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四、综合解答题(共16分)
20(8分)(2024·贵州中考)中国铸币发展史源远流长，如图所示，“钱范”是古代铸造钱币所用的模具，由正、背两块组成，内部均刻有图文。铸币时，合上正、背两块，将液态金属灌入其内，待液态金属凝固后取出，即可得到金属钱币。如表所示提供两种材料在1个标准大气压下的熔点，请回答：
(1)已知铜的熔点为1083℃，若想复刻铸造纯铜钱币，应选择表中哪种材料制作“钱范”？
(2)根据所选“钱范”的材料，写出所灌注铜液的温度不能超过多少摄氏度？为什么？
20(8分)(2024·贵州中考)中国铸币发展史源远流长，如图所示，“钱范”是古代铸造钱币所用的模具，由正、背两块组成，内部均刻有图文。铸币时，合上正、背两块，将液态金属灌入其内，待液态金属凝固后取出，即可得到金属钱币。如表所示提供两种材料在1个标准大气压下的熔点，请回答：
(1)已知铜的熔点为1083℃，若想复刻铸造纯铜钱币，应选择表中哪种材料制作“钱范”？
(2)根据所选“钱范”的材料，写出所灌注铜液的温度不能超过多少摄氏度？为什么？
答案
20.(1)见解析 (2)见解析
[解析]本题考查晶体的熔化条件.(1)已知铜的熔点为1 083 ℃,若想复刻铸造纯铜钱币,模具的熔点必须高于铜的熔点,否则模具会熔化,因而必须选择熔点较高的铁材料制作“钱范”.(2)根据所选“钱范”的材料,所灌注铜液的温度不能超过1 525 ℃,因为超过这个温度,模具会熔化.
[解析]本题考查晶体的熔化条件.(1)已知铜的熔点为1 083 ℃,若想复刻铸造纯铜钱币,模具的熔点必须高于铜的熔点,否则模具会熔化,因而必须选择熔点较高的铁材料制作“钱范”.(2)根据所选“钱范”的材料,所灌注铜液的温度不能超过1 525 ℃,因为超过这个温度,模具会熔化.
解析
【分析】
解题思路：首先明确晶体熔化的特点，晶体熔化时温度达到熔点后继续吸热，且熔化过程中温度保持熔点不变。制作“钱范”的目的是铸造钱币，若钱范材料的熔点低于液态铜的温度，钱范会熔化损坏，因此需选择熔点高于铜熔点的材料。确定材料后，灌注铜液的温度不能超过所选钱范材料的熔点，否则钱范会熔化。
【解析】
(1) 铸造钱币时，液态金属灌入模具后凝固成型，若模具材料的熔点低于液态金属的温度，模具会因吸热熔化而损坏。已知铜的熔点为1083℃，需选择熔点高于1083℃的材料制作“钱范”，根据题目隐含的材料熔点信息，铁的熔点为1525℃，高于铜的熔点，故应选择铁材料制作“钱范”。
(2) 所选钱范材料为铁，铁的熔点为1525℃。当铜液温度超过铁的熔点时，铁制钱范会吸热熔化，无法继续使用，因此所灌注铜液的温度不能超过1525℃。
【答案】
(1) 应选择铁材料制作“钱范”；(2) 所灌注铜液的温度不能超过1525℃，因为超过该温度，铁制钱范会熔化。
【知识点】
晶体的熔点、熔化的条件
【点评】
本题结合古代铸币的实际情境，考查晶体熔点在生活中的应用，核心是理解晶体熔化时温度保持熔点不变，且模具材料熔点需高于铸造金属熔点的原理，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
解题思路：首先明确晶体熔化的特点，晶体熔化时温度达到熔点后继续吸热，且熔化过程中温度保持熔点不变。制作“钱范”的目的是铸造钱币，若钱范材料的熔点低于液态铜的温度，钱范会熔化损坏，因此需选择熔点高于铜熔点的材料。确定材料后，灌注铜液的温度不能超过所选钱范材料的熔点，否则钱范会熔化。
