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5. (2025 连云港)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有 （
A.较大的热值
B.较低的沸点
C.较大的比热容
D.较高的凝固点
A
）A.较大的热值
B.较低的沸点
C.较大的比热容
D.较高的凝固点
答案
5.A
解析
【分析】
要解决这道题，需明确火箭选择燃料的核心需求：火箭发射需要燃料燃烧释放大量能量。回忆相关物理概念：热值是单位质量燃料完全燃烧释放的热量，比热容反映物质吸放热能力，沸点、凝固点是物态变化相关的温度。结合火箭燃料的需求，逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
运载火箭需要相同质量的燃料能释放更多能量，液态氢作为燃料，原因是它具有较大的热值（单位质量的液态氢完全燃烧时放出的热量多），故A正确；较低的沸点、较大的比热容、较高的凝固点均与燃料燃烧释放能量的多少无关，B、C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题考查热值在实际生活中的应用，属于基础概念题，难度不大，主要考查学生对热值概念的理解与应用能力。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，需明确火箭选择燃料的核心需求：火箭发射需要燃料燃烧释放大量能量。回忆相关物理概念：热值是单位质量燃料完全燃烧释放的热量，比热容反映物质吸放热能力，沸点、凝固点是物态变化相关的温度。结合火箭燃料的需求，逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
运载火箭需要相同质量的燃料能释放更多能量，液态氢作为燃料，原因是它具有较大的热值（单位质量的液态氢完全燃烧时放出的热量多），故A正确；较低的沸点、较大的比热容、较高的凝固点均与燃料燃烧释放能量的多少无关，B、C、D错误。
【答案】
A
【知识点】
燃料的热值
【点评】
本题考查热值在实际生活中的应用，属于基础概念题，难度不大，主要考查学生对热值概念的理解与应用能力。
【难度系数】
0.8
6. (2025南通)小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶，该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500 mL的水，加热至沸腾，用时2 min。水用完后，他又在壶中装入1000 mL的水，加热至沸腾，所需时间最有可能的是（
A.2 min
B.4 min
C.大于2 min且小于4 min
D.大于4 min
C
）A.2 min
B.4 min
C.大于2 min且小于4 min
D.大于4 min
答案
6.C
解析
【分析】
要解决这道题，需结合热量公式和电水壶的工作特点分析：首先，水的体积变为原来的2倍，质量也变为原来的2倍；水烧开时温度变化相同，根据Q吸=cmΔt，水吸收的热量变为原来的2倍。但电水壶加热时，总热量不仅包括水吸收的热量，还需加上壶本身吸收的热量。因此总热量的增加量小于水吸收热量增加量的2倍，结合电水壶功率不变，由W=Pt可知，加热时间与总热量成正比，即可判断时间范围。
【解析】
1. 水的质量变化：水的密度ρ不变，体积从500mL变为1000mL，由m=ρV可知，水的质量变为原来的2倍。
2. 水吸收的热量：水烧开时，初温到沸点的温度变化Δt相同，根据热量公式Q水=cmΔt，水吸收的热量Q水₂=2Q水₁（Q水₁为500mL水吸收的热量）。
3. 总热量分析：电水壶加热时，总热量Q总=Q水+Q壶（Q壶为壶吸收的热量，固定不变）。因此，原来的总热量Q总₁=Q水₁+Q壶，现在的总热量Q总₂=Q水₂+Q壶=2Q水₁+Q壶。比较得：Q总₁ ＜ Q总₂ ＜ 2Q总₁（因为Q壶＞0，所以2Q总₁=2Q水₁+2Q壶 ＞ 2Q水₁+Q壶=Q总₂）。
4. 加热时间判断：电水壶的功率P不变，电能转化为总热量，即W=Q总，由电功公式W=Pt得t=W/P=Q总/P，因此t₁=Q总₁/P，t₂=Q总₂/P，故t₁ ＜ t₂ ＜ 2t₁。已知t₁=2min，所以2min ＜ t₂ ＜4min，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、电功与电功率
【点评】
