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．关于如图所示实验的说法，错误的是（ ）
A．试管口出现的白雾是液化的结果
B．该实验基本能反映热机的工作原理
C．木塞冲出的过程机械能转化为内能
D．该实验可以说明做功能改变物体的内能
3．2018年8月28日，雅加达亚运会跳水迎来首个比赛日，中国队曹缘和其队友发挥稳定，顺利夺冠，如图所示，现假设他的质量为m，他在空气中的阻力不计，他进入水中后，设水对它的浮力和其他阻力大小恒为f，他在水中下降高度为h后速度为零，则（　　）
A．他在离开跳板至落水之前，动能增加，重力势能减少，机械能不变
B．他在离开跳板至落水之前，动能减小，重力势能增加，机械能减少
C．他在进入水中后至速度为零，重力做的功是mgh
D．他在离开跳板至速度为零，他的重力势能减少，机械能减少
4．西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空 下列说法中正确的是（　　）
A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能
B．燃料燃烧时将内能转化为化学能
C．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大
D．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大
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
6．2020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
7．轻轨大大方便了重庆人民的出行，当轻轨快速通过时人和车厢之间空气流速就会增大，压强就会减小，站台上的人将会感到有力把自己往车厢方向推。因此为了安全，站台上有一条黄线，轻轨进站时，人不能越过黄线。以下实例中，应用了流体压强与流速规律使物体向上运动的是（　　）
A．气球的升空 B．大型客机的升空 C．潜水艇上浮 D．火箭的升空
8．2020年5月5日18时，在中国文昌航天发射场，长征五号B运载火箭点火升空，成功将新一代载人飞船实验船送入预定轨道。如图所示，试验船在随火箭加速升空过程中（ ）
A．火箭的惯性变大
B．火箭的动能和势能都增大
C．火箭将机械能转化为化学能
D．火箭主要用液态氢做燃料，主要是因为氢的比热容大
9．如图所示为喷气式飞机和火箭在飞行中的情景，下列关于它们的说法正确的是( )
A．飞机和火箭使用的发动机，都是利用空气来助燃的
B．飞机和火箭使用的发动机，都不是利用空气来助燃的
C．飞机和火箭都是利用高温、高压气体产生的反作用力来飞行的
D．飞机和火箭都是利用机械能转化为内能来飞行的
10．“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
二、填空题
11．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。（）
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．
13．2020年5月，长征五号运载火箭在海南文昌首飞成功。火箭升空的过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的______冲程。在此过程中，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过______的方式改变箭体的内能。
14．2020年长征五号系列运载火箭共安排3次发射，将分别发射新一代载人飞船试验船、火星探测器和嫦娥五号探测器。运载火箭携带探测器升空的过程中，探测器相对于运载火箭是_____的，燃料燃烧后产生的_____能转化为火箭的_____能。
15．2019年12月27日20点46分左右，我国长征五号遥三运载火箭在海南文昌发射中心发射升空，将实践二十号卫星准确送入预定轨道，发射取得圆满成功。发射起飞阶段的卫星动能______，重力势能______（均选填“增大”、“不变”或“减小”）；火箭发动机的做功冲程是将______能转化成______能。
三、综合题
16．请阅读《太空快递，稳稳送达》，回答问题。
太空快递，稳稳送达
“叮咚~尊敬的天和核心舱，天舟二号已出发送货，正在派送途中，请注意查收。”北京时间5月29日20时55分搭载着天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭，在位于海南省的文昌航天发射场点火发射，约604秒后，天舟二号飞船与火箭成功分离，精确进入预定轨道。在天和核心舱发射升空30天后，中国向空间站核心舱成功发出了第一件快递“包裹”。天舟二号和天舟一号货运飞船在构型上基本一致，但也有着自己的鲜明特色。它总长10.6米，最大直径3.35米，最大起飞质量13.5吨，物资上行能力达6.9吨，载货比0.51，在轨寿命不小于1年，供电能力不小于2700瓦。作为货运飞船、运载能力自然是第一评估要素。专家称，“目前世界上最大运载能力超过5吨的现役货运飞船只有两型，中国的天舟就是其中之一，天舟货运飞船的运载能力处于国际领先水平。”天舟二号货运飞船不仅装得多，而且送得快，它快速交互对接系统已经提前安排好入轨后的动作时序，节省了指令在天地间传达的时间，也免去地面临时注入程序的流程，从地面“发货”到“快递小哥”来敲门的时间大约7个小时，堪比“同城快递”，实现了空间站任务物资运输快速补给。除了运输生活物资、实验设施外，天舟二号还携带了3吨推进剂，交会对接之后，就摇身一变成为空间站的“加油站”。天舟二号还能给空间站充电，它有自己独立的能源系统，可以实现能源自给自足。靠泊空间站期间，天舟二号处于休眠状态，自身能源需求小，富余出来的电能就可以输送到空间站，为航天员活动提供保障，同时支撑一些电能消耗较大的科学实验。天舟二号还是一个太空“垃圾桶”，航天员在空间站里产生的生活垃圾、人体排泄物，都会集中到天舟二号舱内存放，完成使命后，天舟二号将带走这些废弃物，在坠入大气层的过程中一同烧毁。天舟二号已将首批物资发往太空，接下来就让我们静待太空之家的“住户”航天员的到来吧!
