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．单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机在每秒钟内
A．完成120个冲程，对外做功30次
B．完成60个冲程，对外做功15次
C．完成30个冲程，对外做功15次
D．完成60个冲程，对外做功30次
2．自然界各种形式的能量可以相互转化，下列关于机械能与其他形式能量的转化的说法不正确的是
A．帆船行驶时，风能转化为动能
B．水电站将水的电能转化为机械能
C．汽车刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能
D．自行车运动员奋力蹬车时，人体内的部分化学能转化为动能
3．2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下列有关说法正确的是
A．火箭点火升空过程中，内能转化为机械能
B．火箭点火升空过程中，火箭的惯性消失
C．火箭加速上升过程中，重力势能转化为动能
D．火箭加速上升过程中，只受到重力和空气阻力
4．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．“长征七号”上升过程中是动能转化为重力势能
B．“长征七号”上升过程中是燃料通过燃烧释放内能，内能转化为机械能
C．发射场地有大量的水池，是利用水的密度大特性
D．液态煤油的热量大
5．下列有关热机的说法中不正确的是（ ）
A．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
B．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
C．热机的大量使用会造成环境污染
D．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
6．如图所示是我区职业教育集团校使用的“风光互补”景观照明灯．它头顶“小风扇”，肩扛光电池板，腰挎照明灯，脚踩蓄电池．下列关于这种景观照明灯说法
① 光电池板可将电能转化为光能
② “小风扇”利用风力发电，将机械能转化为电能
③ 蓄电池充电时，将电能转化为化学能
④ 景观照明灯利用的太阳能和风能都属于可再生能源
正确的有
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
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
8．2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（　　）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
9．下列说法不正确的是（ ）
A．固体很难被压缩也很难被拉长，说明分子间既存在斥力也存在引力
B．温度越高的物体，其内部分子无规则运动的剧烈程度就越大
C．柴油机的压缩冲程是将机械能转化为内能
D．内能增大的物体，其温度一定升高
10．下列关于能量的说法中，正确的是（　　）
A．火箭加速升空时，将动能转化为重力势能
B．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
C．热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D．烧水过程中壶盖跳起时，机械能转化为内能
二、填空题
11．如图所示，火箭在液态氢燃料的燃烧下，生成了高温、高压燃气推动火箭后温度降低，这是用对外______方法使燃气的内能______，将一部分内能转化为火箭的______能。
12．如图所示，2020年5月5日，我国长征五号运载火箭成功发射。火箭使用的燃料是液态氢，这是利用了液态氢__的特点，装载的2t态氢完全燃烧放出的热量是__J，发射台下方建有水池，通过水__（填物态变化名称）吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以__的方式改变火箭内能。（）
13．四冲程汽油机经过______ 个冲程，飞轮旋转一周；若这台汽油机的转速是1200r/min，则在1min内，这台汽油机做功冲程出现了______ 次．
14．我国用长征火箭发射“嫦娥”系列卫星，火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的_______能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的______大；“嫦娥”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，这是通过________的方式改变物体的内能．
15．2018年11月成功试射的巨浪——3潜射洲际导弹是中国的国之利器，它采用固体燃料发动机，发射把燃料的______能最终转化为导弹的机械能；出水面后高速飞行，导弹外表面温度较高，由于弹头表面涂有一层特殊的固体物质，这种物质在高温下会______并______（后两空的填物态变化），吸收大量的热，对导弹起保护作用。
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．朱雀二号（ZQ-2）运载火箭是蓝箭航天（蓝箭航天空间科技股份有限公司）完全自主研发、具备自主知识产权的一款中型液体运载火箭系统。配备具有自主知识产权的液氧甲烷低温发动机，也是国内首款液氧甲烷推进剂运载火箭。
(1)液氧甲烷燃料（液氧（-182℃）和甲烷（-162℃））采用先降低温度再进行_____的方式液化而成。朱雀二号发动机_____（选填“属于”“不属于”）热机。
(2)液态甲烷密度为420千克/立方米，低于煤油的840千克/立方米，同等质量/能量燃料需求体积降低很多，84吨液态甲烷比煤油体积增加了_____m3，放出的热量增加了_____J。（液态甲烷热值为5.6 107J/kg，没有热值为4.6 107J/kg）
