北师大版九年级年级全一册10.5火箭同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 10.5 火箭 同步练习
一、单选题
1．2020年5月，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，如图所示，火箭采用无毒无污染的液氧液氢和煤油推进系统，火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，若火箭的重量约为900t，在刚升空后的600s内就匀速运动到450km的高空。关于火箭下列说法错误的是（　　）
A．液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积的方式液化的
B．火箭加速上升，机械能在增大
C．火箭匀速运动600s的速度为750m/s
D．火箭升高450km克服自身重力做功的功率约是
2．“嫦娥四号”探测器被长征三号运载火箭送入月球轨道，并顺利抵达月球背面， 下列关于火箭和“嫦娥四号”探测器的说法不正确的是（ ）
A．火箭升空时，以发射塔为参照物，火箭是运动的
B．火箭加速上升时，喷出的气体对火箭的推力大于火箭对喷出气体的推力
C．“嫦娥四号”探测器登陆月球后，其质量不变
D．火箭加速上升时，其机械能变大
3．如图所示长征七号火箭使用的是液氧煤油推进剂，无毒、无污染，清洁环保。下列说法正确的是（　　）
A．运载火箭采用液氢作为推进剂的主要原因是因为它的热值大
B．运载火箭在发射升空过程中是动能转化为重力势能
C．发射场地有大量的水池，是利用水的密度大特性
D．液氧煤油的热量大
4．如图所示，是我国载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（　　）
A．燃气做功使火箭上升，燃气的内能增大
B．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
C．火箭点火升空过程中是由内能转化为机械能
D．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
5．下列关于热量的说法，正确的是
A．温度高的物体，热量越多
B．内能大的物体，具有的热量也多
C．物体的内能增加，一定是吸收了热量
D．热量是物体在热传递过程中内能的改变量
6．下列实例与能转化相对应的是
A．热机：机械能转化为内能 B．发电机电能转化为机械能
C．电动机：电能转化为机械能 D．燃料燃烧：内能转化为化学能
7．下列关于能量的说法中正确的是（　　）
A．在北方很多地区充分利用风力来发电，风能属于可再生能源
B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
C．“神舟”飞船在加速升空过程中，它的动能增加，机械能不变
D．汽油机做功冲程中，将机械能转化为内能
8．运载火箭在发射过程中，若不计空气阻力，则下列说法正确的
A．点火前火箭竖直立在发射台上时，只受重力作用
B．点火后火箭升空时，受到重力和向上推力的作用
C．点火后火箭升空时，只受重力作用
D．点火后火箭升空时，只受向上推力的作用
9．如图是内燃机的某个冲程，下列几种情况中与该冲程能的转化方式一致的是（ ）
A．滚摆上升 B．火箭升空
C．钻木取火 D．瀑布
10．2020年5月5日，我国“长征五号”B运载火箭在海南文昌发射成功。关于火箭发射过程中所包含的物理知识，正确的是（　　）
A．发射前，火箭对发射台的压力和发射台对火箭的支持力是一对平衡力
B．发射前，火箭受到的重力和火箭对发射台的压力是一对相互作用力
C．火箭加速升空的过程中，机械能不守恒
D．火箭加速升空的过程中，动能转化为重力势能
二、填空题
11．市区的一些街道安装了太阳能路灯，灯杆顶端的太阳能电池板白天将太阳能转化为电能，给灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为_____能储存起来，夜晚蓄电池提供电能使路灯发光．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为3.0×107J，这与完全燃烧_____kg煤放出的热量相当（煤的热值是3.0×107 J/kg）．
12．2018年10月2日晚，江西省第十五届运动会开幕式在景德镇拉开序幕，其中火炬塔的艺术造型和火炬点燃方式受到在场观众高度关注，一架无人机从“朱雀”嘴中接过火种飞向由五环、窖砖、青花瓷图案组成的主火炬塔并将火炬盆引燃如图所示，火炬塔中燃料燃烧时将_____能转化为_____能．
13．火箭发射升空时，燃料通过燃烧将_______能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的_______能。
14．2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的___________能转化为燃气的内能，卫星的机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
15．2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕。如图所示，是火箭首飞时的情景：火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的______冲程 此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过______方式改变箭体的内能。
三、综合题
