11．如圖所示，密閉絕熱的容器豎直放置，活塞有一定質(zhì)量且絕熱，活塞的下部封閉著理想氣體，上部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì)．輕彈簧的一端固定于容器的頂部，另一端固定在活塞上，彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)用細(xì)繩扎緊，此時(shí)活塞的重力勢(shì)能為Ep（活塞在底部時(shí)的重力勢(shì)能為零）．若細(xì)繩突然斷開，活塞在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止，氣體達(dá)到平衡態(tài)．在此過(guò)程中（　　）
A．活塞的重力勢(shì)能Ep全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能
B．活塞的重力勢(shì)能Ep一部分轉(zhuǎn)換成彈簧的彈性勢(shì)能，其余部分仍為活塞的重力熱能
C．活塞的重力勢(shì)能Ep一部分轉(zhuǎn)換成彈簧的彈性勢(shì)能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為活塞的重力勢(shì)能
D．活塞的重力勢(shì)能Ep全部轉(zhuǎn)換成彈簧的彈性勢(shì)能和氣體的內(nèi)能

分析 密閉絕熱的容器，活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì)，故當(dāng)細(xì)繩突然斷開經(jīng)過(guò)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止后，理想氣體被壓縮，活塞對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律知，理想氣體內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒定律可得，活塞的重力勢(shì)能Ep一部分轉(zhuǎn)換成彈簧的彈性勢(shì)能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為活塞的重力勢(shì)能．

解答 解：當(dāng)細(xì)繩突然斷開經(jīng)過(guò)多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止后，理想氣體被壓縮，活塞對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律知，理想氣體內(nèi)能增加，由于規(guī)定活塞在底部時(shí)的重力勢(shì)能為零，根據(jù)能量守恒定律可得，活塞的重力勢(shì)能Ep一部分轉(zhuǎn)換成彈簧的彈性勢(shì)能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為活塞的重力勢(shì)能，故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 能量守恒定律是普遍遵守的定律，注意分析重力勢(shì)能的減小量的去向，同時(shí)注意“活塞在底部時(shí)的重力勢(shì)能為零”的意思．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖甲所示，靜電除塵裝置中有一長(zhǎng)為 L、寬為 b、高為 d的矩形通道，其前、后面板使用絕緣材料，上、下面板使用金屬材料．圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連．質(zhì)量為 m、電荷量為-q、分布均勻的塵埃以水平速度 v0進(jìn)入矩形通道，當(dāng)帶負(fù)電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和，同時(shí)被收集．通過(guò)調(diào)整兩板間的電壓可以改變收集效率 η．當(dāng) U=U0時(shí)為80%（即離下板0.80d0范圍內(nèi)的塵埃能夠被收集）．不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用．

（1）求收集效率為100%時(shí)，兩板間的電壓至少為多少？
（2）求收集率η與兩板間U的函數(shù)關(guān)系．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．某同學(xué)用如圖1所示裝置，探究“功與物體速度變化的關(guān)系”．由于橡皮筋的彈力是變力，做功不容易計(jì)算，然而改用橡皮筋的條數(shù)，保持小車相同的運(yùn)動(dòng)距離，則彈力做功的大小與橡皮筋的條數(shù)成正比．即，橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W…．由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出（某次紙帶如圖2）．

（a）為了使彈力做功的大小與橡皮筋的條數(shù)成正比，因此，每次拉長(zhǎng)橡皮筋的長(zhǎng)度應(yīng)該相等．
（b）小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，可以采用什么方法進(jìn)行補(bǔ)償？
（c）在紙帶中，應(yīng)該采用那些點(diǎn)距來(lái)計(jì)算小車的速度？
（d）做出W-v的圖象，不是直線，怎么辦？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．如圖所示，A、B兩物體的重力分別是GA=3N，GB=4N．A用細(xì)線懸掛在頂板上，B放在水平面上，A、B間輕彈簧中的彈力F=2N，則細(xì)線中的張力T及對(duì)地面的壓力N的可能值分別是（　　）
A．7N和0NB．5N和2NC．1N和6ND．2N和5N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．如圖Q1、Q2等量異種點(diǎn)電荷，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，A、B、C為電場(chǎng)中的三點(diǎn)，則有（　�。�
A．EA＞EB=EC，φA＞φB=φCB．EA＞EB＞EC，φA＜φB=φC
C．EA＞EB＞EC，φA＞φB＞φCD．EA＜EB=EC，φA＞φB=φC

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零，閉合開關(guān)后：
①若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為d；
②若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為g．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

3．光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)的常用計(jì)時(shí)器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．
利用圖乙所示裝置測(cè)定正方體小鐵塊和由長(zhǎng)木板制成的斜面體（包括水平部分，斜面與水平面之間有一小段圓弧連接的長(zhǎng)度忽略不計(jì)，水平部分足夠長(zhǎng)，重力加速度為g）間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

（1）用20個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵塊的邊長(zhǎng)d=20.20 mm．（如圖丙所示）
（2）將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端P懸掛一鉛垂線，Q為錐尖與桌面的接觸點(diǎn)．1和2是固定在斜面上的兩個(gè)光電門（與之連接的電路未畫出），讓小鐵塊由P點(diǎn)沿斜面滑下，小鐵塊通過(guò)光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2，用米尺測(cè)得1、2之間的距離為L(zhǎng)（L＞＞d），則小鐵塊下滑過(guò)程中的加速度a=$\frac{6kazz92^{2}（△{t}_{1}^{2}-△{t}_{2}^{2}）}{2L△{t}_{1}^{2}△{t}_{2}^{2}}$（用d、△t1、△t2、L表示）；再利用米尺測(cè)出斜面的高h(yuǎn)和斜面的長(zhǎng)L，就可以測(cè)得動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
（3）若光電計(jì)時(shí)器出現(xiàn)故障不能使用，現(xiàn)只利用米尺測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)μ，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)方案：讓小鐵塊由頂端從靜止滑下，滑至水平板上的C點(diǎn)停下，測(cè)出頂端的高度h和小鐵塊在整個(gè)過(guò)程中的水平位移x．測(cè)得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{h}{x}$．（用測(cè)定的物理量所對(duì)應(yīng)的字母表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．如圖所示，光滑斜面的傾角α=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)l1=1m，bc邊的邊長(zhǎng)l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻R=0.1Ω，線框與絕緣細(xì)線相連，現(xiàn)用F=20N的恒力通過(guò)定滑輪向下拉細(xì)線并帶動(dòng)線框移動(dòng)（如圖所示），斜面上ef線（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng)，ef和gh的距離s=18.6m，取g=10m/s2，求：
（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度和線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；
（2）簡(jiǎn)要分析線框在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況并求出ab邊由靜止開始到運(yùn)動(dòng)到gh線處所用的時(shí)間t；
（3）ab邊運(yùn)動(dòng)到gh線處的速度大小和在線框由靜止開始到運(yùn)動(dòng)到gh線的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上，相鄰球間的距離均為L(zhǎng)，A球帶電量qA=+10q；B球帶電量qB=+q．若在C球上加一個(gè)水平向右的恒力F，如圖所示，要使三球能始終保持L的間距向右運(yùn)動(dòng)，求
（1）C球帶電性質(zhì)和帶電量？
（2）F的大小？

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