
2008年初我国南方各省发生了特大冰灾,当时地面覆盖着厚厚的积雪,高压电线上凝结了厚厚的冰柱(如图所示),很多电线和高压塔因不堪重负而被拉断、压垮.冰灾期间,经过一个无雨、无雪的寒冷夜晚,李明发现户外电线上的冰柱变粗了,你认为冰柱增粗的主要原因是 [ ] A. 白天温度高,电线和冰柱遇热膨胀 B. 空气中的水蒸气遇到原冰柱变成了冰 C. 空气中的水珠遇到原冰柱后凝固成冰 D. 空气中的二氧化碳遇到原冰柱变成了干冰
我们先分析题目背景:
冰灾期间,气温很低,白天也在 0℃ 以下,夜间更是寒冷。
题干说“经过一个无雨、无雪的寒冷夜晚”,说明并没有液态降水或降雪直接落在电线上。
冰柱变粗,说明有新的冰凝结在原有的冰柱上。
选项分析:
A. “白天温度高,电线和冰柱遇热膨胀”
与“寒冷夜晚”过后发现变粗的事实不符,夜晚温度低,白天即使稍暖也不足以使冰柱明显膨胀,且变粗不是因为膨胀,而是冰层增厚。
B. “空气中的水蒸气遇到原冰柱变成了冰”
寒冷无风的夜晚,空气中仍含有水蒸气,当它接触到远低于 0℃ 的冰柱时,可以直接凝华成冰附着在冰柱表面,这是合理的物理过程。
C. “空气中的水珠遇到原冰柱后凝固成冰”
题干明确“无雨、无雪”,空气中若存在“水珠”(液态水滴)通常意味着有雾或极高湿度且温度接近 0℃ 才可能以液态悬浮,但题干强调“寒冷夜晚”,温度低于 0℃ 时,空气中的液态水滴很少(除非特殊条件),并且如果是水珠,会先结成雾凇或直接凝固,但题目强调的是冰柱变粗,水珠凝固也有可能,但夜晚寒冷时空气中常见的是水蒸气直接凝华,而不是大量液态水珠。结合物理常识,寒冷无降水夜晚冰柱增粗的主要原因是凝华。
D. “二氧化碳变成干冰”
干冰(固态二氧化碳)需要温度低于 −78.5℃,普通冰灾时气温远高于此,不可能发生。
从凝华原理(霜的形成原理)可知,在严寒无降水时,冰柱增粗通常是空气中的水蒸气直接在冰柱表面凝华造成的。
所以最佳答案是 B。
最终答案: