Question

【題目】閱讀短文，回答問題。

2019年1月3日，嫦娥四號探測器（圖甲）搭載著“玉兔二號”月球車（圖乙）成功降落月球南極，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸。探測器著陸后進(jìn)行了月球車和探測器“兩器分離”，分離后在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍并傳回地球。

月球車設(shè)計的相關(guān)參數(shù)如下表：

設(shè)計質(zhì)量	135	獨立驅(qū)動的車輪個數(shù)/個	6
長	1.5	每個輪子與水平月面的接觸面積	100
寬	1	月面的行駛速度	200
高	1.1	耐受溫度范圍	-180℃~150℃

月球車能源為太陽能，能夠耐受月球表面真空、強輻射、極限溫度等極端環(huán)境。由于月夜溫度極低，電子設(shè)備無法正常工作，所以它將進(jìn)入休眠狀態(tài)，休眠期間由同位素溫差發(fā)電保溫，等到月晝來臨，它將自主喚醒，進(jìn)入工作狀態(tài)。

(1)根據(jù)上述信息，請判斷以下說法中正確的是______________；

A．月球車可以使用汽油機來驅(qū)動

B．月球車在月球上慣性將減小

C．月球車的零件應(yīng)該用熱脹冷縮較明顯的材料制成

D．接近月面時，探測器需要懸停尋找最佳降落地點，懸停時它受到的是平衡力

(2)月球車以太陽能為能源，這是_____________（選填“常規(guī)”或“新”）能源。若太陽光照射到太陽能電池板上的輻射功率為。電池產(chǎn)生的電壓為，并對車上的電動機提供的電流。則太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化電能的效率是_________________；

(3)探測器接近月面時，在反推發(fā)動機和緩沖機構(gòu)的保護下安全著陸預(yù)選區(qū)。為使探測器順利軟著陸，從月球表面觀察到發(fā)動機點火后產(chǎn)生的高壓氣流應(yīng)向__________________（選填“上方”、“下方”或“水平方向”）噴出；

(4)在地球上重的物體在月球上重，則“玉兔二號”月球車對水平月面的壓強為______________。假如月球車在行進(jìn)過程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球車水平勻速直線前進(jìn)，牽引力做的功為___________；（取）

(5)小明對月球車的“喚醒系統(tǒng)”非常感興趣，他利用光敏電阻設(shè)計了一個“模擬喚醒系統(tǒng)”，如圖丙所示，該系統(tǒng)由“喚醒電路”、“控制電路”等組成，其中電源的電壓為，電阻箱的電阻為（），是光敏電阻，它的阻值隨光強的變化關(guān)系如下表所示，光強用符號表示，單位用符號表示。

	1.0	2.0	3.0	4.0	6.0	7.0	8.0
	18	9	6	4.5	3	3	3

① 據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖丁坐標(biāo)中描點作出RP~E的關(guān)系圖線。

（___________）

②若兩端電壓必須等于或大于時，控制電路才能啟動，喚醒玉兔并驅(qū)動玉兔工作，小明設(shè)定光強為時喚醒玉兔，則電阻箱的阻值至少應(yīng)調(diào)到_______； 當(dāng)光強為時，在保證控制電路能正常啟動的條件下，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使其消耗的電功率為，則此時消耗的電功率為___________；為了能使控制電路在光線強度較弱時就能控制電路進(jìn)入工作狀態(tài)，可采取的措施是：_______________。 （答出一種即可）

Answer 1

【答案】D 新 16% 下方 3750 1350 8 3 調(diào)大電阻箱的電阻值（或調(diào)大電源的電壓值）

【解析】

(1)[1]A．月球車不可以使用汽油機來驅(qū)動，因為月球上面是真空，沒有氧氣，汽油機里的汽油需要氧氣才能燃燒，A錯誤；

B．月球車在月球上質(zhì)量不變，那么它的慣性也不變，B錯誤；

C．如果用熱脹冷縮明顯的材料制作，那么會容易使月球車發(fā)生形變，儀器會損壞，C錯誤；

D．探測器懸停時，處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時月球車受到月球的引力和發(fā)動機的反沖力，這兩個力大小相等、方向相反、作用在同一物體上，是一對平衡力，D正確。

故選D。

(2)[2]太陽能和傳統(tǒng)能源對比，它是新能源。

[3]由題意可知，相同時間內(nèi)太陽能電池板吸收的能量是

車上的電動機電流所做的功是

那么太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化電能的效率是

(3)[4]探測器在月球著陸時靠發(fā)動機點火向下噴氣，由于力的作用是相互的，探測器會受到一個向上的推力，從而實現(xiàn)軟著陸，所以從月球表面觀察到發(fā)動機點火后產(chǎn)生的高壓氣流應(yīng)向下方噴出。

(4)[5]在地球上重的物體在月球上重，設(shè)這個物體的質(zhì)量是m，可得到

由上式解得，則“玉兔二號”月球車對水平月面的壓力是

月球車與水平月面的接觸面積是

那么可知道月球車對水平月面的壓強是

[6]由題中條件可知，月球車受到的阻力是

因為月球車水平勻速運動，水平方向上受力平衡，可知

前進(jìn)，牽引力做的功是

(5)[7]根據(jù)表中的數(shù)據(jù)描點連線，如下圖所示。

[8]從圖中可看到，光強為時，光敏電阻的阻值大小是，由題意可知，電阻箱的電壓最小是8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，光敏電阻的電壓是

這時電路中的電流大小是

則電阻箱的阻值是

即電阻箱的阻值至少應(yīng)調(diào)到。

[9]當(dāng)光強是時，，由題意可知調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使其消耗的功率是9W，假設(shè)這時電阻箱的電壓是U，電路中的電流是I，可列出對應(yīng)方程

解得等于3V或9V，但是題中條件說明電壓至少是8V，所以，可求得，所以消耗的電功率是

[10]當(dāng)光線較弱時，光敏電阻的阻值較大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，分得的電壓較大，而R兩端的電壓較小，所以可通過增大電阻箱R的阻值，使在阻值較大時，也可以分得至少是8V的電壓；也可以調(diào)大電源的電壓值，這時即使阻值較大，R兩端的電壓也可達(dá)到8V以上。