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预习部分
第09讲 空间探索
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学
析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识：核心考点精准练
记
串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
测
过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
析教材 学知识
一、火箭
1.探索活动：飞驰的气球
【实验过程】（1）如图所示，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右方，松开吹气口，观察气球的运动情况，感受气球喷出的空气所产生的力。
（4）重复步骤 2 和 3。
（5）分析气球运动的动力来源。
【实验结论】实验表明，推动气球向前运动的动力来自气球内向后喷出的气体。因为物体间力的作用是相互的，气球给其内部的气体施加一个作用力使之向后喷出的同时，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前进。
2.火箭的工作原理：力的作用是相互的。
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）多级火箭一般有三级，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。
（2）我国用于发射神舟系列飞船的长征二号、长征五号系列火箭均是多级火箭。长征五号运载火箭是我国目前推力运载能力最强的运载火箭。
4.实践活动：制作水火箭
（1）材料器具：可乐瓶，剪刀，小刀，木塞，球类气针，圆珠笔芯，订书机，双面胶，彩色装饰纸，火箭发射器。
（2）动手制作：根据小组讨论确定的设计方案，制作水火箭。
（3）发射火箭：选择一个空旷的场地，对水火箭进行发射试验。
（4）活动记录：把测试情况填入下表中。
次数 水火箭里水的质量 /g 水火箭的总质量 /g 发射角度 发射距离 /m
1
2
3
4
5
6
（5）交流评估
① 遇到的问题及解决方法
遇到的问题：a. 气密性问题：瓶塞处易漏气。解决方法是在瓶塞周围缠绕几圈防水胶带，增强密封性。b. 重心不稳：水火箭飞行时摇晃。通过调整尾翼的位置和增加配重，使重心落在合适位置，保证飞行稳定。
改进措施：a. 优化箭体形状：将箭体打磨得更光滑，减少空气阻力，使箭体更接近流线型。b. 升级尾翼：增强尾翼的硬度和稳定性，同时调整尾翼角度，提高飞行姿态的控制精度。c. 精准控制水量和气压：经过多次实验，确定最佳的水和空气比例，并使用更精确的气压表来控制气压，保证每次发射都有足够且稳定的动力。
② 水火箭的结构包括箭体、尾翼、喷嘴等。“水火箭” 向下高速喷水时，利用物体间力的作用是相互的，喷出的水同时给水火箭一个向上的力，使水火箭加速升空。飞得更高的诀窍：优化设计、调好比例、增强气密性等。
③ 我国科学家研发火箭时，物资匮乏、技术受限、难题重重，但他们不畏艰难，攻克难关，其精神值得我们学习传承。
二、中国空间站
1.空间站的作用
(1) 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) 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，同时还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。
2.空间站发展战略
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，并利用载人飞船技术改装、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。
3.中国空间站组成
（1）中国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。
（2）中国空间站包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、载人飞船（神舟系列飞船 ）和货运飞船（天舟系列飞船 ）五个模块组成。各飞行器具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。
三、探索月球和火星
1.探索月球
(1) 无人月球探测：又分 “绕”“落”“回” 三期，分别对应环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。2007 至 2020 年，5 个嫦娥系列探测器已完成这三期任务。“绕”：2007 年 10 月 24 日，“嫦娥一号” 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” 探测器成功软着陆于月球，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 1731 g 月球样品返回地球。
