10.5火箭 ----2024-2025学年北师大版物理九年级上学期

2024—2025学年九年级物理北师大版10.5火箭 一、单选题 1．跳伞员在空中张伞后匀速下落时，下列说法中正确的是（　　） A．动能变大 B．势能变大 C．动能不变 D．机械能不变 2．关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（　　） A．热量可以从低温物体转移到高温物体 B．能量转移和转化没有方向性 C．电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用 D．汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车 3．如图所示，是火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（　　） A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象 B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能 C．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动加剧 D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能减小 4．2023年7月12日，位于巴丹吉林沙漠深处的酒泉卫星发射中心正在书写着人类航天的史书——全球首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭朱雀二号发射成功，我国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破。关于火箭，下列说法错误的是（　　） A．燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态 B．火箭燃料燃烧时，化学能转化为内能 C．燃气对火箭的推力大于火箭对燃气的推力 D．火箭发动机是利用内能做功的机械 5．如图为汽油机工作过程中某一冲程示意图，以下与该过程能量转化完全相同的是（　　）    A．  火箭点火升空 B．  水蒸气推开试管塞 C．  冬天搓手取暖 D．  压缩空气棉花燃烧 6．关于火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能变小，势能变大，机械能保持不变 B．动能变大，势能变小，机械能保持不变 C．动能变小，势能变大，机械能变大，内能转化为机械能 D．动能变大，势能变大，机械能变大，内能转化为机能能 7．2023年4月2日16时48分，天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞成功。将搭载的爱太空科学号卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。对运载火箭说法正确的是（　　） A．火箭上升的过程中动能不变，重力势能增大 B．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的比热容 C．火箭升空时不受重力的作用 D．火箭升空是将燃料的内能转化成了机械能 8．2024年10月23日9时09分，长征二号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，随后将遥感四十三号03组卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图所示，火箭在发射升空时，下列有关说法错误的是（　　） A．火箭最佳液态燃料是液态氢，是因为它具有较大的热值，不会对环境造成污染 B．火箭上升和空气发生摩擦温度升高，是通过做功方式改变的内能 C．燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能 D．火箭使用的是空气喷气发动机 9．“长征五号”系列运载火箭，为“天问一号”“嫦娥五号”等多项重要航天器发射任务立下了汗马功劳。下面关于“长征五号”涉及的物理知识说法正确的是（   ） A．在选择火箭燃料时，主要考虑的因素是燃料的比热容 B．火箭升空时，燃气的内能转化为火箭的机械能 C．随着科技的发展，火箭发动机的热机效率可达100% D．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过热传递方式改变了内能 10．2023年5月30日神舟十六号载人飞船成功发射升空，这是中国航天工程实现的又一个历史性突破。下列有关说法正确的是（　　） A．神舟十六号加速上升时，其机械能不变 B．发射火箭与热机压缩冲程的能量转化相同 C．神舟十六号加速上升时，重力势能转化为动能 D．火箭发射时，将燃料燃烧获得的内能转化为机械能 11．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 12．2022年6月5日上午神舟载人飞船搭载长征二号F遥运载火箭自酒家卫星发射心成功发射。3名航天员将在太空进行为期6个月的科学实验探究和生活，长二号F遥运载火箭用了液态氢作燃料。下列说法正确的是（　　） A．火箭选用液态氢作燃料，是因为液态氢具有较大的热值 B．火箭加速升空的过程中，火箭的机械能不变 C．发射火箭时，点燃液态氢燃烧时，将内能转化为化学能 D．