山东省烟台市2020-2022三年中考物理真题分类汇编05温度与物态变化、内能及其利用

山东省烟台市2020-2022三年中考物理真题分类汇编05温度与物态变化、内能及其利用

一、单选题

1．（2022·山东烟台·统考中考真题）北京2022年冬奥会开幕日恰逢我国二十四节气的“立春”，倒计时以二十四节气为序，惊艳世界。以下节气中蕴含的物态变化知识正确的是（　　）

A．“雨水”——雨的形成是汽化现象，要放出热量

B．“寒露”——露的形成是液化现象，要放出热量

C．“霜降”——霜的形成是凝华现象，要吸收热量

D．“大雪”——雪的形成是升华现象，要吸收热量

2．（2021·山东烟台·统考中考真题）人类社会的发展离不开能源的开发和利用，随着社会对能源的需求不断增加，造成了能源的短缺，而开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效途径。下列能源属于可再生能源的是（　　）

A．风能 B．天然气 C．核能 D．石油

3．（2020·山东烟台·统考中考真题）中国的传统节日往往和美食有关，如图所示。下列对应各种美食的说法错误的是（　　）

A．煮饺子时锅中冒出大量的“白气”，是锅里的水汽化成的水蒸气

B．煮汤圆的汤沸腾后继续用猛火加热，锅中汤的温度仍保持不变

C．粽子出锅时会闻到浓浓的粽香，说明分子在不停地运动

D．烤箱将电能转化为内能，使烤箱内的月饼被烤熟

4．（2020·山东烟台·统考中考真题）如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中，哪一个冲程的能量转化过程是相同的（　　）

A． B． C． D．

5．（2020·山东烟台·统考中考真题）下面四个有关生活实例的分析正确的是（　　）

A．北方寒冷的冬季玻璃窗上会产生冰花，是凝固现象

B．晾晒在太阳光下的湿衣服不久会变干，是沸腾现象

C．炒菜前滴入热锅的小水滴很快不见了，是升华现象

D．医务工作者戴的护目镜内侧产生水珠，是液化现象

二、填空题

6．（2022·山东烟台·统考中考真题）装修房屋时，如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是______现象，说明了______。这种现象在夏天特别明显，原因是______，所以我们要选用优质环保的材料进行装修。

7．（2021·山东烟台·统考中考真题）勤洗手是降低新冠病毒感染的有效防护措施。在生活中我们常会碰到这样的情况，洗完手以后身边没有纸巾、毛巾或其它可以擦手的东西，此时为了让手快点干，你通常会采用的做法是___________，你的做法用到的物理知识是___________。（写出一种做法及对应的物理知识）

8．（2020·山东烟台·统考中考真题）“清风不识字，何故乱翻书”所述清风能翻书，是风使书页上表面空气流速变大，导致书页上表面压强______（选填“增大”或“减小”）；“闻其声，不见其人”主要是通过人发出声音的______（选填“音调”、“响度”或“音色”）来判断“其人”的；“秋风瑟瑟天气凉，草木摇落露为霜”，“霜”的形成过程要______（选填“吸收”或“放出”）热量。

三、简答题

9．（2022·山东烟台·统考中考真题）阅读短文，回答问题。

冰壶赛场的奥秘

冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动，被誉为冰上的“国际象棋”。

与速度滑冰、花样滑冰不同，冰壶赛道冰面非常奇特，并不是平整光滑的表面，而是还有一层薄薄的冰粒，如同细小的“鹅卵石”或“小疙瘩”。原来制冰师每次在制冰时，会在光滑如镜的冰面上喷洒水珠，这些水珠遇冷迅速凝固成冰粒，此过程被称之为“打点”。这些冰粒的作用是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触，如果冰面做成光滑的平面，整个冰壶会如同吸盘一样“吸”在冰面上。所以“打点”是为了减小摩擦，使冰壶运动得更顺畅。