(2) 载人登月阶段：2023 年 5 月启动实施，总体目标是在 2030 年前实现载人登陆月球，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：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.探索火星
(1) 命名：2020 年 4 月 24 日（第五个 “中国航天日” ），中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务为天问一号。
(2) 探测器构成与发射着陆
天问一号探测器由轨道飞行器和火星车构成。2020 年 7 月 23 日发射升空，2021 年 5 月 15 日祝融号火星车成功着陆火星表面并进行巡视探测。
(3) 任务成就
实现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。对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分等多方面进行科学探测，实现了我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。
练习题 讲典例
1. 教材p93练习与应用第1题
解释火箭升空的科学道理。 火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些高温高压的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。
2. 教材p93练习与应用第3题
访问互联网，搜索在航天技术中已经诞生的新产品，与同学交流它们是怎样影响现代人们的生产生活的。 航天材料：比如记忆合金，原本用于航天器结构件等，如今应用到医疗领域，制作牙齿矫正器，利用其形状记忆特性，方便矫正过程；在日常生活中，一些眼镜框架采用航天轻质、高强度材料，让佩戴更舒适且耐用 。 卫星导航（北斗系统 ）：源于航天技术，如今深入大众生活，开车导航、手机定位、农业植保无人机作业、船舶航运等都依赖它，改变了人们出行、物流配送等方式，提升效率与精准度，还在防灾减灾中，用于山体滑坡监测、应急救援定位等，保障生命财产安全 。 太空育种农产品：通过航天器将种子带到太空，利用太空特殊辐射、微重力等环境诱变，回到地面选育。像太空辣椒，果实更大、营养更丰富，进入市场丰富果蔬品种；太空水稻等在农业生产中，有助于提高产量、优化品质，推动农业发展 。
3. 教材p93练习与应用第4题
查找资料，向同学介绍太空授课的有关实验，并利用实验室里的器材开展实验，体验与太空实验的不同之处。 太空授课实验举例（以 “天宫课堂” 为例 ）：比如 “水球光学实验”，在太空微重力环境下，水会形成完美水球，注入气泡后，水球变成 “透镜”，能看到一正一反两个像，展示了光的折射等光学原理 ；还有 “太空抛物实验”，在地面抛物物体会因重力加速下落，在太空微重力环境中，物体抛出后会做匀速直线运动，直观呈现失重环境下物体运动特性。 实验室体验对比：在实验室做类似光学实验，水在重力下难以形成悬浮稳定水球，得借助容器等辅助；做抛物实验，物体受重力影响很快落地，无法呈现太空那种匀速直线运动状态。通过对比，能深刻感受太空微重力环境的独特，理解重力对物理现象的影响，也体会到太空实验的奇妙与航天环境的特殊性。
练考点 强知识
考点1火箭
1.（2025 婺城区校级三模）2025年4月24日，神舟二十号飞船发射入轨。下列材料用途的对应性质解释不合理的是（ ）
A．偏二甲肼作火箭燃料——可燃性
B．铝合金作火箭的骨架——密度大
C．碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温
D．特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
【答案】B
【解答】解：A、偏二甲肼作火箭燃料是利用它的可燃性，解释合理但不符合题意，故选项错误；
B、铝合金作火箭的骨架是利用铝合金的密度小，密度大错误，解释不合理符合题意，故选项正确；
C、碳纤维复合材料作飞船外壳是利用碳纤维复合材料耐高温，解释合理不符合题意，故选项错误；
D、特种橡胶制成太空服加压层是利用特种橡胶弹性好，解释合理但不符合题意，故选项错误；
故选：B。
2.（2024秋 浙江月考）某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），并进行飞行高度测试，水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞。
（1）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度。可以转换为测量 来间接反映这个高度。该实验需要的测量工具是 。
（2）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点，照相机每隔0.2s曝光一次，从拍摄的照片可以看出，水火箭运动情况是 （选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”）。