神舟载人飞船搭载长征二号F遥运载火箭上升过程中，火箭相对于飞船是运动的 13．我国运载火箭发动机的燃料采用液氢，是因为液氢具有（　　） A．较高的燃点 B．较大的比热容 C．较高的沸点 D．较大的热值 14．1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，如图所示是它的气室示意图。它是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后再推入工作室，然后被压缩的空气推动涡轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（　　） A．当K1关闭，K2开启时，空气的内能转化为海水的机械能 B．当K1关闭，K2开启时，海水的机械能转化为空气的内能 C．当K1开启，K2关闭时，空气的内能转化为海水的机械能 D．当K1开启，K2关闭时，空气的内能转化为涡轮机的机械能 15．2019年3月31日23时51分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙运载火箭”，将“天链二号01星”送入太空，卫星成功进入地球同步轨道。火箭加速升空过程中，下列说法中正确的是（　　） A．卫星的动能增加，重力势能增加，机械能增加 B．卫星的动能不变，重力势能增加，机械能增加 C．卫星的动能转化为重力势能，机械能不变 D．火箭喷气发动机工作时，将机械能转化为内能 二、填空题 16．如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的 大，火箭发射升空时，燃料的 转化为内能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。 17．2020年5月5日18时00分，长征五号运载火箭，搭载新一代载人飞船试验船，在我国文昌航天发射场点火升空，然后进入预定轨道。5月8日13时49分，载人飞船试验船的返回舱成功着陆在东风着陆场预定区域。新飞船试验船飞行试验任务取得圆满成功。在火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的载人飞船试验船的动能 （选填“不变”“增大”或“减少”）。在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦，返回舱的部分 能转化为 能。 18．长征运载火箭是我国航天发展史上的重要标志之一，是我国太空探索的重要保障。 （1）火箭的发动机是热机，利用将燃料燃烧时产生的内能转化为 能，发动机向下喷射气流过程中，气流 （选填“会”或“不会”）产生反作用于发动机的力，燃烧时产生的耀眼白光在空气中的传播速度为 m/s； （2）火箭升空过程中与空气剧烈摩擦温度升高，这是通过 的方式增大内能，表面烧蚀层物质熔化时 （选填“吸收”或“放出”）热量防止表面温度过高，以升空过程中的火箭为参照物，地面是 （选填“运动”或“静止”）的； （3）若物体受到地球的引力与其到地心的距离平方成反比，则当火箭搭载的卫星距地面的高度为地球半径3倍的位置时受到地球的引力约为它在地球表面引力的 ，它的质量 （选填“会”或“不会”）随着其位置的变化而变化。 19．年月日，我国成功发射了由我国自主研发的第一颗火星探测器“天问一号”，如图是它发射时的壮观情景。当该探测器发射升空时，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。 三、实验题 20．某兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验。实验器材有：饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等。水火箭构造如图所示，根据老师的介绍，同学们了解到水火箭升空工作过程如下：在瓶中装适量的水，塞好瓶塞后放在发射架上，用气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度，高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时，瓶飞向高空。 （1）水火箭升空原理可利用我们所学过的 知识来解释，从能量转化角度来看，水火箭的动能是由 能转化来的； （2）实验后小明提出了问题：水火箭上升高度与什么因素有关呢？ 小明猜想：可能与瓶中气体的压强有关； 小华猜想：可能与瓶中水的体积有关； 小军猜想：…… 你认为影响因素还有 ；（写出一点） （3）实验小组通过试验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用需要气筒打气的次数不同（设打一次气气量相同），插入越深需要打气的次数越多。因此他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为200mL，通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录，考虑到安全做了三次，实验结果如下： 瓶塞塞入深度 浅 深 更深 高度/m 2 5 12 这可验证水火箭上升高度与 有关的猜想是正确的； （4）兴趣小组经过讨论思考发现，瓶塞插入瓶口的深度的加深，其实是增大了瓶塞与瓶口的压力，从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力，使瓶塞不易压出，实现了增大瓶内气压的目的，请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法。 