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．如图所示的四种飞行器中，利用流体压强与流速关系获得升力的是（　　）
A．飞机
B．热气球
C．飞艇
D．火箭
2．如图所示的四种飞行器，在飞行时利用流体压强与流速关系获得升力的是（　　）
A．热气球 B．飞艇
C．飞机 D．火箭
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．“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
4．2020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
5．如图是运载火箭点火起飞的情景。在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化，下列说法正确的是
A．动能转化为重力势能 B．重力势能转化为动能
C．机械能的总量不变 D．机械能的总量增加
6．下列说法中正确的是
A．物体的温度不变，它的内能一定不变 B．热值大的燃料，完全燃烧放出的热量多
C．物体的温度越高，含有的热量越多 D．热机是把内能转化为机械能的机器
7．如图所示，2020年5月5日，“长征五号B”运载火箭搭载新一代载人飞船试验船首飞成功，在火箭加速升空的过程中，关于火箭搭载的飞船的能量及能量转化，下列说法正确的是（　　）
A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加
C．重力势能转化为动能 D．机械能总量增加
8．截至2009年9月25日，“长征”系列运载火箭已经成功完成了30次国际商业发射，为我国航天事业的发展立下了汗马功劳。在火箭离开发射塔加速飞向太空的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．火箭的动能减小，势能增大
B．燃料的化学能转化为火箭的内能
C．火箭受到平衡力的作用
D．燃料燃烧后所产生的推力对火箭做了功
9．关于热机，下列说法正确的是
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸
C．汽油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率
D．四个冲程中，做功冲程是唯一一个对外做功的冲程
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
11．四冲程汽油机经过______ 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．
12．我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆。“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机______（选填“属于”或“不属于”）热机。“嫦娥四号”减速落月过程中，其动能不断_________（选填“增大”或“减小“），“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器是______（选填“运动”或“静止”）的。
13．2005年10月12日，神舟六号飞船开始中国的第二次载人航天飞行，载人飞船返回舱顺利着陆．火箭加速上升过程所获得的机械能是由燃料的_____________________能转化的；飞船返回舱表面涂有一层特殊材料，这种材料在遇高温时要熔化、汽化，而__________________大量的热量．
14．据报道，我国的歼20隐形战斗机已经成功换用自主研发的太行发动机。太行发动机在___________（填“压缩”或“做功” ）冲程中，将内能转化为机械能。
15．2019年11月3日，太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射我国首颗亚米级立体测绘卫星“高分七号”，火箭升空过程中，燃料燃烧产生的____能转化为火箭的______能。
三、综合题
16．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：______
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．阅读短文，回答问题。
自制水火箭
水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，是用废弃的饮料瓶制作而成的一种玩具。它分为动力舱、箭体、箭头、尾翼、降落伞等部分。可以帮助孩子们直观地了解导弹、运载火箭的发射升空和回收过程，理解导弹与飞机飞行的原理及其不同点。
实践活动中，老师和同学们一起用可乐瓶制作了水火箭。下面是水火箭的安装及工作过程：①在水火箭中装入占高压舱体积的水，然后把水火箭喷嘴朝下安装在发射架的弹簧卡口上；②用打气装置向高压舱内打气，当气压表显示4个标准大气压时，可以通过线闸开关来进行发射；③发射后高压舱内的水通过狭小的喷口高速向后喷射，由于水的反冲作用，水火箭就会飞上高空。如图所示，甲图展示的水火箭高压舱结构和箭体成品，乙图是发射前的发射装置图。
(1)第②步操作中，向高压舱内打气，高压舱内的气压在不断 ______ （选填“增大”或“减小”）；
(2)水火箭起飞用到的物理原理是： ______ ；
(3)若不计空气阻力，水火箭在升空过程中将动能转化为 ______ 能；加速升空过程中，水火箭受到 ______ （选填“平衡力”或“非平衡力”）。
19．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”）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．飞机的机翼上面凸起，下面平直，飞机升空时，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，故A符合题意；
B．热气球能在空中飞行，是因为气球内气体的密度比空气的密度小，热气球在空气中受到浮力大于或等于其重力，故B不符合题意；