（3）以下是水火箭的部分评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t≤6s 火箭能顺利升空，在空中的
上升时间t＜3s或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和在空中的上升时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭评价并说明理由 。
【答案】（1）水火箭竖直上升到最大高度的时间（或水火箭从发射到落地时间）；秒表；（2）变速直线运动；（3）优秀，因为水火箭在空中飞行的时间等于8s。
【解答】解：（1）可以用秒表测量上升时间或上升与下落总时间，根据时间估计上升高度。
（2）如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次，从他拍下的照片可以看出，在水火箭在做变速直线运动，其理由是：在相同时间内通过的距离不同，根据v=知，水火箭在做变速直线运动；
（3）读图丁可以知道，火箭上升时间为8s,属于优秀档次。
故答案为：（1）水火箭竖直上升到最大高度的时间（或水火箭从发射到落地时间）；秒表；（2）变速直线运动；（3）优秀，因为水火箭在空中飞行的时间等于8s。
考点2 中国航天站
3.（2025 宁波模拟）在学习完光学知识后，同学们利用身边的物品，开展了一系列研究性活动。
（1）图甲为航天员王亚平太空授课时的情景，若此时她将水球略远离自己，则我们观察到的像将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）如图乙所示，在一间黑屋子里的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光竖直向下正对着平面镜照射，从侧面看去，被光照到的 （填“白纸”或“平面镜”）比较亮。
（3）如图丙所示，把一根筷子插入水中，在空气中看去，筷子在水中的部分发生弯折，这是由于光在界面上发生了 现象。
【答案】（1）变小；（2）白纸；（3）折射。
【解答】解：（1）如图甲所示，航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，此时物距变大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，她在球中所成的像将变小；
（2）当手电筒的光正对着平面镜照射时，在平面镜上会发生镜面反射，所以光线会集中在竖直方向，因此从侧面看到的平面镜是暗的；而纸会发生漫反射，故在侧面看到的纸是亮的；
（3）插入水中的筷子，由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以看到筷子在水中的部分是向上弯折，此时看到的像是筷子的虚像。
故答案为：（1）变小；（2）白纸；（3）折射。
4.（2025 浙江模拟）2024年1月17日，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭成功发射，为空间站送去关键的科研设备与生活物资；同年3月20日，鹊桥二号中继星也顺利升空，为后续月球探测任务构建通信链路。
（1）火箭一般朝东发射，这是由于地球 。
（2）2024年1月17日，我国浙江杭州的昼夜长短状况是 （填字母）。
A.昼长夜短
B.昼短夜长
C.昼夜等长
（3）月球探测时，探测器在月球表面着陆采用火箭反推，而不使用降落伞，是因为 。
【答案】（1）自西向东自转；（2）B；（3）月球没有大气层。
【解答】解：（1）火箭一般朝东发射，这是由于地球自转自西向东，借助于地球自转速度。
（2）2024年1月17日地球运行在北半球的冬至日与春分日位置之间，此时太阳直射点位于南半球，我国浙江杭州昼短夜长。
（3）月球探测时，探测器在月球表面着陆采用火箭反推，而不使用降落伞，是因为月球没有大气层。
故答案为：（1）自西向东自转；（2）B；（3）月球没有大气层。
5.（2024秋 新昌县期末）北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，于11时00分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。
（1）“北京时间”是中国采用北京所在的 的区时作为标准时间。
（2）火箭发射这一天，地球运行到图中的 （填序号）位置，当天新昌的昼夜长短情况是 （填字母）。
A．昼短夜长
B．昼夜平分
C．昼长夜短
（3）酒泉卫星发射中心（40°N，100°E）位于新昌（30°N，120°E）的 方向。
（4）神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道运行时，飞船具有 能。
（5）成功对接后，神舟十九号载人飞船相对于空间站天和核心舱是 （选填“运动”或“静止”）的。
【答案】（1）东八区；
（2）③；A；
（3）西北；
（4）机械；
（5）静止。
【解答】解：（1）根据所学知识可知，北京地区东八区，故北京时间是中国采用北京所在的东八区的区时作为标准时间。