（1）搭载着天舟二号的长征七号遥三运载火箭从点火到船箭分离，约604s。此过程中，天舟二号的动能______，机械能______（均选填“增加”“不变”或“减小”）；
（2）天舟二号有自己的鲜明特色，请你写出一条它的特色______；
（3）请你说说什么是载货比______。
17．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：______
18．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．
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
试卷第1页，共3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．C
【解析】
【详解】
A． 试管口出现的白雾是由于蒸气对活塞做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化的结果，故A正确．
B． 该实验蒸汽推动软木塞做功，内能转化为机械能，所以该实验基本能反映热机的工作原理，故B正确．
C． 木塞冲出的过程内能转化为机械能，故C错误，符合题意为答案．
D． 蒸汽推动软木塞做功，内能减少，故该实验可以说明做功能改变物体的内能，D正确．
3．C
【解析】
【详解】
A. B. 运动员在离开跳板至落水之前，高度先升高后降低，所以重力势能先增大后减小，动能先减小，后增大，不计空气阻力时，机械能不变，故AB错误；
C. 他在进入水中后至速度为零过程中，重力大小不变，方向竖直向下，且向下运动的距离为h，所以重力做的功是，故C正确；
D. 他在离开跳板至速度为零，他的重力势能先增大后减小，机械能减少，故D错误；
故选C．
【点睛】
重点是影响动能和重力势能大小的因素，当质量不变时，速度增大，动能增大，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，高度降低，重力势能减小．
4．D
【解析】
【详解】
A．火箭升空过程中，燃料燃烧消耗内能转化为火箭的机械能，故A错误；
B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；
CD．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大，与其它燃料相比，完全燃烧相同质量的氢时可以释放出更多的热量，故C错误、D正确。
故选D。
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】
【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。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．气球的升空，是因为气球受到的浮力大于重力，不符合题意；
B．客机的机翼上面凸起，下面平直，客机升空时，流过机翼上方的空气流速大压强小，流过机翼下方的空气流速小压强大，便形成了向上的升力，符合题意；
C．潜水艇上浮，是因为潜水艇受到的浮力大于重力，不符合题意；
D．火箭升空靠喷气发动机产生的动力上升，不符合题意。
故选B。
8．B
【解析】
【详解】
A．惯性使物体的一种属性，它的大小只和物体的质量大小有关；加速升空过程中，由于其质量不变，惯性不变，故A不符合题意；
B．火箭加速升空过程中，速度和高度都增大，动能和势能都增大，机械能增大，故B符合题意；
C．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，故C不符合题意；
D．火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，故D不符合题意。
故选B。
9．C
【解析】
【详解】
现代火箭发动机的特点是它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围的大气层中汲取氧气；飞机本身也携带燃料，它需要利用外界的空气来帮助燃烧； 所以飞机和火箭都是利用高温、高压气体产生的反作用力来飞行的，故选C．
10．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。
11． 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。
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． 做功 做功
【解析】
【详解】
[1]火箭升空的过程中，发动机将燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能。所以火箭升空的过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[2]在此过程中，火箭箭体与空气摩擦，火箭箭体克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，导致火箭体发热，这是通过做功的方式改变箭体的内能。
14． 静止 内 机械
【解析】
【详解】
[1]运载火箭携带探测器升空的过程中，由于探测器相对于运载火箭的位置不变，所以是静止的。
[2][3]火箭燃料燃烧后产生的内能转化为火箭的机械能，推动火箭运动。
15． 增大 增大 内 机械
【解析】
【详解】
[1][2]发射起飞阶段的卫星速度在增大，高度在增大，动能增大，重力势能增大。
[3][4]火箭发动机的做功冲程是将燃料的内能转化成火箭的机械能。
16． 增加 增加 装的多（或送的快、是空间站的“加油站”等） 物资质量与最大起飞质量之比
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]搭载着天舟二号的长征七号遥三运载火箭从点火到船箭分离，即火箭升空的过程中，质量不变，速度和高度都变大，所以动能和重力势能都变大，所以机械能变大。
（2）[3]目前世界上最大运载能力超过5吨的现役货运飞船只有两型，中国的天舟就是其中之一，天舟货运飞船的运载能力处于国际领先水平，说明天舟二号装得多；它快速交互对接系统已经提前安排好入轨后的动作时序，节省了指令在天地间传达的时间，也免去地面临时注入程序的流程，说明送得快；天舟二号还能给空间站充电，它有自己独立的能源系统，可以实现能源自给自足，是空间站的“加油站”。
（3）[4]由材料可知，最大起飞质量13.5吨，物资上行能力达6.9吨，载货比0.51，说明载货比为物资质量与最大起飞质量之比。
17． 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。
18． 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．
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
答案第1页，共2页