冰壶比赛中的擦地，实际叫做“刷冰”，是冰壶比赛的重要技术之一。刷冰的主目的在于，通过冰刷的摩擦，使冰面温度升高，造成冰面熔化，在冰表面形成一层水膜，减小冰壶受到的摩擦力，这样可以改变冰壶前进的方向、迷度和距离。刷冰的强弱程度决定冰壶停留在什么位置。

（1）运动员将冰壶掷出后，冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行的原因是什么？

（2）制冰师在制冰时“打点”的目的是什么？

（3）冰壶比赛中刷冰是通过什么方式改变冰面的内能，使冰面温度升高？

四、实验题

10．（2021·山东烟台·统考中考真题）在探究某固体熔化时温度的变化规律的实验中，小明采用了水浴法加热。

（1）水浴法加热的好处是______；

（2）小明组装的实验器材如图甲所示，图中有在一处明显的不足，请你指出不足之处并说明理由______；

（3）小明纠正了不足，重新调整了器材，根据实验测得的数据作出图像，如图乙所示，由图像可知该物质的熔点是______℃，第10min时，该物质所处的状态是______（填“固态”、“液态”或“固液共存”）。

五、计算题

11．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：

（1）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5min内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少？

（2）电阻R1、R2的阻值分别为多少？

（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤η<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/(kg℃)，请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。

12．（2021·山东烟台·统考中考真题）图甲所示为某电暖器的简化原理图，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V，每个电热丝的额定电压均为220V，现要在某卧室使用该电暖器，卧室的容积为50m3，空气的比热容为1.0×103J/（kg·），空气密度为=1.2kg/m3，假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题。

（1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少?

（2）只闭合S2时，流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少?

（3）只闭合S1和S3，让电暖器工作15min，卧室内的温度升高了10，电暖器的加热效率是多少?

13．（2020·山东烟台·统考中考真题）如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器（以下简称热水器）。图乙为该热水器电加热部分的原理图，S是控制开关，可以在1、2、3三档之间切换；图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时，可用电加热器加热，温度达到预设温度时会自动切换到保温状态，为了防止触电，热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因，太阳辐射能为E＝1.75×106J/(h•m2)（每小时每平方米辐射的热量），太阳能只将水由20℃加热到了30℃，此时开启电加热器，将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2，水吸收太阳能的效率为60%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。供水过程中不计热量损失，请根据以上条件分析计算：

(1)水吸收太阳能的多少。

(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。

(3)电路中电阻R2的阻值。

(4)在热水器向外供水时，通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合，可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃，每个人淋浴用水均为30L，假设热水器内70℃的热水能全部用完，则能满足几个人的淋浴用水？

六、综合题

14．（2021·山东烟台·统考中考真题）阅读短文回答问题

返回舱的回家之旅

经历了长达23天的飞行，在月球成功取样后，嫦娥五号返回舱于2020年12月17日凌晨1点精准地降落在内蒙古四王子旗地区。

返回舱在返回过程中要应时多种挑战，首先要应对的是高温。返回舱在利用半弹道跳跃（打水漂）再次进入大气层时的遮度约为7.9km/s，它与大气的剧烈摩擦最高可产生3000℃左右的高温，我们知道，在温度为1600℃时，就能熔化钢铁，在3000℃时，即使是金刚石也会熔化，为什么嫦娥五号的返回舱没有被烧毁，而仅仅只是被“烤至金黄”?这是因为我国的神舟系列飞船采用了自主研制开发的烧蚀防热技术，就是用先进的防热材料技术给返回舱穿上一层25mm厚的“防热衣”，防热材料在高温作用下，自身分解、熔化、蒸发和升华，在消耗表面质量的同时带走大量的热，使表面温度大幅下降；同时还有一层辐射式防热和隔热材料，使热量不能传递到舱内，最终可使返回舱内部的温度控制在30℃左右。除了高温，返回舱返回过程中还要经过一个距地面35km到80km的黑障区，返回舱通过黑障区时，外壳温度为2000℃左右，高温使返回舱周围的空气电离形成等离子体，屏蔽了电磁波的通过，因此会丧失与外界的无线电联系，这段时间地面人员无法得知返回舱的实时状况，也无法对返回舱进行控制，只能通过进入黑障前进行精准的调控，才能使它顺利通过黑障区。返回舱在到达地面前的最后一道难关是在距地面约10km处要用降落伞减速。嫦娥五号返回舱共有三把伞：引导伞、减速伞和主伞，其中主伞面积可以达到1200m2左右，只有让降落伞顺利开伞才能在巨大阻力作用下，在返回舱到达地面前减速到6m/s左右，确保返回舱安全着陆。