（2）火箭发射这一天为10月30日，地球公转轨迹位于秋分日（9月23日前后）和冬至日（12月22日前后）之间，即图中③段；此时太阳直射点位于南半球，地处北半球的新昌昼短夜长，故选A。
（3）在经纬网上，纬线指示东西方向，经线指示南北方向，故酒泉卫星发射中心（40°N，100°E）位于新昌（30°N，120°E）的西北方向。
（4）神舟十九号载人飞船进入预定轨道后，运行时处于高速运动状态，具有动能，同时由于其在地球引力范围内的高位置，还具有重力势能，因此飞船具有机械能。
（5）成功对接后，神舟十九号载人飞船与空间站天和核心舱一起运行，二者之间没有相对运动，因此相对空间站核心舱是静止的。
故答案为：（1）东八区；
（2）③；A；
（3）西北；
（4）机械；
（5）静止。
考点3 探索月球和火星
6.我国探月工程显示：月球表面有着较厚的“月壤”（岩石风化物），影响“月壤”形成的因素最有可能的是（ ）
A．生物 B．流水 C．风力 D．温度
【答案】D
【解答】解：人类在探月过程中发现，月球表面覆盖着厚厚的月壤，月壤的形成主要是由于没有大气，月球表面昼夜温差过大造成的。
故选：D。
7.2021年5月15日“祝融号”火星探测器首次在火星着陆，中国人即将开始对这颗红色星球展开实地探素，与地球相比，火星上的陨石坑更多更大的原因是（ ）
A．火星表面没有液态水
B．火星的公转速度比地球公转速度更快
C．火星和太阳的距离比地球和太阳距离更远
D．火星表面大气密度比地球表面大气密度小得多
【答案】D
【解答】解：火星与地球相似，具有火星重力。太空中飞行的陨石接近火星时，被火星重力吸引而下落，撞击火星表面形成陨石坑。由于火星空气密度太小，火星下落过程中空气阻力接近为零，所以对火星表面的撞击力特别大，所以火星上的陨石坑更多更大。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
8.2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器在某天体成功着陆，实现了航天器首次在该天体背面巡视探测，该天体是地球的天然卫星。本次探测还进行了多种植物种子萌发的实验，最终棉花种子首先萌发出土，长出第一片嫩芽。
（1）“嫦娥四号”探测器着陆的天体是 。
A.月球
B.火星
C.太阳
（2）“嫦娥四号”探测器着陆后，将面临的环境特征有 （填序号）。
①温差大
②风沙大
③降水多
（3）棉花种子萌发过程中，种子结构中首先萌发出土的是 。
【答案】（1）A；
（2）①；
（3）胚根。
【解答】解：（1）2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器在某天体成功着陆，成为第一个到达月球背面的地球访客；
（2）月球上没有大气层，“嫦娥四号”探测器着陆后，将面临的环境特征是温差大；
（3）胚根最先萌发。
故答案为：
（1）A；
（2）①；
（3）胚轴。
串知识 识框架
过关测 稳提升
1.（2025 婺城区二模）中国航天从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，一步步迈进探索星辰大海的伟大征程。下列天体中属于恒星的是（ ）
A．太阳 B．地球 C．月球 D．火星
【答案】A
【解答】解：太阳是能够自行发光发热的天体，通过内部的核聚变反应产生巨大的能量，向四周辐射光和热，属于恒星。
地球和火星是围绕太阳公转的行星，它们本身不发光，靠反射太阳光而被我们看到。月球是地球的天然卫星，同样自身不发光，反射太阳光线。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
2.（2024秋 绍兴校级月考）中国成功制造出被美日垄断的、广泛应用于航天军工等领域的芳纶纸。下列有关芳纶纸的描述中属于化学性质的是（ ）
A．隔热性好 B．耐腐蚀强 C．绝缘性好 D．硬度高
【答案】B
【解答】解：A、隔热性好属于物理性质，故选项错误；
B、耐腐蚀强，腐蚀性属于化学性质；故选项正确；
C、绝缘性好属于物理性质，故选项错误；
D、硬度高，硬度属于物理性质；故选项错误；
故选：B。
3.（2025 普陀区二模）航天员在太空舱内处于微重力环境，人体肌肉会因缺乏重力负荷而逐渐萎缩，因此需要通过锻炼维持肌肉功能。下列四种锻炼方法中，在太空舱内最可达到锻炼目的的是（ ）
A．速度跳绳：双手握住绳柄摆动，通过腿部力量跳跃
B．仰卧起坐：仰卧在垫上，通过腹部力量使上半身抬起
C．引体向上：双手握住单杠，通过手臂力量将身体向上拉起
D．拉弹簧拉力器：双手握住拉力器两端，通过手臂力量拉伸弹簧
【答案】D
【解答】解：ABC、速度跳绳、仰卧起坐、引体向上都是与重力相关的体育锻炼项目，在失重状态下无法正常开展活动，起不到锻炼身体的作用，故ABC不符合题意；
D、用弹簧拉力器健身是利用弹簧的弹力，可以在失重环境下进行锻炼身体，故D符合题意。
故选：D。
4.（2024秋 浙江校级期中）2020年7月23日，“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场发射升空。“天问一号”火星探测器目标是实现着陆火星。
