试题

例外的胀缩
一般的物质都是热胀冷缩，但是也有例外，比如水．温度在0-4℃之间时，它是热缩冷胀，水在4℃时，密度最大，高于或低于这一温度，密度都会减少．冰总是结在上面，就是跟水的这种特殊“脾气”有关．
寒冷的冬天，水的表面直接跟冷空气接触，冷得很快，温度降到4℃时就沉到下面，下面温度比较高的水密度小就浮上来，上下位置不断交换，逐渐使所有的水温度都降到4℃．如果继续降温，表面的水降到4℃以下，就变成热缩冷胀了，于是就形成了3℃的水浮在4℃的水上面，2℃的水浮在3℃的水上面…0℃的水在最上面的场景，表面的水开始结冰．假如水深一些，冰奶厚，水底的温度仍是4℃．
（1）水结成冰后，它的质量，体积，密度（均填“变大”“变小”或“不变”）
（2）在冰和水交界处的温度是
A．1℃B．2℃C．3℃D．0℃
（3）在寒冷的北方，鱼、虾能够在冰层的河水中安全过冬的原因是．

解：（1）质量是物体的一种属性，由物体所含物质的多少决定，不随物体的位置、状态、形状的变化而变化，所以水结冰后质量不变；根据密度的计算公式ρ=

m

V

得V=

m

ρ

即可知，质量一定时，冰与水相比密度变小，则冰的体积变大．
（2）冰和水的交界处，有冰有水，其温度等于冰水混合物的温度0℃．故选D；
（3）水具有反常膨胀的特点，当水从4℃降到0℃的过程中，其体积变小，但质量不变，由ρ=

m

V

可知水的密度将增大；
而密度大的水下降、密度小的水上升，形成对流，所以较深河底的水温是4℃，这样的温度使河底鱼能安全过冬．
故答案为：（1）不变；变大；变小；（2）D；（3）由于水的反常膨胀，河底水的密度最大，其温度保持在4℃．