以嫦娥三号成功落月为背景材料的创新题赏析.doc

以 “嫦娥三号成功落月”为背景材料的创新题赏析
江苏省句容市第三中学 孙建中 212400
摘要：“嫦娥三号”的成功落月展示了我国在现代科技发展方面的巨大成就，而这些科技发展都是与物理学的应用有着非常密切联系的，这必将进一步激发中学生学习科学的兴趣。以“嫦娥三号成功落月”为背景材料的试题命制也将会是今后一段时期的热点。
关键词：嫦娥三号 创新题 赏析
嫦娥三号探测器14日21时11分成功落月,我国成为世界上第三个有能力独立自主实施月球软着陆的国家。这是我国航天器首次“降临”地外天体，对于我国的太空计划来说具有里程碑的意义。凸显了我国空间研究技术的快速发展。而这些科技发展都是与物理学的应用有着非常密切关系的，这也必将进一步激发中学生学习科学的兴趣。相信，以“嫦娥三号成功落月”为背景材料的试题命制也将会是今后一段时期的热点。笔者根据嫦娥三号从发射到落月整个过程的不同阶段命制了几道创新题，以期起到抛砖引玉的效果。
O
v/(kms-1))
t/s
10
60
0.1
2.5
一、发射段
题目：北京时间2013年12月2日凌晨1时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。假设运载火箭在起初加速上升过程的v-t图如图所示，则在这一过程中说法正确的是（ ）
A. “嫦娥三号”探测器处于超重状态
B.“嫦娥三号”探测器10s时的加速度为10m/s2
C.火箭前10s内的平均速度小于50m/s
D.火箭60s时距离地面约75km
答案：AC
赏析：本题以2013年12月2日凌晨1时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测器发射升空为背景，重点考查了加速度、平均速度、位移、变加速直线运动、牛顿第二定律的应用、v-t图像等主干知识，考查了学生对物理概念，物理规律的理解。
地球
月球
地月转移轨道球
环月圆轨道
二、地月转移段
题目：2013年12月2日1时30分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测器发射升空，火箭飞行19分钟后，器箭分离，嫦娥三号顺利进入近地点高度210公里、远地点高度约36.8万公里的地月转移轨道。下列说法正确的是（ ）
A.“嫦娥三号”探测器在地月转移轨道上处于处于完全失重状态
B.“嫦娥三号”探测器在地月转移轨道上的线速度大于11.2km/s
C.在地月转移轨道上地球引力对“嫦娥三号”探测器始终做负功
D.“嫦娥三号”探测器从地月转移轨道进入环月圆轨道需制动减速
答案：ACD
赏析：本题以成功将“嫦娥三号”探测器发射升空，顺利进入地月转移轨道为背景，重点考查了宇宙速度、功、牛顿运动定律等主干知识，需要学生对遇到的问题进行具体分析研究，弄清其中的物理过程和物理问题的本质，作出正确的判断或得出合理的结论。
三、绕月段
题目：“嫦娥三号”奔月飞行约需112小时后飞行至月球附近P点，发动机成功点火实施第一次近月制动，使其进入距月面平均高度为100千米的环月圆轨道Ⅰ运行。几天后发动机再P
Q
月球
Ⅰ
Ⅱ
次点火，“嫦娥三号”从环月圆轨道Ⅰ降至近月点Q、远月点P的椭圆轨道Ⅱ运行，为下一步月面软着陆做准备。如图，则下列说法正确的是（ ）
A. “嫦娥三号”在轨道Ⅰ上运行周期大于在轨道Ⅱ上运行周期
B. “嫦娥三号”在轨道Ⅱ上P点动能大于Q点的动能
C.“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上通过P点的线速度大于在轨道Ⅱ上通过P点线速度
D.“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上通过P点的加速度大于在轨道Ⅱ上通过P点加速度
答案：AC
赏析：本题以“嫦娥三号”探测器经地月转移轨道到达月球附近成功被月球俘获进行绕月环行为背景，重点考查了学生对动能、开普勒行星运动定律、匀速圆周运动、万有引力定律及其应用等知识的理解能力。
四、动力下降段
主减速段
调姿段
接近段
悬停段
落月点
题目：“嫦娥三号”大约在距离月球表面15公里处开始降落，使用变推力发动机，依靠自主控制，经过了主减速段、调姿段、接近段、悬停段等几个阶段，在距离月面100米高度时，探测器进行短暂的悬停，之后，嫦娥三号在反推火箭的作用下继续慢慢下降，直到离月面4米高时再度悬停。此时，关掉反冲发动机，探测器实施自由下落，完美着陆月球虹湾地区。整个运行轨迹如图。下列说法正确的是（ ）
A.“嫦娥三号”在整个落月过程中相对于月球的机械能减少
B.“嫦娥三号”处于悬停段时相对于月球的加速度为零
C.“嫦娥三号”从距离月面100米高度悬处停缓慢下降到距月面4米高再度悬停过程中合外力做功为零
D.“嫦娥三号”关闭发动机自由下落到月面的时间约为0.9秒
答案：ABC
赏析：本题以“嫦娥三号”探测器经过了主减速段、调姿段、接近段、悬停段等几个阶段，完美着陆月球虹湾地区为背景，重点考查了机械能守恒定律、动能定理、共点力作用下物体的平衡、自由落体运动等重点主干知识，对学生的理解能力、推理能力、分析综合能力的培养有积极的意义。
根据高中物理新课程标准和考试大纲的要求，试题命制要以能力测试为主，注重对学生科学素养的考查，注重理论联系实际，关注物理科学与技术、社会的联系，关注物理知识在现代生产、生活方面的广泛应用，而“嫦娥三号”的成功落月正好展示了我国在现代科技发展方面的巨大成就，以此为背景命制的试题必将有利于激发学生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维教学目标的实现。