（1）火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转方向、周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。火星地表沙丘、砾石遍布，二氧化碳为主的大气十分薄弱，密度仅为地球大气密度的1%。根据以上信息，你认为下列推测正确的是（ ）
A．火星上也有四季变化
B．火星的一天比地球的一天约长一倍
C．在火星上也能看到太阳的东升西落
D．火星表面昼夜温差比地球上大
（2）火星属于太阳系八大行星之一，图中代表火星的是 （填字母）。
【答案】（1）ACD
（2）D
【解答】解：（1）根据题干可知，火星自转轴的倾角和地球相近，所以火星上有四季变化，A正确。
根据题干可知，火星的自转周期与地球相近，因此火星的一天约为24小时，并不比地球的一天长约一倍，B错误。
由于火星的自转方向与地球相同，所以在火星上也能观察到太阳东升西落，C正确。
火星大气的密度只有地球的1%，导致火星表面不能有效保温，因此昼夜温差比地球上大，D正确。
故选：ACD。
（2）火星是距离太阳第四近的行星，对应图中的D行星。
故答案为：
（1）ACD
（2）D
5.（2024秋 乐清市校级月考）我国发射的“嫦娥三号”探测器，进行了首次月球软着陆和自动巡视勘察。由于 ，探测器在月球上空下降时不能采用降落伞，只能靠探测器上发动机点火受力，软着陆在月球表面。着陆后，月球车将在月球表面巡游90天，月球车的构造（如图甲所示），中间有一个“桅杆”，上面有 （凹/凸）透镜制成的“眼睛”，可对周围的地形地貌进行拍摄；上面还有天线，地面上的工作人员通过 实现对车的控制。将来中国宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面，若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动（如图乙所示），则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 。
【答案】月球上没有空气；凸；电磁波；竖直向下。
【解答】解：因为月球上没有空气，探测器在月球下降时不能采用降落伞，只能靠探测器上发动机点火受力，软着陆在月球表面；
月球车上携带的摄像机利用了凸透镜成倒立实像的特点，可以对周围的地形地貌进行拍摄；
由于真空不能传声，所以地面上的工作人员只能通过电磁波实现对月球车的控制；
火箭离开月球表面，在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动，火箭受平衡力作用，因在月球上没有空气，火箭不受阻力作用，但受月球对它的吸引而产生的重力作用，所以火箭发动机因喷气而产生的作用力与重力相平衡，即与竖直向下的重力方向相反，是竖直向上的；因力的作用是相互的，为得到竖直向上的推力，所以火箭发动机的喷气方向应该是竖直向下的。
故答案为：月球上没有空气；凸；电磁波；竖直向下。
6.（2025春 金华校级月考）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射升空，将航天员叶光富、李聪、李广苏顺利送入太空，神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功。至今，乘组已经在轨工作生活快2个月了。种菜、养鱼、做实验，测量、打扫、忙锻炼，他们的太空生活很充实。
（1）发射升空，三位宇航员固定在舱内。这一阶段，以飞船为参照物，宇航员是 （选填“运动”或“静止”）的。
（2）预计今年10月神舟十八号返回东风着陆场，已知返回舱的总质量为8000kg,与水平地面的接触面积为5m2，求此时返回舱对地面的压强。
【答案】（1）静止；
（2）此时返回舱对地面的压强16000Pa。
【解答】解：（1）物体相对于参照物位置不变，是静止的，而升空过程中，宇航员与飞船之间的位置没有发生变化，因此以飞船为参照物，宇航员是静止的。
（2）返回舱的重力为G=mg=8000kg×10N/kg=80000N
返回舱对地面的压力为F=G=80000N
返回舱对地面的压强为p==16000Pa。
故答案为：（1）静止；
（2）此时返回舱对地面的压强16000Pa。
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一、火箭
1.探索活动：飞驰的气球
【实验过程】（1）如图所示，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右方，松开吹气口，观察气球的运动情况，感受气球喷出的空气所产生的力。
（4）重复步骤 2 和 3。
（5）分析气球运动的动力来源。
【实验结论】实验表明，推动气球向前运动的动力来自气球内向后喷出的气体。因为物体间力的作用是相互的，气球给其内部的气体施加一个作用力使之向后喷出的同时，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前进。
2.火箭的工作原理：力的作用是相互的。
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）多级火箭一般有三级，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。