本题结合生活实际，考查热量公式和电功的应用，易错点是忽略水壶本身吸收的热量，直接认为时间与水的质量成正比，需注意总热量包含水和壶两部分的吸热，是一道联系实际的典型题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合热量公式和电水壶的工作特点分析：首先，水的体积变为原来的2倍，质量也变为原来的2倍；水烧开时温度变化相同，根据Q吸=cmΔt，水吸收的热量变为原来的2倍。但电水壶加热时，总热量不仅包括水吸收的热量，还需加上壶本身吸收的热量。因此总热量的增加量小于水吸收热量增加量的2倍，结合电水壶功率不变，由W=Pt可知，加热时间与总热量成正比，即可判断时间范围。
【解析】
1. 水的质量变化：水的密度ρ不变，体积从500mL变为1000mL，由m=ρV可知，水的质量变为原来的2倍。
2. 水吸收的热量：水烧开时，初温到沸点的温度变化Δt相同，根据热量公式Q水=cmΔt，水吸收的热量Q水₂=2Q水₁（Q水₁为500mL水吸收的热量）。
3. 总热量分析：电水壶加热时，总热量Q总=Q水+Q壶（Q壶为壶吸收的热量，固定不变）。因此，原来的总热量Q总₁=Q水₁+Q壶，现在的总热量Q总₂=Q水₂+Q壶=2Q水₁+Q壶。比较得：Q总₁ ＜ Q总₂ ＜ 2Q总₁（因为Q壶＞0，所以2Q总₁=2Q水₁+2Q壶 ＞ 2Q水₁+Q壶=Q总₂）。
4. 加热时间判断：电水壶的功率P不变，电能转化为总热量，即W=Q总，由电功公式W=Pt得t=W/P=Q总/P，因此t₁=Q总₁/P，t₂=Q总₂/P，故t₁ ＜ t₂ ＜ 2t₁。已知t₁=2min，所以2min ＜ t₂ ＜4min，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
热量计算、电功与电功率
【点评】
本题结合生活实际，考查热量公式和电功的应用，易错点是忽略水壶本身吸收的热量，直接认为时间与水的质量成正比，需注意总热量包含水和壶两部分的吸热，是一道联系实际的典型题。
【难度系数】
0.5
7. (2025无锡)如图12-T-11所示是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器，它以牛角作外套筒，木制推杆，杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃，它的尺寸
所示。下列说法中正确的是 (
A.这种取火器的体积太大，不便于携带
B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能的
C.取火时是通过热传递增加筒内空气的内能的
D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
所示。下列说法中正确的是 (B
)A.这种取火器的体积太大，不便于携带
B.取火时是通过做功增加筒内空气的内能的
C.取火时是通过热传递增加筒内空气的内能的
D.取火的原理与汽油机的做功冲程相同
答案
7.B
解析
【分析】
要解决本题，需掌握改变内能的两种方式（做功、热传递），以及汽油机各冲程的能量转化特点。首先明确取火过程的原理：猛推杆入筒时，压缩筒内空气，对空气做功，使空气内能增加、温度升高，达到艾绒着火点从而取火；再逐一分析选项，判断对错。
【解析】
逐个分析选项：
选项A：图示为取火器的展示尺寸，实际该取火器设计便于携带，A错误；
选项B：取火时猛推杆入筒，压缩筒内空气，对空气做功，使筒内空气的内能增加、温度升高，是通过做功增加内能，B正确；
选项C：热传递是能量的转移过程，取火过程是通过做功（能量转化）改变内能，并非热传递，C错误；
选项D：汽油机做功冲程是内能转化为机械能，而取火过程是机械能转化为内能，原理与汽油机压缩冲程相同，与做功冲程不同，D错误。
【答案】
B
【知识点】
内能的改变方式、汽油机的冲程
【点评】
本题结合实际取火器的工作原理，考查基础的内能改变方式和汽油机冲程的能量转化，需学生准确区分做功与热传递的差异，以及汽油机不同冲程的能量特点，属于基础题。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需掌握改变内能的两种方式（做功、热传递），以及汽油机各冲程的能量转化特点。首先明确取火过程的原理：猛推杆入筒时，压缩筒内空气，对空气做功，使空气内能增加、温度升高，达到艾绒着火点从而取火；再逐一分析选项，判断对错。
【解析】
逐个分析选项：
选项A：图示为取火器的展示尺寸，实际该取火器设计便于携带，A错误；
选项B：取火时猛推杆入筒，压缩筒内空气，对空气做功，使筒内空气的内能增加、温度升高，是通过做功增加内能，B正确；
选项C：热传递是能量的转移过程，取火过程是通过做功（能量转化）改变内能，并非热传递，C错误；