嫦域五号月球取样的成功，在世界面前彰显了我国航天科技的伟大成就，更让我们为祖国的强大而自豪。

（1）为什么降落伞上伞的面积要做得尽量大一些？

（2）返回舱经过稠密大气层时为什么会出现高温?如何使返回舱内部的温度保持在30℃左右?

（3）返回舱航返回过程中，地面工作人员与返回舱之间利用什么传送信号?当返回舱出现黑障时，为什么无法传送信号?

15．（2020·山东烟台·统考中考真题）特高压直流输电技术的领导者

随着全球人口增长和经济不断发展，推动能源消费不断增加，以化石能源为主的能源结构给人类可持续发展带来严峻挑战，能源低碳化、清洁化转型已刻不容缓。

相比煤炭和石油，电能输送方便，并可高效转化为各类形式的能，所以电气化是清洁能源大规模开发利用的必然要求。我国自主研发建设的四端柔性直流电网，是2022年北京冬奥会重点配套工程，是目前世界上电压等级最高，输送容量最大的柔性直流工程。中国的特高压输电网，建设不到10年就具备了世界最高水平。

电能传输过程中会在输电线路上产生大量的能量损耗，若保持输送功率不变时，输电线路上损耗的功率与输电电压的平方成反比，因此减少电能输送中损耗的有效方法就是提高输电电压。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网的输送功率可以达到600万千瓦，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此效率大大提高。

电能不能从自然界中直接获得利用，需要由其他形式的能转化而来，据报道，目前全球水能、风能、太阳能等清洁能源资源相当于化石能源剩余可采储量的38倍，以风电为例，国家规划风电在2020年达到1.5亿千瓦以上的装机容量。未来核电、风电、水电等，都将有赖于建设的特高压电网来传输，特高压直流输电技术将是区域、国家和洲际电网互联的关键，有助于远距离高效地输送大量清洁电能，减少能源浪费，在终端用户可以获得更多电能的同时，大幅减少碳排放，形成清洁能源大范围优化配置跨时区跨季节多能互补互济的电力流通的新格局。

阅读上文，请回答下列问题：

(1)请分别说出两种可再生能源和不可再生能源。

(2)电能是一次能源还是二次能源？

(3)在甲、乙两地间输送电能，若保持输送功率不变，将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率怎样变化？

参考答案：

1．B

【详解】A．雨是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化需要放出热量，故A错误；

B．露是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠，液化需要放出热量，故B正确；

C．霜是由水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华需要放出热量，故C错误；

D．雪是由水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华需要放出热量，故D错误。

故选B。

2．A

【详解】A．风能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源，故A符合题意；

BCD．天然气、核能、石油使用后在短期内不能再从自然界重新获取，属于不可再生能源，故BCD不符合题意。

故选A。

3．A

【详解】A．煮饺子时锅中冒出大量的“白气”，是锅里的水蒸气液化成的水，故A错误，符合题意；

B．沸腾过程的特点是持续吸热，温度保持沸点不变。煮汤圆的汤沸腾后继续用猛火加热，锅中汤的温度仍保持沸点不变，故B正确，不符合题意；

C．不同物质间接触时，彼此进入对方的现象，叫扩散现象。粽子出锅时会闻到浓浓的粽香是扩散现象，扩散现象说明分子在不停地运动。故C正确，不符合题意；

D．烤箱工作时将电能转化为内能给烤箱内的月饼加热，使烤箱内的月饼被烤熟。故D正确，不符合题意。

故选A。

4．C

【详解】水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程是把水的内能转化为橡皮塞的机械能，与汽油机中的做功冲程能量转化过程相同。A为压缩冲程，B为排气冲程，C为做功冲程，D为吸气冲程。