（2）我国用于发射神舟系列飞船的长征二号、长征五号系列火箭均是多级火箭。长征五号运载火箭是我国目前推力运载能力最强的运载火箭。
4.实践活动：制作水火箭
（1）材料器具：可乐瓶，剪刀，小刀，木塞，球类气针，圆珠笔芯，订书机，双面胶，彩色装饰纸，火箭发射器。
（2）动手制作：根据小组讨论确定的设计方案，制作水火箭。
（3）发射火箭：选择一个空旷的场地，对水火箭进行发射试验。
（4）活动记录：把测试情况填入下表中。
次数 水火箭里水的质量 /g 水火箭的总质量 /g 发射角度 发射距离 /m
1
2
3
4
5
6
（5）交流评估
① 遇到的问题及解决方法
遇到的问题：a. 气密性问题：瓶塞处易漏气。解决方法是在瓶塞周围缠绕几圈防水胶带，增强密封性。b. 重心不稳：水火箭飞行时摇晃。通过调整尾翼的位置和增加配重，使重心落在合适位置，保证飞行稳定。
改进措施：a. 优化箭体形状：将箭体打磨得更光滑，减少空气阻力，使箭体更接近流线型。b. 升级尾翼：增强尾翼的硬度和稳定性，同时调整尾翼角度，提高飞行姿态的控制精度。c. 精准控制水量和气压：经过多次实验，确定最佳的水和空气比例，并使用更精确的气压表来控制气压，保证每次发射都有足够且稳定的动力。
② 水火箭的结构包括箭体、尾翼、喷嘴等。“水火箭” 向下高速喷水时，利用物体间力的作用是相互的，喷出的水同时给水火箭一个向上的力，使水火箭加速升空。飞得更高的诀窍：优化设计、调好比例、增强气密性等。
③ 我国科学家研发火箭时，物资匮乏、技术受限、难题重重，但他们不畏艰难，攻克难关，其精神值得我们学习传承。
二、中国空间站
1.空间站的作用
(1) 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) 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，同时还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。
2.空间站发展战略
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，并利用载人飞船技术改装、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。
3.中国空间站组成
（1）中国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。
（2）中国空间站包括天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、载人飞船（神舟系列飞船 ）和货运飞船（天舟系列飞船 ）五个模块组成。各飞行器具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。
三、探索月球和火星
1.探索月球
(1) 无人月球探测：又分 “绕”“落”“回” 三期，分别对应环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。2007 至 2020 年，5 个嫦娥系列探测器已完成这三期任务。“绕”：2007 年 10 月 24 日，“嫦娥一号” 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” 探测器成功软着陆于月球，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 1731 g 月球样品返回地球。
(2) 载人登月阶段：2023 年 5 月启动实施，总体目标是在 2030 年前实现载人登陆月球，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：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.探索火星
(1) 命名：2020 年 4 月 24 日（第五个 “中国航天日” ），中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务为天问一号。
(2) 探测器构成与发射着陆
天问一号探测器由轨道飞行器和火星车构成。2020 年 7 月 23 日发射升空，2021 年 5 月 15 日祝融号火星车成功着陆火星表面并进行巡视探测。
(3) 任务成就
实现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。对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分等多方面进行科学探测，实现了我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。
练习题 讲典例
1. 教材p93练习与应用第1题
解释火箭升空的科学道理。 火箭燃料仓中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些高温高压的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。
2. 教材p93练习与应用第3题