16．建设具有国际先进水平的空间站，解决较大规模的 长期有人照料的空间站应用问题，是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标 2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕 如图所示，是火箭首飞时的情景∶该火箭起飞后，火箭相对于发射架是________的；地面控制中心通过_______波向它发出指令；火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的_______冲程 此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过_______改变箭体的内能
17．如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作．
（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的_____推动活塞向下运动，对外做功，同时将_____能转化为_____能．
（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．
①该发动机在1s内做功_____J，单缸排量V=_____L．
②在每个做功冲程里，发动机做功W=_____J．
（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=_____Pa．（1L=10﹣3m3）
（4）如图为发动机在做功冲程中的示意图．下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=_____，燃气对活塞所做的功W=_____，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=_____，故W=pV．
18．嫦娥五号由国家航天局组织实施研制，是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道。12月1日，嫦娥五号在月球预选着陆区着陆。12月6日，嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器分离，进入环月等待阶段，准备择机返回地球。12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品着陆地球。
　　 　　
（1）长征五号运载火箭在穿越地球大气层时速度越来越快，那么火箭受到的推力与自身重力______（选填“相等”或“不相等”）；
（2）火箭上升的作用力来自于______（选填“燃气”或“空气”）；
（3）嫦娥五号轨道器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作匀速直线运动，如图丙所示。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______（选填“竖直向下”、“火箭运动的反方向”或“水平向左”）。
19．阅读短文，回答问题：
嫦娥五号月球探测器
嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，它的质量大约是8400千克。2020年11月24日4时30分，用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。2020年12月6日嫦娥五号在太空上演“月轨相拥”对接，完成了轨道器与上升器的高速交会对接过程。中国航天科技集团研制的红外及可见光双谱段监视相机，拍照了发生在38万公里之外高速运行的两器相拥过程中的瞬间。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品高速返回地球，按照预定方位降落。
（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，是利用了液态氢______的特点；
（2）长征五号运载火箭发射时，氢气燃烧释放的能量，最终转化为火箭的______；
（3）嫦娥五号探测器的质量大约是8400千克，到了月球上嫦娥五号的质量______（填“增大”或“不变”或“变小”）；
（4）轨道器与上升器的高速交会对接过程，以轨道器为参照，上升器是______的；
（5）嫦娥五号返回器高速返回接近地球时，返回器的温度会很高，这是通过______方式增大内能的；
（6）红外技术在生活中的应用举例______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A．使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种，液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积方式液化的，故A正确，不符合题意；
B．火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，将燃料的内能转化为火箭的机械能，所以机械能增大，故B正确，不符合题意；
C．火箭匀速运动600s的速度
v===750m/s
故C正确，不符合题意；
D．火箭的重力
G=mg=900×103kg×10N/kg=9×106N
火箭升高450km克服自身重力做功
W=Gh=9×106N×450×103m=4.05×1012J
则功率
P===6.75×109W
故D错误，符合题意。
故选D。
2．B