故选C。

5．D

【详解】A．北方寒冷的冬季玻璃上产生的冰花，是室外空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃直接形成的小冰晶，是凝华现象，故A错误；

B．晾晒在太阳光下的湿衣服变干，是衣服上的水变成了水蒸气跑掉了，是蒸发现象，故B错误；

C．炒菜前滴入热锅的小水滴不见了，是小水滴变成了水蒸气，是蒸发现象，故C错误；

D．医务工作者戴的护目镜内侧产生的水珠，是空气中的水蒸气遇到冷的镜片形成的小水珠，是液化现象，故D正确。

故选D。

6．     扩散     分子在做不停息的无规则运动     温度越高，分子热运动越剧烈

【详解】[1][2]闻到刺激性气味是由于不环保材料的分子进入到空气中，属于不同物质相互接触时彼此进入对方的现象，这种现象叫做扩散现象；扩散现象说明一切物质的分子都在做永不停息的无规则运动。

[3]扩散现象与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散得越快，所以装修房屋时闻到刺激性气味的现象在夏天特别明显。

7．     用力甩手     见解析

【详解】[1][2]洗手后手上附着较多的水，为了让手快点干，可用力甩手，利用水具有惯性，当手停下时，水由于惯性继续运动而离开手。（或将手置于风中，利用增大液体表面的空气流速，使手上的水快速蒸发。）

8．     减小     音色     放热

【详解】[1]流速越快的地方，流体压强越小。风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说。

[2]音色反映的是声音的品质与特色，它跟发声体的材料和结构有关。因为每个人的声带结构不同，所以发出声音的音色就会不同，所以我们可以通过音色辨别是谁。

[3]霜是水蒸气遇冷放热凝华成的固态冰，霜的形成过程要放热。

9．见解析

【详解】（1）运动员将冰壶掷出后，冰壶会继续沿着水平赛道向前滑行是因为冰壶具有惯性，具有保持原来运动状态的性质，故可以沿着员赛道继续滑行。

（2）“打点”的目的是使冰壶在运行的时候底座不会与冰面完全接触，通过使两接触面彼此分开的方式减小摩擦。

（3）“刷冰”是通过摩擦做功的方式来增大冰面的内能，使冰面熔化。

10．     使物质受热均匀，便于记录温度     温度计的玻璃泡碰到了容器底，测得物质的温度不准确     60     固液共存

【详解】（1）[1]水浴加热可以使物质受热均匀，且由于酒精灯的火焰温度太高，物质温度变化太快，不便于记录温度，所以水浴加热法也可以使物质的温度缓慢上升，便于记录温度。

（2）[2]由图可知，错误之处是温度计的玻璃泡碰到了容器底部，由于容器底部的温度稍高一些，这样测得的温度不准确。

（3）[3][4]由图像乙可知，该物质有固定的熔点，所以是晶体，该晶体在处于熔化阶段，所以该物质的熔点是60℃；第10min时，该物质处于熔化阶段，所以是固液共存状态。