访问互联网，搜索在航天技术中已经诞生的新产品，与同学交流它们是怎样影响现代人们的生产生活的。 航天材料：比如记忆合金，原本用于航天器结构件等，如今应用到医疗领域，制作牙齿矫正器，利用其形状记忆特性，方便矫正过程；在日常生活中，一些眼镜框架采用航天轻质、高强度材料，让佩戴更舒适且耐用 。 卫星导航（北斗系统 ）：源于航天技术，如今深入大众生活，开车导航、手机定位、农业植保无人机作业、船舶航运等都依赖它，改变了人们出行、物流配送等方式，提升效率与精准度，还在防灾减灾中，用于山体滑坡监测、应急救援定位等，保障生命财产安全 。 太空育种农产品：通过航天器将种子带到太空，利用太空特殊辐射、微重力等环境诱变，回到地面选育。像太空辣椒，果实更大、营养更丰富，进入市场丰富果蔬品种；太空水稻等在农业生产中，有助于提高产量、优化品质，推动农业发展 。
3. 教材p93练习与应用第4题
查找资料，向同学介绍太空授课的有关实验，并利用实验室里的器材开展实验，体验与太空实验的不同之处。 太空授课实验举例（以 “天宫课堂” 为例 ）：比如 “水球光学实验”，在太空微重力环境下，水会形成完美水球，注入气泡后，水球变成 “透镜”，能看到一正一反两个像，展示了光的折射等光学原理 ；还有 “太空抛物实验”，在地面抛物物体会因重力加速下落，在太空微重力环境中，物体抛出后会做匀速直线运动，直观呈现失重环境下物体运动特性。 实验室体验对比：在实验室做类似光学实验，水在重力下难以形成悬浮稳定水球，得借助容器等辅助；做抛物实验，物体受重力影响很快落地，无法呈现太空那种匀速直线运动状态。通过对比，能深刻感受太空微重力环境的独特，理解重力对物理现象的影响，也体会到太空实验的奇妙与航天环境的特殊性。
练考点 强知识
考点1火箭
1.（2025 婺城区校级三模）2025年4月24日，神舟二十号飞船发射入轨。下列材料用途的对应性质解释不合理的是（ ）
A．偏二甲肼作火箭燃料——可燃性
B．铝合金作火箭的骨架——密度大
C．碳纤维复合材料作飞船外壳——耐高温
D．特种橡胶制成太空服加压层——弹性好
2.（2024秋 浙江月考）某校项目化实验小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），并进行飞行高度测试，水火箭的结构如图乙所示。将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞。
（1）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度。可以转换为测量 来间接反映这个高度。该实验需要的测量工具是 。
（2）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点，照相机每隔0.2s曝光一次，从拍摄的照片可以看出，水火箭运动情况是 （选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”）。
（3）以下是水火箭的部分评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
功能性 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t≥6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t≤6s 火箭能顺利升空，在空中的 上升时间t＜3s或不能升空
图丁是小组同学实验时水火箭的速度和在空中的上升时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭评价并说明理由 。
考点2 中国航天站
3.（2025 宁波模拟）在学习完光学知识后，同学们利用身边的物品，开展了一系列研究性活动。
（1）图甲为航天员王亚平太空授课时的情景，若此时她将水球略远离自己，则我们观察到的像将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）如图乙所示，在一间黑屋子里的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光竖直向下正对着平面镜照射，从侧面看去，被光照到的 （填“白纸”或“平面镜”）比较亮。
（3）如图丙所示，把一根筷子插入水中，在空气中看去，筷子在水中的部分发生弯折，这是由于光在界面上发生了 现象。
4.（2025 浙江模拟）2024年1月17日，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭成功发射，为空间站送去关键的科研设备与生活物资；同年3月20日，鹊桥二号中继星也顺利升空，为后续月球探测任务构建通信链路。
（1）火箭一般朝东发射，这是由于地球 。
（2）2024年1月17日，我国浙江杭州的昼夜长短状况是 （填字母）。
A.昼长夜短
B.昼短夜长
C.昼夜等长
（3）月球探测时，探测器在月球表面着陆采用火箭反推，而不使用降落伞，是因为 。
5.（2024秋 新昌县期末）北京时间2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，于11时00分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。