【解析】
【详解】
A．火箭升空时，以发射塔为参照物，火箭的位置不断变化，是运动的，故A正确，不符合题意；
B．火箭尾部喷出气体，火箭对气体产生推力，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力，这两个力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B错误，符合题意；
C．质量是物质的属性，与位置无关，“嫦娥四号”探测器登陆月球后，其质量不变，故C正确，不符合题意；
D．火箭加速上升时，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，故其机械能变大，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．A
【解析】
【详解】
A．火箭使用液氧煤油，原因是液氧煤油具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氧煤油时，可以释放出更多的热量，故A正确；
B．运载火箭加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度增大，高度增大，因此动能和重力势能都增大，故B错误；
C．发射塔下的大水池盛满了水，这是利用了水的比热容大的特性，升高相同的温度，带走的热量多，同时水汽化会吸收热量，故C错误；
D．燃料的热值大，由于不确定燃料质量的多少，所以无法判定放出热量的多少，热量是一个过程量，不能说热量大，故D错误。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A．燃气对外做功，温度降低，内能减小，故A错误；
B．燃气温度高，周围低温的空气吸热，内能增大，温度升高，温度越高分子运动越剧烈，故B错误；
C．火箭升空消耗燃料产生高温高压的气体，推动火箭向上加速运动，内能转化为机械能，故C正确；
D．白气是小水滴，是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的，故D错误。
故选C。
5．D
【解析】
【详解】
A、温度越高的物体，分子运动越剧烈，内能越多；热量是热传递过程中传递的内能多少，是一个过程量，不是含有热量多，故A错误；
B、热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故B错误；
C、改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；物体内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C错误；
D、热量总从高温物体传递到低温物体，热量只存在于热传递或热交换过程中，因此热量是热传递过程中物体内能的改变量，故D正确．
故选D．
点睛：做功和热传递是改变内能的两种方式，它们在改变内能上是等效的．
6．C
【解析】
【分析】
根据题中“下列实例与能转化相对应的是”可知，本题考查能量的转化和利用．能量在一定条件下可以相互转化，明确消耗了哪种形式的能，得到了哪种形式的能，从而进行分析判断．
【详解】
A．热机是通过燃料燃烧把内能转化为机械能的装置，故A错误．
B．发电机是根据电磁感应原理制成的，是将机械能转化为电能，故B错误．
C．电动机工作时，将电能转化为机械能，故C正确．
D．燃料燃烧，将化学能转化为内能，故D错误．
7．A
【解析】
【详解】
A．我国北方地区风能资源比较丰富，可以充分风能来发电，风能可以源源不断的从自然界获得，是可再生能源，故A正确；
B．因为改变物体内能的方法有：做功和热传递。物体内能增加，可能从外界吸收热量，也可能是外界对物体做功，故B错误；
C．飞船在加速升空过程中，速度增大，动能增大；高度增加，重力势能增加，所以机械能增加，故C错误；
D．压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机械能，故D错误。
故选A。
8．B
【解析】
【详解】
试题分析：点燃火箭前，火箭静止在发射台上，因此火箭受到重力和支持力作用；点火升空时，不计空气阻力，火箭受到推力和重力作用，因此只有B选项正确．
故选B．
考点：力与运动的关系．受力情况分析
点评：对物体进行正确受力分析是解答本题的关键，注意火箭升空的力来自燃料燃烧．
9．C
【解析】
【详解】
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能；
A、滚摆上升时，质量不变，速度减小，高度增加，故将动能转化为了重力势能，故A不符合题意；
B、火箭升空时，将内能转化为机械能，故B不符合题意；
C、钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为了内能，故C符合题意；
D、瀑布是将水的重力势能转化为了水的动能，故D不符合题意．
故选C．
10．C
【解析】
【详解】
A．发射前，火箭对发射台的压力和发射台对火箭的支持力作用在不同物体上，不是一对平衡力，故A错误；
B．发射前，火箭受到的重力和火箭对发射台的压力方向相同，不是一对相互作用力，故B错误；
C．火箭加速升空的过程中，高度增大，速度增大，动能与重力势能增大，机械能增大，则机械能不守恒，故C正确；
D．火箭加速升空的过程中，高度增大，速度增大，动能与重力势能均增大，燃料的内能转化为火箭的动能与重力势能，故D错误。
故选C。
11． 化学 1
【解析】
【详解】
蓄电池充电时，电能转化为化学能储存在蓄电池中；
根据得，需要燃烧煤的质量为：
．
12． 化学 内