11．（1）88W；（2）40Ω，510Ω；（3）电饭锅的热效率值达到三级能效

【详解】解：（1）由丙图可知，5min中电饭锅消耗的电能

电饭锅的保温功率

（2）由乙图可知，闭合开关S，电路中只有R1，电功率较大，为加热状态；断开开关S，R1与R2串联，电功率较小，为保温状态。根据

P=UI，

R1的电阻为

R1和R2的总电阻为

R2的电阻为

R2=R总-R1=550Ω-40Ω=510Ω

（3）由题可知，水升高的温度

t=100℃-23℃=77℃

水吸收的热量

Q吸=cmt=4.2×103 J/(kg℃)×2.2kg×77℃=7.1148×105J

消耗的电能

W=Pt=1210W×700s=8.47×105J

加热功率

81%<84%<86%

电饭锅的热效率值达到三级能效。

答：（1）电饭锅的保温功率88W；

（2）R1的电阻为40Ω，R2的电阻为510Ω；

（3）电饭锅的热效率值达到三级能效。

12．（1），；（2）1.5A，330W；（3）

【详解】解：（1）由图乙可知，电热丝正常工作时电流为2A，每个电热丝正常工作时的额定功率

每个电热丝正常工作时的电阻

（2）只闭合S2时，两个电热丝串联，由于两个电热丝相同，所以它们分得的电压相同，各为110V，由乙图可知，流过电热丝的电流为1.5A。此时电暖器消耗的总功率为

（3）只闭合S1和S3，电路中两个电热丝并联，总功率为880W，让电暖器工作15min，产生的热量为

卧室内的温度升高10吸收的热量

 电暖器的加热效率是

答：（1）每个电热丝正常工作时的电阻为，额定功率是；

（2）只闭合S2时，流过电热丝的电流为1.5A，此时电暖器消耗的总功率为330W；

（3）电暖器的加热效率是。

13．(1)；(2)1h；(3)44；(4)4

【详解】(1)由题意，热水器的容积为50L，则满水状态下水的质量为

太阳能只将水由20℃加热到了30℃，根据吸热公式可知水吸收太阳能为

(2)由于水吸收太阳能的效率为60%，故太阳能板当天接收太阳能的总热量为

已知太阳辐射能为E＝1.75×106J/(h•m2)，太阳能板的面积为2m2，则当天接收太阳能的时间为

(3)由表格中数据可知，热水器处于低温档时只有电阻R1接入，此时

热水器处于低温档时，电阻R1与R2并联接入，此时

联立可得

则电路中电阻R2的阻值为

(4)设每个人淋浴用水体积为V，则

简化得

代入数据可得

解得

热水器的容积为50L，则

则能满足4个人的淋浴用水。

答：(1)水吸收的太阳能；

(2)太阳能板当天接收太阳能的时间为1h；

(3)电路中电阻R2的阻值为44；

(4)则能满足4个人的淋浴用水。

14．见解析

【详解】（1）降落伞上伞的面积要做得尽量大一些，只有让降落伞顺利开伞才能在巨大阻力作用下，在返回舱到达地面前减速到6m/s左右，确保返回舱安全着陆。

（2）返回舱经过稠密大气层，与大气的剧烈摩擦最高，机械能转化为内能，可产生3000℃左右的高温；用先进的防热材料技术给返回舱穿上一层25mm厚的“防热衣”，防热材料在高温作用下，自身分解、熔化、蒸发和升华，在消耗表面质量的同时带走大量的热，使表面温度大幅下降；同时还有一层辐射式防热和隔热材料，使热量不能传递到舱内，最终可使返回舱内部的温度控制在30℃。

（3）返回舱返回过程中，地面工作人员与返回舱之间利用电磁波传送信号；当返回舱出现黑障时，高温使返回舱周围的空气电离形成等离子体，屏蔽了电磁波的通过。

15．(1) 太阳能、风能；煤、天然气；(2) 二次能源；(3)电线路上损耗的功率是原来的

【详解】(1)可再生能源就是取之不尽用之不竭的能源如太阳能、风能、潮汐能等；不可再生能源，用过之后不能再生的能源如煤、天然气、石油等。

(2)电能是经过煤燃烧发电，或通过太阳能、风能、潮汐能、水能等转化的能源，属于二次能源。

(3)根据公式，得到，则输电导线上损失的功率为

将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率是原来的。

答：(1) 太阳能、风能是可再生能源，煤、天然气不可再生能源；

(2)电能是二次能源；

(3)在甲、乙两地间输送电能，若保持输送功率不变，将输电电压增加到原来的两倍，则输电线路上损耗的功率是原来。