四、综合题 21．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｡ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C C B D D D B D 题号 11 12 13 14 15 答案 C A D D A 1．C 【详解】跳伞员在空中张伞后匀速下落时，质量不变，速度不变，所以动能不变；高度降低，所以重力势能减小，则机械能减小． 故C正确，ABD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． 2．A 【详解】A、热量不可以自发地从低温物体转移到高温物体，在外界的影响下，热量可以从低温物体转移到高温物体，例如电冰箱在压缩机工作的情况下，故A正确． B、能量转移和转化具有方向性，B错误． C、电取暖器辐射到房间里的热量不可以再利用，故C错误． D、能量的传递具有方向性，汽车由于刹车散失的热量不可以再自动地用来驱动汽车，故D错误． 3．C 【详解】A．火箭发射时，高温的火焰向下喷射，大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出，这些“白气”产生的原因是：水池内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成，故A错误； B．火箭上升过程中，速度增大、高度增大，则火箭的动能增大，重力势能增大，机械能增大，将燃料的化学能转化为机械能，故B错误； C．分子热运动与温度有关，火箭喷出燃气后周围空气温度升高，分子的热运动加剧，故C正确； D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大，温度升高，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．燃气对火箭的推力使火箭由静止开始向上运动，改变了火箭的运动状态，故A正确，不符合题意； B．火箭燃料燃烧时，放出热量，将燃料储存的化学能转化为内能，然后利用内能对外做功，所以火箭发动机是利用内能做功的机械，故BD正确，不符合题意； C．火箭对燃气向下的力和气体对火箭向上的力是一对相互作用力，它们的大小相等，故C错误，符合题意。 故选C。 5．B 【详解】如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。 A．火箭点火升空，燃料的化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故A不符合题意； B．水蒸气推开试管塞，水蒸气膨胀做功，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．冬天搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故C不符合题意； D．下压活塞时，活塞对封闭气体做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】火箭加速上升的过程中，其质量不变，速度增大，动能增大；同时高度增大，重力势能增大；火箭升空时，没有发生弹性形变，不具有弹性势能；因机械能等于动能与势能的总和，所以火箭的机械能增大；火箭的喷气发动机工作时，将内能转化为机械能。 故选D。 7．D 【详解】A．火箭加速升空过程中，质量不变，速度增大，高度增加，则动能和重力势能都增大，故A错误； B．火箭选用液态氢作燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，故B错误； C．火箭升空时受重力的作用，故C错误； D．火箭发射升空时，燃料的内能转化为火箭上升时的动能和重力势能，机械能增大，故是将燃料的内能转化成火箭的机械能，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A．火箭最佳液态燃料是液态氢，是因为它具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料，液态氢能放出更多的热量，液态氢燃烧不会产生污染废气，所以不会对环境造成污染，故A正确，不符合题意； B．火箭上升和空气发生摩擦，将机械能转化为内能，温度升高，是通过做功方式改变的内能，故B正确，不符合题意； C．燃料燃烧产生高温高压燃气推动火箭上升，所以将内能转化为火箭的机械能，故C正确，不符合题意； D．火箭的燃料燃烧产生高温高压燃气推动火箭上升，使用的不是空气喷气发动机，故D错误，符合题意。 故选D。 9．B 【详解】A．发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故A错误； B．火箭上升，消耗了燃料化学能，得到了机械能，故能量的转化是：化学能转化为内能，内能又转化为机械能，故B正确； C．发动机在工作时避免不了热量损失、机械损失，故火箭发动机的热机效率不可能达到100%，故C错误； D．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过做功方式改变了内能，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】AC．