Question

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______．

Answer

（1）质量是指物体所含物质的多少，是物体的一种属性，一个物体位置、状态的改变不会使质量发生变化．
一定质量的水结冰，状态改变、体积改变，密度的变化用公式ρ=分析．
（2）水与冰的交界处，水和冰的温度是相同的，等于冰水混合物的温度．
（3）根据水具有反常膨胀的特点和对流的知识进行解答为什么在较深的河底鱼能安全过冬．
【解析】
（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=得V=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=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℃．