选项D：汽油机做功冲程是内能转化为机械能，而取火过程是机械能转化为内能，原理与汽油机压缩冲程相同，与做功冲程不同，D错误。
【答案】
B
【知识点】
内能的改变方式、汽油机的冲程
【点评】
本题结合实际取火器的工作原理，考查基础的内能改变方式和汽油机冲程的能量转化，需学生准确区分做功与热传递的差异，以及汽油机不同冲程的能量特点，属于基础题。
【难度系数】
0.6
8. (2025常州)2025年2月20日,实践二十五号卫星与北斗G7星对接(图12-T-12)之后,实践二十五号卫星为北斗G7星注入142 kg燃料。燃料加注过程中,两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变,加注过程中北斗G7星的动能
变大
、重力势能变大
、机械能变大
。答案
8. 变大 变大 变大
解析
【分析】
要判断北斗G7星的动能、重力势能和机械能变化，需结合各能量的影响因素分析：卫星加注燃料时自身质量增大，且环绕地球做匀速圆周运动的距地高度不变，因此轨道半径不变，由万有引力提供向心力可知其线速度大小不变。动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关，机械能为动能与势能之和，据此分析各能量的变化情况。
【解析】
1. 动能：动能公式为$ E_k=\frac{1}{2}mv^2 $，加注燃料过程中，北斗G7星的质量$ m $增大，且距地高度不变导致其环绕地球的线速度$ v $不变，因此动能变大。
2. 重力势能：重力势能与质量和高度有关，卫星距地高度不变，质量增大，因此重力势能变大。
3. 机械能：机械能是动能与重力势能的总和，由于动能和重力势能均变大，所以机械能变大。
【答案】
变大 变大 变大
【知识点】
动能影响因素、重力势能影响因素、机械能
【点评】
本题结合卫星燃料加注的实际场景，考查动能、重力势能和机械能的变化判断，核心是明确卫星线速度不变，以及质量变化对各能量的影响，属于基础概念应用题型。
【难度系数】
0.3
要判断北斗G7星的动能、重力势能和机械能变化，需结合各能量的影响因素分析：卫星加注燃料时自身质量增大，且环绕地球做匀速圆周运动的距地高度不变，因此轨道半径不变，由万有引力提供向心力可知其线速度大小不变。动能与质量、速度有关，重力势能与质量、高度有关，机械能为动能与势能之和，据此分析各能量的变化情况。
【解析】
1. 动能：动能公式为$ E_k=\frac{1}{2}mv^2 $，加注燃料过程中，北斗G7星的质量$ m $增大，且距地高度不变导致其环绕地球的线速度$ v $不变，因此动能变大。
2. 重力势能：重力势能与质量和高度有关，卫星距地高度不变，质量增大，因此重力势能变大。
3. 机械能：机械能是动能与重力势能的总和，由于动能和重力势能均变大，所以机械能变大。
【答案】
变大 变大 变大
【知识点】
动能影响因素、重力势能影响因素、机械能
【点评】
本题结合卫星燃料加注的实际场景，考查动能、重力势能和机械能的变化判断，核心是明确卫星线速度不变，以及质量变化对各能量的影响，属于基础概念应用题型。
【难度系数】
0.3
9. (2025 扬州) 如图12-T-13所示是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景。水从高处流下来，
重力势
能转化为动
能，冲击水轮机带动石磨转动。石磨接触面粗糙，是为了增大摩擦力
。答案
9. 重力势 动 摩擦力
解析
【分析】
要解决这道题，需结合能量转化和摩擦力的相关知识：首先，高处的水具有重力势能，当水从高处流下时，高度降低、速度变大，重力势能转化为动能；其次，增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面粗糙程度，石磨接触面粗糙，是为了增大摩擦力，便于磨面。
【解析】
1. 水从高处流下来时，质量不变，高度减小，重力势能减少；速度增大，动能增加，因此是重力势能转化为动能；
2. 石磨的接触面粗糙，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而提升磨面的效果。
【答案】
重力势；动；摩擦力
【知识点】
能量转化、摩擦力
【点评】
本题以古代水磨为背景，考查基础物理知识，将物理与传统文化结合，难度较低，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合能量转化和摩擦力的相关知识：首先，高处的水具有重力势能，当水从高处流下时，高度降低、速度变大，重力势能转化为动能；其次，增大摩擦力的方法有增大压力或增大接触面粗糙程度，石磨接触面粗糙，是为了增大摩擦力，便于磨面。