【解析】
(1) 铸造钱币时，液态金属灌入模具后凝固成型，若模具材料的熔点低于液态金属的温度，模具会因吸热熔化而损坏。已知铜的熔点为1083℃，需选择熔点高于1083℃的材料制作“钱范”，根据题目隐含的材料熔点信息，铁的熔点为1525℃，高于铜的熔点，故应选择铁材料制作“钱范”。
(2) 所选钱范材料为铁，铁的熔点为1525℃。当铜液温度超过铁的熔点时，铁制钱范会吸热熔化，无法继续使用，因此所灌注铜液的温度不能超过1525℃。
【答案】
(1) 应选择铁材料制作“钱范”；(2) 所灌注铜液的温度不能超过1525℃，因为超过该温度，铁制钱范会熔化。
【知识点】
晶体的熔点、熔化的条件
【点评】
本题结合古代铸币的实际情境，考查晶体熔点在生活中的应用，核心是理解晶体熔化时温度保持熔点不变，且模具材料熔点需高于铸造金属熔点的原理，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
21 传统文化 冻豆腐中的物态变化问题 (8分)请阅读下面的短文,并回答问题.
冻豆腐
冻豆腐是中国一种传统的豆制品美食.新鲜豆腐的内部有许多的小孔,这些小孔大小不一,有的互相连通,有的闭合成一个个小“容器”,这些小孔里面都充满了水分.把新鲜的豆腐放入冰箱的冷冻室,到$0°C$时,水结成了冰,它的体积比常温时水的体积要大10%左右,原来的小孔便被冰撑大了.当豆腐的温度降到$0°C$以下时,即使豆腐温度再降低,冰的体积几乎也不再变化.
将冻豆腐从冰箱内取出,等到豆腐中的冰熔化成水,从豆腐里跑掉以后,就留下了数不清的海绵状孔洞(
).此时的豆腐孔隙多、弹性好,吃上去的口感很有层次,深受人们的喜爱.
(1)冻豆腐解冻后,其中有数不清的海绵状孔洞,这是由于新鲜豆腐里的水先
(2)冻豆腐从冷冻室里取出时会冒“白气”,这些“白气”是向
(3)将新鲜的豆腐切成长方块(中的图2)放入冰箱冷冻室,一天后取出冻豆腐块,如图[1]中的图3所示的四幅图中,比较接近冻豆腐块形状的是图
冻豆腐
冻豆腐是中国一种传统的豆制品美食.新鲜豆腐的内部有许多的小孔,这些小孔大小不一,有的互相连通,有的闭合成一个个小“容器”,这些小孔里面都充满了水分.把新鲜的豆腐放入冰箱的冷冻室,到$0°C$时,水结成了冰,它的体积比常温时水的体积要大10%左右,原来的小孔便被冰撑大了.当豆腐的温度降到$0°C$以下时,即使豆腐温度再降低,冰的体积几乎也不再变化.
将冻豆腐从冰箱内取出,等到豆腐中的冰熔化成水,从豆腐里跑掉以后,就留下了数不清的海绵状孔洞(
).此时的豆腐孔隙多、弹性好,吃上去的口感很有层次,深受人们的喜爱.(1)冻豆腐解冻后,其中有数不清的海绵状孔洞,这是由于新鲜豆腐里的水先
结冰体积变大
,之后,在冻豆腐解冻过程中冰熔化成水体积变小,留下孔隙
而形成的.(2)冻豆腐从冷冻室里取出时会冒“白气”,这些“白气”是向
下落
(填“上飘”或“下落”)的.(3)将新鲜的豆腐切成长方块(中的图2)放入冰箱冷冻室,一天后取出冻豆腐块,如图[1]中的图3所示的四幅图中,比较接近冻豆腐块形状的是图
丙
.答案
21.(1)结冰体积变大 冰熔化成水体积变小,留下孔隙
(2)下落 (3)丙
[解析](1)豆腐中的水先凝固成冰,使豆腐体积变大,之后冰熔化成水体积变小,留下海绵状孔洞.(2)“白气”为空气中的水蒸气遇冷液化成的小液滴,由生活经验可知小液滴会下落.(3)豆腐中的水结冰,使豆腐体积变大,故选丙.
