (3) 确保水火箭在发射过程中能够按照预定的程序进行分离和喷射，从而提高水火箭的飞行高度和稳定性。因此，项目迭代的技术关键包括火箭分离技术、错时喷射技术以及分级回收技术等。 关键点拨:项目迭代是指在水火箭制作的基础上进行改进和升级，以制作出更高级别的水火箭（如二级、三级水火箭）。在这个过程中，技术关键是实现火箭的分离、错时喷射以及分级回收等功能。 8.出舱时，航天员身穿的航天服的质量_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)｡航天员利用太空冰箱将一杯90g的水制成了冰，则冰的质量是_______，将这块冰熔化掉一半，剩下的冰块的密度_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)｡ 【答案】不变 0.09kg 不变 【解析】质量是物体的一种属性，出舱时航天服的位置发生改变，但是质量不变；质量的大小与物体的状态无关，水制成冰后质量保持不变，仍然为90g=0.09kg密度是物体本身的一种特性，与物体的质量､体积无关，将这块冰熔化掉一半，剩下的冰块的密度不变｡ 9.“嫦娥六号”执行“挖土”任务的关键工具是铝基复合材料钻杆和轻质铝合金取芯管，“轻质”是指铝合金取芯管的____________。 【答案】密度小 【解析】“轻质”指的是在体积相同的条件下，铝合金的质量比其他材料小，即密度较小. 10.[2024广东佛山高明月考]2023年10月26日，神舟十七号航天员乘组从酒泉卫星发射中心载人航天发射场出发奔赴“天宫”｡ (1)下列与神舟十七号的运载火箭升空原理相同的是_________B。 A.苹果熟了后自由掉落到地面上 B.穿着轮滑推墙壁，发现自己被推开 C.子弹离开枪口后继续高速飞行 D.压入深水中的矿泉水瓶会被压瘪 (2)火箭在加速上升的过程中，其惯性将_________ (选填“变大”“变小”或“不变”)｡ (3)航天员在中国空间站的实验舱做各种实验，小明想让航天员叔叔用托里拆利实验测一下舱内气压，经过思考，你认为这个实验_______ (选填“能”或“不能”)被完成，理由是________________________。 【答案】(1)B (2) 变小 (3)不能 见解析 【解析】(1)运载火箭的升空原理是燃料燃烧产生的高压气体以极高的速度从发动机喷嘴喷出，对火箭产生强大的反作用力，利用了力的作用是相互的｡穿着轮滑推墙壁，手对墙壁有力的作用，由于力的作用是相互的，墙壁对手也有力的作用，所以发现自己被推开，B符合题意｡ (2)惯性是物体的一种固有属性，与物体自身的质量有关，质量越小，惯性越小；火箭的质量随着燃料的消耗而减小，所以，火箭在加速上升的过程中，其惯性将变小｡ (3)在太空中是不能做托里拆利实验的，这是因为大气压的本质是地球表面的空气受到重力作用而附加给地球上物体的压力，在太空中处于失重状态，所以也就没有大气压｡ 11.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？若想通过实验进行探究，则: (1)需要的实验器材有___________________。 (2)请你设计一个记录实验数据的表格｡ (3)测得实验数据后，如何判断物体受到的“重力”与质量是否成正比？ 答案：（1）钩码､天平､弹簧测力计 （2）见解析 （3）见解析 【解析】(1)由题意可知，若要通过实验探究月球上的物体所受“重力”与其质量的关系，需要测量的物理量为质量与“重力”,所以需要的测量工具是钩码､天平､弹簧测力计｡ (2)根据所测的物理量以及它们之间的比值关系，设计的表格如表所示｡ 钩码个数/个 质量/kg 重力/N 重力/质量/(N·kg-1) 1 2 3 (3)若物体受到的“重力”与其质量的比值是一个定值，说明在月球上的物体受到的“重力”与其质量成正比｡ 12.[2025 浙江绍兴期中] 中国首辆火星车 “祝融号” 于 2021 年 5 月 15 日成功着陆火星表面。