【解析】
1. 水从高处流下来时，质量不变，高度减小，重力势能减少；速度增大，动能增加，因此是重力势能转化为动能；
2. 石磨的接触面粗糙，在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，从而提升磨面的效果。
【答案】
重力势；动；摩擦力
【知识点】
能量转化、摩擦力
【点评】
本题以古代水磨为背景，考查基础物理知识，将物理与传统文化结合，难度较低，注重知识的实际应用。
【难度系数】
0.6
10. (2025 镇江)燃气热水器中冷水经过铜质换热器时被800 ℃的高温烟气加热，选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的
导热
性，此过程中通过热传递
的方式增加了水的内能，同时烟气的温度下降到150 ℃。为了节约能源，可以再通过换热器将其温度进一步下降到60 ℃，此过程中烟气中的水蒸气液化
变成水，放出热量，用于预加热冷水。答案
10. 导热 热传递 液化
解析
【分析】
本题结合燃气热水器的实际应用，考查物理基础知识。解题思路：首先，换热器需要传递热量，铜作为金属，具备良好的导热性；其次，改变内能的方式有做功和热传递，高温烟气将热量转移给水，属于热传递；最后，气态的水蒸气变为液态的水，该物态变化为液化，液化放热。
【解析】
1. 铜质换热器用于传递热量加热冷水，选用铜是因为其具有良好的导热性；
2. 加热水的过程中，高温烟气的热量转移到冷水，是通过热传递的方式增加水的内能；
3. 烟气中的水蒸气由气态变为液态的水，该物态变化为液化，液化过程放出热量。
【答案】
导热 热传递 液化
【知识点】
导热性、热传递、液化
【点评】
本题结合生活实际场景，考查金属物理性质、内能改变方式、物态变化的基础知识点，贴近生活，侧重知识的应用，难度较低。
【难度系数】
0.8
本题结合燃气热水器的实际应用，考查物理基础知识。解题思路：首先，换热器需要传递热量，铜作为金属，具备良好的导热性；其次，改变内能的方式有做功和热传递，高温烟气将热量转移给水，属于热传递；最后，气态的水蒸气变为液态的水，该物态变化为液化，液化放热。
【解析】
1. 铜质换热器用于传递热量加热冷水，选用铜是因为其具有良好的导热性；
2. 加热水的过程中，高温烟气的热量转移到冷水，是通过热传递的方式增加水的内能；
3. 烟气中的水蒸气由气态变为液态的水，该物态变化为液化，液化过程放出热量。
【答案】
导热 热传递 液化
【知识点】
导热性、热传递、液化
【点评】
本题结合生活实际场景，考查金属物理性质、内能改变方式、物态变化的基础知识点，贴近生活，侧重知识的应用，难度较低。
【难度系数】
0.8
11. (2025南京)如图12-T-14所示，用红外灯加热质量相同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通过
加热时间
来反映。加热过程中发现水升温较慢，原因是水的比热容
较大，红外灯给水和沙子加热主要是利用了红外线的热
效应。答案
11. 加热时间 比热容 热
解析
【分析】
在探究不同物质吸热能力的实验中，利用相同热源加热时，相同时间内热源放出的热量相同，因此水和沙子吸收热量的多少可通过加热时间间接反映，这是转换法的应用；质量相同的不同物质，吸收相同热量时，温度变化与比热容成反比，升温慢的物质比热容更大；红外线具有较强的热作用，红外灯加热正是利用了这一特性。
【解析】
1. 实验中使用相同的红外灯加热，相同时间内水和沙子吸收的热量相等，因此吸收热量的多少通过加热时间来体现，加热时间越长，吸收热量越多；
2. 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，当质量$m$和吸收热量$Q$相同时，比热容$c$越大，温度变化$\Delta t$越小，所以水升温较慢是因为水的比热容较大；
3. 红外灯加热主要利用了红外线的热效应，红外线的热作用强，能使被加热物体温度升高。
【答案】
加热时间；比热容；热
【知识点】
比热容；转换法；红外线的热效应
【点评】
本题结合探究物质吸热能力的实验，考查了转换法的应用、比热容的特性以及红外线的热效应，属于基础知识点的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
在探究不同物质吸热能力的实验中，利用相同热源加热时，相同时间内热源放出的热量相同，因此水和沙子吸收热量的多少可通过加热时间间接反映，这是转换法的应用；质量相同的不同物质，吸收相同热量时，温度变化与比热容成反比，升温慢的物质比热容更大；红外线具有较强的热作用，红外灯加热正是利用了这一特性。
