根据目前的史书记载，我国已知的最早开始藏冰的朝代是西周。西周设有“凌人”这么一种官职，专门负责“掌冰”。
《诗经》曾经有这么一句：“二之日凿冰冲冲，三之日纳于凌阴。”这个“凌阴”其实就是古人挖的冰窖。上世纪70年代，河南滑县就发掘出了战国时期韩襄王的冰窖。据史书记载，曹操修的“冰井台亦高八丈，有屋百四十五间，上有冰室，室有数井，井深十五丈，藏冰及石墨”。
古人一般会储存多少冰呢？一般来说，会储存夏天用冰量的三倍。这是因为古代条件有限，无论密封有多好，最终都免不了有一部分冰会融化，冰块除了夏天给皇帝后妃以及贵族们直接消暑降温外，还会被用来各种冰镇食物，或者直接饮用。
（摘编自华夏收藏网《生活中的化学》）
材料二：
1988年，意大利物理学家皮耶尔弗兰科·德蒙蒂斯（Pierfranco Demontis）领导的一项研究通过计算机模型，首次预言水或许有一个超离子冰的相位。
30年之后，在罗切斯特大学的激光力学能实验室，科学家用世界上最强大的激光之一对准了一滴水。激光发射，形成的冲击波让水滴的压力达到了大气压的数百万倍，温度也升高至几千摄氏度。通过X射线，科学家发现，水在这种极端条件下呈现出全新的形态！冲击波里的水并没有成为过热液体或气体，而是凝固、结晶成冰。研究证实了具有奇异性质的水的新相位——“超离子冰”（superionic ice）的存在。不同于我们见过的冰，超离子冰是黑色的、温度相当于太阳表面温度的一半，密度也是普通冰的4倍。
（摘编自《环球科学·两千多度时，冰变成了黑色》）
材料三：
在自然水城中，冰通常在较低的温度条件下融化，大约是0到10℃，这也是团队主要希望探索的温度区间。他们惊讶地发现，冰在不同温度条件的融化产生了各种不同的形状。
具体来说，在非常寒冷的温度下，也就是约5℃之下，冰会呈现出朝下的尖端形状，类似于冰柱，但冰的表面是光滑的，没有起伏。在高于约7℃的温度条件下，冰会形成类似的基本形状，但上下颠倒，尖端向上。对于介于两者之间的温度，冰的表面融化出了波浪和波纹状的图案，这种图案被称为流痕，在自然的冰山和其他冰面上都能找到它们。科学家发现，冰在不同温度条件的融化产生了各种不同的形状，这些形状差异是水流的变化造成的，而水流的变化则取决于温度。
我们都知道，水和其他液体一样，它们的密度都会随着温度下降而上升。但水还有一个独一无二之处，和其他液体都不一样的是，液态水的密度在大约4℃时会达到最大值，随后它的密度反而会降低，直到冻结。因此，水的密度比冰更大。
（摘编自雷夫·里斯特罗普等《异常对流在融化的冰中会诱导切割出尖顶和扇贝形状的冰型》）
照片显示了在不同环境水温条件下形成的不同形状的冰
（图片来源：NYU’s Applied Mathematies Laboratory）
4. 下列图解，最符合材料三相关内容的一项是（ ）
5. 下列对材料相关内容的概括和分析，正确的一项是（ ）
A. 古代的冰块直接用于消暑降温，西周的“凌人”专门负责“掌冰”，我国最早的藏冰从西周时期开始。
B. 水的形态有三类——液态、固态、气态，液态水在温度升高的情况下会化为气态。
C. 水的密度在大约4℃时会达到最大值，随后随温度降低而降低，因此，水的密度比冰更大。
D. 古人在冰窖里存冰是为了夏天给皇帝、后妃及贵族们用，所以会储存夏天用冰量的三倍。
6. 罗切斯特大学激光力学能实验室超离子冰的发现，给科学研究带来哪些启示？请简要说明。
【答案】
4. A ．最符合材料三相关内容。根据材料三约5℃之下，冰会呈现出朝下的尖端形状，类似于冰柱，但冰的表面是光滑的，没有起伏。在高于约7℃的温度条件下，冰会形成尖端向上的冰柱，其表面是光滑，没有起伏。对于介于两者之间的温度，冰的表面融化出了波浪和波纹状的图案。
故选A。
5. C本题考查学生对材料相关内容的概括和分析的能力。
A．“古代的冰块直接用于消暑降温”错，根据材料一，古代冰块的作用除了夏天给皇帝后妃以及贵族们直接消暑降温外，还会用冰做成各种冰镇食物，或者直接饮用；“我国最早的藏冰从西周时期开始”错，材料一“根据目前的史书记载，我国已知的最早开始藏冰的朝代是西周”。
B．“液态水在温度升高的情况下会化为气态”错，根据材料二“温度也升高升至几千摄氏度！X射线瞬间穿越水滴”“通过X射线，科学家发现，水在这种极端条件下呈现出全新的形态。冲击波里的水并没有成为过热液体或气体，而是凝固、结晶成冰”可知，液态水在温度升高的情况下不一定会化为气态，温度足够高也会凝固、结晶成冰。
D．“所以会储存夏天用冰量的三倍”错，材料一只是说“古人一般会储存多少冰呢？一般来说，会储存夏天用冰量的三倍。这是因为古代条件有限，无论密封有多好，最终都免不了有一部分冰会融化，冰块除了夏天给皇帝后妃以及贵族们直接消暑降温外，还会被用来各种冰镇食物，或者直接饮用”，可见，选项中说的前后无因果关系。
故选C。
6. 意义：发现了新的研究视角，促使更多科学家探索冰的奥秘，这种研究推动自然科学的发展。
启示：①前人预言但尚未证实的问题，可以作为科学研究的起点。②运用创新思维，通过改变实验条件，会有新的科学发现。