设计火星车时要综合考虑火星表面光照弱、温度低、随时会出现尖锐砂石以及不可预估的沙尘天气等不利因素。为了帮助同学们更加深入地了解 “祝融号” 火星车，老师让大家自主设计制作一辆 “火星车”。 (1) 设计制作 “火星车” 的步骤有：①设计方案；②实施计划；③明确问题；④改进完善；⑤发布成果；⑥检验产品。请按先后顺序将它们排序：_______________（填序号）。 (2) 我们可以通过_____（填字母，下同）了解到 “祝融号” 火星车的动力来自太阳能。 A. 实地调查 B. 参观访问 C. 查阅资料 D. 探究实验 (3)“祝融号” 火星车比 “玉兔二号” 月球车设计了更大尺寸的太阳能板，是为了______。 A. 增强稳定性 B. 接受更多的太阳能 C. 美观漂亮 D. 方便控制行进时转向 (4)根据下面 “火星车” 模型测试记录表，可以知道第_______组制作的模型最好。还可以从哪些方面对 “火星车” 进行评价？___________________（试举一例）。 光电转换率 保温性 抗震性 平稳性 设计图文与说明 第一组 3 分 2 分 1 分 1 分 3 分 第二组 2 分 3 分 2 分 3 分 2 分 第三组 1 分 1 分 3 分 2 分 2 分 (5) 下列说法正确的是____。 A. 如果测试失败，就代表 “火星车” 是失败的作品 B. 发现模型存在问题，可以先将问题记录下来，讨论以后进行改进 C. 不管测试中发现的问题，按照原来的图纸继续制作完成 D.“火星车” 的设计最重要的是光电转换率，其他方面可以不用管 【答案】(1)③①②⑥④⑤ (2) C (3) B (4) 二 制作成本 (合理即可) (5) B 【解析】(1)设计制作任何产品，首先要明确问题，即知道需要解决什么需求；然后设计方案，规划如何去解决这个问题；接着实施计划，按照设计的方案进行制作；制作完成后检验产品，查看是否达到预期效果；根据检验结果进行改进完善；最后发布成果。所以先后顺序为③①②⑥④⑤。 (2)由于火星距离地球遥远，无法实地去调查火星车的动力来源，A选项不正确。通常也很难有合适的机会通过参观访问直接获取火星车动力来源的信息，B选项不正确。通过查阅官方发布的新闻、科学报道等资料，可以了解到“祝融号”火星车的动力来自太阳能，C选项正确。无法通过探究实验直接得出火星车在火星上的动力来源情况，D选项不正确。故选C。 (3)火星表面光照弱，“祝融号”火星车比“玉兔二号”月球车设计了更大尺寸的太阳能板，是为了接受更多的太阳能，从而为火星车提供足够的能量。增强稳定性与太阳能板尺寸大小关系不大；美观漂亮不是主要目的；方便控制行进时转向与太阳能板尺寸无关。故选B。 (4)我们可以通过计算每组各项得分的总和来比较哪组制作的模型更好。 第一组得分：3+2+1+1+3=10(分)。 第二组得分：2+3+2+3+2=12(分)。 第三组得分：1+1+3+2+2=9(分)。 因为12>10>9,所以第二组制作的模型最好。其他评价方面：模型的创新性(比如是否有独特的设计理念或结构)、材料的环保性(使用的材料是否对环境友好)、模型的可操作性(在实际模拟场景中操作是否方便)等。 (5)测试失败并不代表“火星车”是失败的作品，测试的意义在于发现问题，通过改进可以让模型更加完善，A错误。发现模型存在问题，先将问题记录下来，然后进行讨论，分析问题产生的原因，最后进行改进，这是合理的解决问题的流程，B正确。不管测试中发现的问题，按照原来的图纸继续制作完成，这样做会导致模型最终可能无法达到预期的效果，C错误。“火星车”的设计是一个综合的过程，光电转换率固然重要，但其他方面如结构稳定性、移动性能等也同样关键，不能忽视，D错误。故选B。​ 关键点拨:项目迭代是指在水火箭制作的基础上进行改进和升级，以制作出更高级别的水火箭(如二级、三级水火箭)。在这个过程中，技术关键是实现火箭的分离、错时喷射以及分级回收等功能。 18 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$