【解析】
1. 实验中使用相同的红外灯加热，相同时间内水和沙子吸收的热量相等，因此吸收热量的多少通过加热时间来体现，加热时间越长，吸收热量越多；
2. 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，当质量$m$和吸收热量$Q$相同时，比热容$c$越大，温度变化$\Delta t$越小，所以水升温较慢是因为水的比热容较大；
3. 红外灯加热主要利用了红外线的热效应，红外线的热作用强，能使被加热物体温度升高。
【答案】
加热时间；比热容；热
【知识点】
比热容；转换法；红外线的热效应
【点评】
本题结合探究物质吸热能力的实验，考查了转换法的应用、比热容的特性以及红外线的热效应，属于基础知识点的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
12. (2025无锡)取5.6 g酒精和5.6 g花生米，点燃后分别对80 g的水加热，直至充分燃烧。数据记录在表中，可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量
不相等
（选填“相等”或“不相等”），所测的花生米的热值为$1.8×10^6$
J/kg。酒精和花生米中，酒精
的热值大。[$c_{水}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$]答案
12. 不相等 $1.8×10^6$ 酒精
解析
【分析】要判断质量相等的酒精和花生米充分燃烧放出的热量是否相等，可利用转换法，通过相同质量的水升高的温度反映燃料放出热量的多少；计算花生米的热值时，需先根据水吸收的热量近似等于花生米燃烧放出的热量，再结合热值公式计算，最后比较两者热值大小。
【解析】
1. 判断放出热量是否相等：
相同质量的酒精和花生米，分别加热相同质量的水，酒精使水升高的温度Δt₁=70℃-22℃=48℃，花生米使水升高的温度Δt₂=52℃-22℃=30℃。根据Q吸=cmΔt，水的比热容c和质量m相同，Δt不同则水吸收的热量不同，说明燃料放出的热量不相等。
2. 计算花生米的热值：
水的质量m水=80g=0.08kg，水吸收的热量Q吸=c水m水Δt₂=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.08kg×30℃=1.008×10⁴ J。
忽略热量损失，花生米燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.008×10⁴ J，花生米的质量m=5.6g=0.0056kg，根据热值公式q=Q放/m，得花生米的热值q=1.008×10⁴ J /0.0056kg=1.8×10⁶ J/kg。
3. 比较热值大小：
相同质量的酒精和花生米，酒精使水升高的温度更高，说明酒精放出的热量更多，因此酒精的热值更大。
【答案】不相等；1.8×10⁶；酒精
【知识点】燃料的热值、热量计算
【点评】本题利用转换法探究燃料热值，结合热量公式计算热值，是热值相关的基础应用题，需掌握转换法和热值公式的应用。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 判断放出热量是否相等：
相同质量的酒精和花生米，分别加热相同质量的水，酒精使水升高的温度Δt₁=70℃-22℃=48℃，花生米使水升高的温度Δt₂=52℃-22℃=30℃。根据Q吸=cmΔt，水的比热容c和质量m相同，Δt不同则水吸收的热量不同，说明燃料放出的热量不相等。
2. 计算花生米的热值：
水的质量m水=80g=0.08kg，水吸收的热量Q吸=c水m水Δt₂=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.08kg×30℃=1.008×10⁴ J。
忽略热量损失，花生米燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.008×10⁴ J，花生米的质量m=5.6g=0.0056kg，根据热值公式q=Q放/m，得花生米的热值q=1.008×10⁴ J /0.0056kg=1.8×10⁶ J/kg。
3. 比较热值大小：
相同质量的酒精和花生米，酒精使水升高的温度更高，说明酒精放出的热量更多，因此酒精的热值更大。
【答案】不相等；1.8×10⁶；酒精
【知识点】燃料的热值、热量计算
【点评】本题利用转换法探究燃料热值，结合热量公式计算热值，是热值相关的基础应用题，需掌握转换法和热值公式的应用。
【难度系数】0.5