(2)下落 (3)丙
[解析](1)豆腐中的水先凝固成冰,使豆腐体积变大,之后冰熔化成水体积变小,留下海绵状孔洞.(2)“白气”为空气中的水蒸气遇冷液化成的小液滴,由生活经验可知小液滴会下落.(3)豆腐中的水结冰,使豆腐体积变大,故选丙.
解析
【分析】
本题围绕冻豆腐的形成过程，结合物态变化、生活中的物理现象等知识解题。第(1)问需明确冻豆腐孔洞的形成逻辑：新鲜豆腐中的水先遇冷凝固成冰，体积膨胀撑大小孔；解冻时冰熔化为水，水流失后留下孔洞。第(2)问“白气”是液化的小水滴，密度大于空气，会下落。第(3)问根据水结冰体积变大的特点，判断冻豆腐形状比原豆腐大，且边缘因冰膨胀呈圆弧状，对应图丙。
【解析】
(1) 新鲜豆腐的小孔中充满水分，放入冷冻室后，水遇冷凝固成冰，冰的体积比同质量水大10%左右，撑大豆腐的小孔；冻豆腐解冻时，小孔中的冰熔化成水，水从豆腐中流失，最终形成海绵状孔洞。
(2) 冻豆腐取出后冒的“白气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，小水滴的密度比空气大，因此会下落。
(3) 新鲜豆腐是图2的长方形，冷冻时豆腐中的水结冰体积变大，使整体体积增大，且冰在小孔中膨胀，让豆腐边缘呈圆弧状，对比甲、乙、丙、丁，符合该特征的是图丙。
【答案】
(1) 结冰体积变大；冰熔化成水体积变小，留下孔隙 (2) 下落 (3) 丙
【知识点】
凝固与熔化；液化现象；密度与浮沉
【点评】
本题结合传统美食冻豆腐的制作过程，将物理知识与生活实际结合，考察物态变化、生活中物理现象的判断，贴近生活，难度适中，能帮助学生理解物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.7
本题围绕冻豆腐的形成过程，结合物态变化、生活中的物理现象等知识解题。第(1)问需明确冻豆腐孔洞的形成逻辑：新鲜豆腐中的水先遇冷凝固成冰，体积膨胀撑大小孔；解冻时冰熔化为水，水流失后留下孔洞。第(2)问“白气”是液化的小水滴，密度大于空气，会下落。第(3)问根据水结冰体积变大的特点，判断冻豆腐形状比原豆腐大，且边缘因冰膨胀呈圆弧状，对应图丙。
【解析】
(1) 新鲜豆腐的小孔中充满水分，放入冷冻室后，水遇冷凝固成冰，冰的体积比同质量水大10%左右，撑大豆腐的小孔；冻豆腐解冻时，小孔中的冰熔化成水，水从豆腐中流失，最终形成海绵状孔洞。
(2) 冻豆腐取出后冒的“白气”，是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，小水滴的密度比空气大，因此会下落。
(3) 新鲜豆腐是图2的长方形，冷冻时豆腐中的水结冰体积变大，使整体体积增大，且冰在小孔中膨胀，让豆腐边缘呈圆弧状，对比甲、乙、丙、丁，符合该特征的是图丙。
【答案】
(1) 结冰体积变大；冰熔化成水体积变小，留下孔隙 (2) 下落 (3) 丙
【知识点】
凝固与熔化；液化现象；密度与浮沉
【点评】
本题结合传统美食冻豆腐的制作过程，将物理知识与生活实际结合，考察物态变化、生活中物理现象的判断，贴近生活，难度适中，能帮助学生理解物理知识在生活中的应用。
【难度系数】
0.7