(3)组装火箭的时候用如图所示装置提升一个100N的部件，所用的拉力为40N，且部件上升过程中动滑轮恰好转过1圈。已知动滑轮周边凹槽的周长C=0.3m，部件上升过程中的拉力所做的总功为_____J，滑轮组的机械效率为_____%。
(4)朱雀二号火箭飞行的速度为7.9km/s，火箭从西向东飞越我国领土上空（东西相距约5200km）的时间为_____h。
18．请阅读《嫦娥五号中的物理》并回答。
嫦娥五号中的物理
2020年11月24日4时30分，嫦娥五号探测器在文昌航天发射场成功发射。探测器由俗称“胖五”的长征五号运载火箭送入预定轨道，开启了我国首次地外天体采样的返回之旅。
长征五号运载火箭将嫦娥五号送入轨道，要以几千米每秒的高速穿越大气层。在这么高的速度下，火箭外壳与大气摩擦将会导致高温，尤其是火箭头部的温度会高达上千摄氏度。火箭之所以能承受如此高的温度，得益于其表面的一种既耐高温又有良好隔热性能的涂层材料。
科学家们在耐高温的有机合成树脂中，添加一些无机填料（如二氧化硅、云母粉、碳硼纤维等）和氧化硒、硫化汞等物质，发明了一种既耐高温又有良好隔热性能的耐烧蚀隔热涂料。把这种涂料喷涂在火箭的外壳上，就形成了一个保护层。当火箭在大气中高速飞行时，涂层中的氧化硒、硫化汞等物质会因受热而由固态直接变成气态，而耐高温有机树脂则形成微孔的碳化层。氧化硒、硫化汞等物质在由固态直接变成气态过程中带走部分热量，而留下的碳化层就像一道隔热的屏障，把外界大部分热量与火箭外壳隔开，从而保证了火箭在高温下高速运行。
2020年12月17日1时59分，嫦娥五号的返回器带着1731克的月壤，在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
返回器从38万公里之外的月球飞往地球的过程中，相当于从38万公里的高度“掉”向地球，来到地球附近的时候，其速度接近地球的第二宇宙速度（11.2km/s）！返回器以这样高的速度进入大气层，一不小心， 就有可能像流星一样化为青烟。为了克服这一难关， 设计师们决定借助地球大气层这个天然屏障，通过空气摩擦产生的阻力实现减速目的，并提出了一个大胆的方案一半弹道跳跃式再入返回，就像在太空中“打水漂”。返回器先是高速进入大气层，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后再以第一宇宙速度（7.9km/s） 扎入大气层，保证了返回器的顺利着陆。
（1）试分析说明，科学家采用了什么方法，保证火箭在上升过程中，在高温下也能安全运行___________ 。
（2）嫦娥五号返回器从38万千米之外的月球飞往地球，若始终以第二宇宙速度飞行，需要___________ s 到达地球（最后结果保留整数）。
19．今年6月23日上午，我国西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，成功发射北斗系统最后一颗组网卫星，北斗系统为推动全球经济发展，和平利用外太空做出了巨大贡献。下图是发射升空图片，请从卫星发射过程中找出你发现的物理现象，以及所涉及的物理知识。
例如：物理现象：火箭与卫星分离后会落回地面
物理知识：受到重力作用
物理现象：______
物理知识：______
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
飞轮转速为1800r/min=30r/s，因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，所以，该汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次。
故选B。
【点睛】
2．B
【解析】
【详解】
A．帆船行驶时，风能做功使船前进，所以风能转化为船的动能，故A不符合题意；
B．水电站将水的机械能转化为电能，故B符合题意；
C．汽车刹车过程中，机械能克服摩擦做功，所以刹车片会发热，将动能转化为内能，故C不符合题意；
D．自行车运动员奋力蹬车时，人体内的部分化学能做功，转化为自行车前进的动能，故D不符合题意。
故选B。
3．A
【解析】
【详解】
分析：（1）火箭是热机的一种，工作时，燃料的化学能转化为燃气的内能，高温高压的燃气推动火箭升空，燃气的内能转化成火箭的机械能；
（2）惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性，惯性是物体本身的一种性质；
（3）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增加；
（4）火箭加速运动时，不受平衡力，受到重力，摩擦力还有推力作用．
解答：A、火箭点火发射时，产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能，故A正确；
B、火箭点火升空过程中，仍然具有惯性，因为惯性是物体本身的一种性质，故B错误；
C、火箭加速上升的过程，质量不变，速度增加，故动能增加，同时高度增加，重力势能增大，故不是重力势能和动能的转化，故C错误；
D、火箭加速上升，受力不平衡，火箭受的向上的推力大于向下的重力，合力向上，火箭加速上升，故D错误．
故选A．
【点睛】本题通过卫星发射，考查了力与运动的关系、运动和静止的相对性以及热机工作时的能量转化，涉及的知识点较多，需要认真分析，认真解答．
4．B
【解析】
【详解】
A、“长征七号”上升过程中质量不变，速度变大，动能变大；高度变大，重力势能变大，动能没有转化为重力势能；故A错误；
B、“长征七号”上升过程中，利用内能做功，内能转化为动能和机械能；故B正确；
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；故C错误；
D、“长征七号”发动机用液氧煤油做燃料，原因是液氧煤油具有较高的热值，完全燃烧相同质量的该燃料时，可以释放出更多的热量；故D错误．
故选B．
5．A
【解析】
【详解】