C．飞艇能在空中飞行，是因为飞艇内的氦气密度比空气小，它受到的浮力大于重力，所以能在空中飞行，给C不符合题意；
D．火箭升空靠喷气产生的动力推动，火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】
A．热气球升空，是因为热空气的密度比空气的密度小，热气球在空气中会上浮，故A不符合题意；
B．飞艇上浮，是因为飞艇内的氦气密度比空气小，所以它在空气中会上浮，故B不符合题意；
C．飞机的机翼上面凸起，下面平直，飞机升空时，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，故C符合题意；
D．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D不符合题意。
故选C。
3．B
【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．
4．C
【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。
5．D
【详解】
AB．火箭升空时，卫星的质量不变，而速度增大，所以动能增大；因为高度增大，所以重力势能增大；因此动能和重力势能都增大；故AB不符合题意；
CD．因为动能增大，重力势能增大，而机械能＝动能＋重力势能，所以机械能增大，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．D
【详解】
晶体熔化过程中温度不变，但要吸收热量，内能增加，故A错；热值大，质量很小的燃料完全燃烧时也不一定放出的热量多，故B错；热量是热传递过程中内能转移多少的量度，不能说含有热量，故C错；热机是把内能转化为机械能的机器，故D正确；应选D．
7．D
【详解】
在火箭加速升空的过程中，燃料的内能转化为火箭的机械能，高度增大、速度增大，则重力势能增大、动能增大，机械能总量增加；故ABC错误、D正确。
故选D。
8．D
【详解】
A．火箭上升的过程中速度越来越大，高度越来越高，所以飞船的动能和势能不断增大，故A错误；
B．燃料燃烧，将化学能转化内能，再转化为飞船的机械能，故B错误；
C．因为飞船速度不断增大，受到的推力大于重力，因此受到的不是平衡力，故C错误；
D．燃料燃烧后所产生的推力作用火箭上，火箭在推力的方向上移动了距离，因此推力对火箭做了功，故D正确。
故选D。
9．D
【详解】
解答：A. 汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴．此选项错误；B. 工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气．此选项错误；C. 汽油机上安装笨重的飞轮，是为了靠它的惯性完成吸气、压缩和排气冲程，不为了提高效率，故C错误；D. 四个冲程中，做功冲程是唯一一个对外做功的冲程，基余冲程靠飞轮的惯性来完成．此选项正确．
点睛：①汽油机和柴油机结构不同之一：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴；②工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；③热机工作过程中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．
10．B
【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． 2 600
【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．
12． 属于 减小 静止
【详解】
[1]“嫦娥四号”到达月球上方后，使用高热值燃料发动机开始点火工作，该发动机将燃料燃烧产生的内能转化为发动机的机械能，是热机。
[2]“嫦娥四号”减速落月过程中，其质量和速度匀减小，其动能减小。
[3]“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器位置没有发生变化，是静止的。
13． 化学 吸收
【详解】
火箭加速上升过程，燃料燃烧的化学能转化为火箭的机械能；物质熔化、汽化时要吸热，故特殊材料在熔化、汽化时，吸收大量的热，从而保护了飞船．
14．做功
【详解】
内燃机的做功冲程是利用高温高温的燃气推动活塞向下运动而对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能；太行发动机属于内燃机，在做功冲程中，将燃气的内能转化为机械能。
15． 内 机械
【详解】
[1][2]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。
16． 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
【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。
17． 内 机械 1.2×105 0.5 600 1.2×106 pS pSl Sl
【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． 变大 物体间力的作用是相互的 重力势 非平衡力
【详解】
(1)[1]向高压舱内打气，高压舱内气体的质量变大，气压在不断变大。
(2)[2]水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，则水给火箭一个向上的力，使得火箭能够起飞。
(3)[3][4]若不计空气阻力，水火箭在升空过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，将动能转化为重力势能；加速升空过程中，速度发生了变化，水火箭受到非平衡力的作用。
19． 不相等 燃气 竖直向下
【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。
答案第1页，共2页
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