【解析】
【详解】
火炬塔中燃料燃烧时，是将燃料的化学能转化为内能．
13． 化学 机械
【解析】
【详解】
[1]燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为燃气的内能；
[2]燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能。
14． 化学 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1]火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
[2]卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。
15． 做功 做功
【解析】
【分析】
【详解】
[1]内燃机的做功冲程是把内能转化为机械能。火箭升空过程中，火箭发动机工作时将内能转化为机械能，故发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[2]做功和热传递都可以改变物体的内能，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过做功改变箭体的内能。
16． 运动 电磁 做功 做功
【解析】
【详解】
[1]火箭起飞后，火箭与发射架之间的位置发生变化，故火箭相对于发射架是运动的。
[2]电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波向它发出指令。
[3]火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气，故火箭发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[4]火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过做功改变箭体的内能
17． 内 机械 1.2×105 0.5 600 1.2×106 pS pSl Sl
【解析】
【详解】
试题分析：（1）在内燃机的做功冲程中，是燃气的内能转化为活塞的机械能；
（2）发动机做的功W=Pt，将功率值代入即可求解；
四缸发动机的容量是2.0L，所以每个汽缸的容量是0.5L；
解决此题要知道发动机飞轮每转动两周里做功一次，所以结合表格数据可知，该发动机每分钟可以做功3000次；
（3）结合公式W=pV变形可得P=，将功和单缸排量值代入即可得出答案；
（4）推导公式时需要结合压强公式、功的公式及几何知识进行分析解答．
解：
（1）在做功冲程中，燃气内能对外做功，将内能转化为机械能；
（2）已知输出功率是120kW，所以每秒做功W=1.2×105W×1s=1.2×105J；
由表格信息可知，
①因为转速为6000r/min，四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，
所以1s内做功50次，
因为四缸总排量为2.0L，
单缸排量：v=×2.0L=0.5L，
所以发动机在1s内做功1.2×105J，
②因为发动机有四个缸同时工作，
所以每个缸1s内做功：
W=×1.2×105J=3×104J，
因为1s内做功50次，
所以每个做功冲程做功：
W′=×3×104J=600J．
（3）因为W′=pV，V=0.5L=0.5×10﹣3m3，
所以燃气对活塞的压强：
p===1.2×106Pa
（4）由压强公式p=可知，F=PS，
活塞做功W=Fl=pSl，而V=Sl，
所以W=pV；
故答案为（1）内；机械；（2）①1.2×105；0.5；②600；（3）1.2×106；（4）pS；psl；Sl．
【点评】此类综合性的题目，要结合内燃机的四个冲程特点，压强公式及其做功公式，联系几何知识共同解答．
18． 不相等 燃气 竖直向下
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由题意知，长征五号运载火箭在穿越地球大气层时速度越来越快，受到非平衡力的作用，合力的方向与物体运动的方向相同，那么火箭受到的推力大于自身重力，火箭受到的推力与自身重力不相等。
（2）[2]火箭的燃气燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，故火箭上升的作用力来自于燃气。
（3）[3]嫦娥五号轨道器完成探月任务后乘火箭离开月球表面作匀速直线运动，受到的是平衡力的作用，火箭受到的月球竖直向下的重力和火箭燃气竖直向上的推力作用。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竖直向下。
19． 热值大 机械能 不变 静止 做功 红外线夜视仪
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，液态氢热值大，质量相同的液体氢完全燃烧时释放的热量更多。
（2）[2]运载火箭发射时，火箭升空，氢气燃烧释放的能量最终转化为机械能。
（3）[3]嫦娥五号探测器的质量不变，因为质量与地理位置无关。
（4）[4]轨道器与上升器的高速交会对接过程，轨道器与上升器是相对静止的，故以轨道器为参照，上升器是静止的。
（5）[5]返回器的温度会很高，返回器受到大气摩擦力，克服摩擦力做功，改变内能，故是通过做功的方式改变内能。
（6）[6] 红外技术应用有红外线夜视仪、红外线导弹等。
答案第1页，共2页
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