试题分析：功率是指单位时间内完成的功，表示做功的快慢；而热机的效率是是指用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧获得的内能的比．功率和热机的效率无关；热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，四冲程内燃机中，只有做功冲程完成这一过程，其余三个冲程靠惯性来完成；热机给人类带来文明的同时，也带来了大气污染、噪声污染和温室效应等；在四冲程内燃机中，废气带走的热量占总能量的33%-35%，减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率，故选A
6．B
【解析】
【详解】
① 光电池板可将光能转化为电能，故错误；
② “小风扇”利用风力发电，将机械能转化为电能，利用了电磁感应原理，正确；
③ 蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存在电池中，说法正确；
④太阳能和风能属于可再生能源，说法正确．
故选B．
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．D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC．机械能是动能和势能之和，天舟二号货运飞船加速上升过程中，重力势能和动能都增大，机械能变大，是将燃料的内能转化为机械能，故ABC错误；
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓的相对位置没有发生改变，同步运行，处于相对静止状态，故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
【详解】
A、固体很难被压缩也很难被拉长，说明分子间既存在斥力也存在引力，故A正确；
B、温度越高的物体，其内部分子无规则运动的剧烈程度就越大，故B正确；
C、柴油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，故C正确；
D、内能增大的物体，其温度可能保持不变，如晶体熔化时，内能增大，温度保持不变，故D错误，符合题意为答案；
故选D．
10．B
【解析】
【详解】
A．火箭在加速上升的过程中，利用内能做功，将内能转化为动能和重力势能，故A错误；
B．用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故B正确；
C．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；
D．壶盖跳起时，売内水蒸气的内能减少，盖获得了机械能，所以是内能转化为机械能，故D错误。
故选B。
11． 做功 减小 机械
【解析】
【详解】
[1][2][3]液态氢燃料在火箭中燃烧，生成的高温、高压的燃气推动火箭升空后，这是通过做功方法使燃气内能减小，将燃气的一部分内能转化为火箭的机械能，燃气的内能减小，温度降低。
12． 热值大 汽化 做功
【解析】
【详解】
[1]火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的热值大的特点。
[2]液态氢完全燃烧放出的热量
[3]发射台下方建有水池，通过水汽化吸收热量，使发射时发射台不至于温度过高被烧坏。
[4]火箭高速运动过程中，与空气摩擦而温度急剧升高，这是以做功的方式改变火箭的内能。
13． 2 600
【解析】
【详解】
四冲程汽油机工作时，飞轮旋转一周，活塞往复运动一次，进行两个冲程；
若四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮在1min内转1200圈，共完成600个工作循环，完成2400个冲程，共做功600次．
点睛：本题难点是明白内燃机一个工作循环经历四个冲程、燃气对外做功一次、活塞往返两次，曲轴转动两周．
14． 机械 热值 热传递
【解析】
【详解】
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；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且热值大，在同样情况下，可以释放更多的热量；航天飞船进入太空以后，在没有太阳照射时，其表面的温度会急剧下降，这时飞船的内能会减小，这种改变内能的方式属热传递。
15． 化学 熔化 汽化
【解析】
【详解】
[1]燃料燃烧的过程中把化学能转化为内能，所以是发动机工作时把燃料的化学能先通过燃烧转化为内能，再通过做功最终转化为火箭的机械能。
[2][3]箭与大气摩擦产生的热量很容易烧毁火箭，所以要利用特殊材料的熔化和汽化来吸收热量，从而对导弹起保护作用。
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． 压缩体积 属于 100 12 83.3 18.3
【解析】
【详解】
(1)[1]使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种，运载火箭所用的燃料就是液态的氢和氧是通过采用了先降低温度再压缩体积方式液化。
[2]热机是指各种利用内能做功的机械，是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类，朱雀二号发动机属于热机。
(2)[3][4]体积增加量为
放出的热量增加为
(3)[5][6]动滑轮转过一圈，绳子自由端移动的距离是动滑轮的一个周长，拉力所做的总功为
动滑轮与3股绳连接，重物上升高度为动滑轮周长的三分之一，有用功为
则滑轮组的机械效率为
(4)[7]朱雀二号飞越我国领土上空所需时间为
18． 见解析 33929
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由材料可知，火箭之所以能承受如此高的温度，得益于其表面的一种既耐高温又有良好隔热性能的涂层材料。
（2）[2]嫦娥五号返回器返回到地球所用的时间为
19． 火箭燃料燃烧时会使周围空气温度升高 燃料燃烧将化学能转化为内能
【解析】
【详解】
[1]火箭燃料燃烧时会使周围空气温度升高。
[2]火箭升空时有燃料燃烧，使化学能转化为内能，通过热传递的方式将能量传给空气，所以空气会吸收热量温度会升高。
答案第1页，共2页
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