神舟十六号加速上升时，质量不变，速度变大，高度变大，动能变大，重力势能变大，机械能变大，这个过程中，重力势能和动能都增大，重力势能不是转化为动能，故AC错误； BD．火箭发射时，将燃料燃烧所获得的内能转化为机械能，为火箭升空提供动力，而热机压缩冲程将机械能转化为内能，故B错误，D正确。 故选D。 11．C 【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。 12．A 【详解】A．火箭使用液氢做燃料，液氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，液氢可以释放更多的热量，故A正确； B．火箭加速升空过程中，速度和高度都增加，动能增加，重力势能增加，机械能增加，故B错误； C．发射火箭时，点燃液态氢燃烧时，将化学能转化为内能，故C错误； D．神舟载人飞船搭载长征二号F遥运载火箭上升过程中，火箭相对于飞船没有位置的变化，火箭相对于飞船是静止的，故D错误。 故选A。 13．D 【详解】运载火箭采用液氢作为燃料，因为液氢具有较大的热值，与其它物质相比，完全燃烧相同质量的液氢，可以放出更多的热量。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．D 【详解】AB．当K1关闭，K2开启时，空气进入气室，空气内能与海水机械能间不存在转化关系，故AB错误； CD．当K1开启，K2关闭时，压缩空气进入工作室推动涡轮机转运，空气的内能转化为涡轮机的机械能，故C错误，D正确。 故选D。 15．A 【详解】ABC．在火箭加速上升的过程中，卫星的质量不变，速度变大，则动能变大；同时质量不变，高度增大，则重力势能变大，机械能为动能与势能的和，所以机械能增大。故A正确；BC错误； D．火箭喷气发动机工作时，将内能转化为机械能。故D错误。 故选A。 16． 热值 化学能 不守恒 【详解】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。 [2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。 [3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。 17． 增大 机械 内 【详解】[1]在火箭加速升空过程中，质量不变，速度越变越大，故动能变大。 [2]在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦，克服摩擦力做功，故机械能减小，将机械能转化为其他形式的能量。 [3]克服摩擦力会产生内能，故将机械能转化为内能。 18． 机械 会 3×108 做功 吸收 运动 不会 【详解】（1）[1]喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能。 [2]发动机向下喷射气流过程中，给高温气体一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以高温气体给火箭一个向上的力。 [3]光在空气中的速度是3×108m/s，燃烧时产生的耀眼白光在空气中的传播速度是3×108m/s。 （2）[4]火箭升空过程中与空气剧烈摩擦温度升高，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能。 [5]表面烧蚀层物质熔化时要吸收大量的热，可以保证表面的温度不至于太高。 [6]以升空过程中的火箭为参照物，地面相对于火箭的位置发生改变，地面是运动的。 （3）[7]火箭搭载的卫星距地面的高度为地球半径3倍的位置，卫星和地心之间的距离为 h=4r地 物体受到地球的引力与其到地心的距离平方成反比，火箭搭载的卫星受到地球的引力约为它在地球表面引力的。 [8]质量是物体的一种属性，与位置无关，所以它的质量不会随着其位置的变化而变化。 19． 化学 机械 【详解】[1]当该探测器发射升空时，燃料燃烧是化学变化产生化学能使燃气温度升高，内能增加。 [2]燃气向后喷发推动火箭运动，将内能转化为火箭的机械能。 20． 力的作用是相互的 内 水火箭上升高度会与瓶塞气嘴口径的大小有关 塞子的插入深度 换用接触面粗糙的瓶塞 【详解】（1）[1]高压气体给水和橡皮塞一向下的力，力的作用是相互的，橡皮塞给瓶向上的力使瓶升空。 [2]在此过程中，高压气体膨胀做功，将内能转化为水和橡皮塞的机械能。 （2）[3]根据水火箭升空的原理，用气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度，高压气体将水和橡皮塞从瓶口中压出，水的反冲作用把瓶推向高空，可猜想水火箭上升高度会与瓶塞气嘴口径的大小有关。 （3）[4]从表中数据可知，瓶塞塞入深度越深，水火箭上升高度越高，由此可验证水火箭上升高度与塞子的插入深度有关的猜想是正确的。 （4）[5]摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。压力一定时，增大接触面的粗糙程度也可以增大摩擦力，因此可以换用接触面粗糙的瓶塞来增大摩擦力。 21． 运动 电磁 做功 做功 【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｡ 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$