（1）“北京时间”是中国采用北京所在的 的区时作为标准时间。
（2）火箭发射这一天，地球运行到图中的 （填序号）位置，当天新昌的昼夜长短情况是 （填字母）。
A．昼短夜长
B．昼夜平分
C．昼长夜短
（3）酒泉卫星发射中心（40°N，100°E）位于新昌（30°N，120°E）的 方向。
（4）神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道运行时，飞船具有 能。
（5）成功对接后，神舟十九号载人飞船相对于空间站天和核心舱是 （选填“运动”或“静止”）的。
考点3 探索月球和火星
6.我国探月工程显示：月球表面有着较厚的“月壤”（岩石风化物），影响“月壤”形成的因素最有可能的是（ ）
A．生物 B．流水 C．风力 D．温度
7.2021年5月15日“祝融号”火星探测器首次在火星着陆，中国人即将开始对这颗红色星球展开实地探素，与地球相比，火星上的陨石坑更多更大的原因是（ ）
A．火星表面没有液态水
B．火星的公转速度比地球公转速度更快
C．火星和太阳的距离比地球和太阳距离更远
D．火星表面大气密度比地球表面大气密度小得多
8.2019年1月3日，中国“嫦娥四号”探测器在某天体成功着陆，实现了航天器首次在该天体背面巡视探测，该天体是地球的天然卫星。本次探测还进行了多种植物种子萌发的实验，最终棉花种子首先萌发出土，长出第一片嫩芽。
（1）“嫦娥四号”探测器着陆的天体是 。
A.月球
B.火星
C.太阳
（2）“嫦娥四号”探测器着陆后，将面临的环境特征有 （填序号）。
①温差大
②风沙大
③降水多
（3）棉花种子萌发过程中，种子结构中首先萌发出土的是 。
串知识 识框架
过关测 稳提升
1.（2025 婺城区二模）中国航天从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，从“天问”探火到“羲和”追日，一步步迈进探索星辰大海的伟大征程。下列天体中属于恒星的是（ ）
A．太阳 B．地球 C．月球 D．火星
2.（2024秋 绍兴校级月考）中国成功制造出被美日垄断的、广泛应用于航天军工等领域的芳纶纸。下列有关芳纶纸的描述中属于化学性质的是（ ）
A．隔热性好 B．耐腐蚀强 C．绝缘性好 D．硬度高
3.（2025 普陀区二模）航天员在太空舱内处于微重力环境，人体肌肉会因缺乏重力负荷而逐渐萎缩，因此需要通过锻炼维持肌肉功能。下列四种锻炼方法中，在太空舱内最可达到锻炼目的的是（ ）
A．速度跳绳：双手握住绳柄摆动，通过腿部力量跳跃
B．仰卧起坐：仰卧在垫上，通过腹部力量使上半身抬起
C．引体向上：双手握住单杠，通过手臂力量将身体向上拉起
D．拉弹簧拉力器：双手握住拉力器两端，通过手臂力量拉伸弹簧
4.（2024秋 浙江校级期中）2020年7月23日，“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场发射升空。“天问一号”火星探测器目标是实现着陆火星。
（1）火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转方向、周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。火星地表沙丘、砾石遍布，二氧化碳为主的大气十分薄弱，密度仅为地球大气密度的1%。根据以上信息，你认为下列推测正确的是（ ）
A．火星上也有四季变化
B．火星的一天比地球的一天约长一倍
C．在火星上也能看到太阳的东升西落
D．火星表面昼夜温差比地球上大
（2）火星属于太阳系八大行星之一，图中代表火星的是 （填字母）。
5.（2024秋 乐清市校级月考）我国发射的“嫦娥三号”探测器，进行了首次月球软着陆和自动巡视勘察。由于 ，探测器在月球上空下降时不能采用降落伞，只能靠探测器上发动机点火受力，软着陆在月球表面。着陆后，月球车将在月球表面巡游90天，月球车的构造（如图甲所示），中间有一个“桅杆”，上面有 （凹/凸）透镜制成的“眼睛”，可对周围的地形地貌进行拍摄；上面还有天线，地面上的工作人员通过 实现对车的控制。将来中国宇航员完成探月任务后乘火箭离开月球表面，若在某段时间内火箭沿斜向上方向做匀速直线运动（如图乙所示），则在这段时间内，在月球表面上观察到火箭发动机的喷气方向应该是 。
6.（2025春 金华校级月考）2024年4月25日，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射升空，将航天员叶光富、李聪、李广苏顺利送入太空，神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功。至今，乘组已经在轨工作生活快2个月了。种菜、养鱼、做实验，测量、打扫、忙锻炼，他们的太空生活很充实。
（1）发射升空，三位宇航员固定在舱内。这一阶段，以飞船为参照物，宇航员是 （选填“运动”或“静止”）的。
（2）预计今年10月神舟十八号返回东风着陆场，已知返回舱的总质量为8000kg,与水平地面的接触面积为5m2，求此时返回舱对地面的压强。
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