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    11．如图所示，密闭绝热的容器竖直放置，活塞有一定质量且绝热，活塞的下部封闭着理想气体，上部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．轻弹簧的一端固定于容器的顶部，另一端固定在活塞上，弹簧处于自然长度时用细绳扎紧，此时活塞的重力势能为Ep（活塞在底部时的重力势能为零）．若细绳突然断开，活塞在重力的作用下向下运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态．在此过程中（　　）
    A．活塞的重力势能Ep全部转换为气体的内能
    B．活塞的重力势能Ep一部分转换成弹簧的弹性势能，其余部分仍为活塞的重力热能
    C．活塞的重力势能Ep一部分转换成弹簧的弹性势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为活塞的重力势能
    D．活塞的重力势能Ep全部转换成弹簧的弹性势能和气体的内能

    分析 密闭绝热的容器，活塞与器壁的摩擦忽略不计，故当细绳突然断开经过多次往复运动后活塞静止后，理想气体被压缩，活塞对气体做功，由热力学第一定律知，理想气体内能增加，根据能量守恒定律可得，活塞的重力势能Ep一部分转换成弹簧的弹性势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为活塞的重力势能．

    解答 解：当细绳突然断开经过多次往复运动后活塞静止后，理想气体被压缩，活塞对气体做功，由热力学第一定律知，理想气体内能增加，由于规定活塞在底部时的重力势能为零，根据能量守恒定律可得，活塞的重力势能Ep一部分转换成弹簧的弹性势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为活塞的重力势能，故ABD错误，C正确．
    故选：C．

    点评 能量守恒定律是普遍遵守的定律，注意分析重力势能的减小量的去向，同时注意“活塞在底部时的重力势能为零”的意思．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图甲所示，静电除尘装置中有一长为 L、宽为 b、高为 d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料．图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连．质量为 m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度 v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集．通过调整两板间的电压可以改变收集效率 η．当 U=U0时为80%（即离下板0.80d0范围内的尘埃能够被收集）．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．

    （1）求收集效率为100%时，两板间的电压至少为多少？
    （2）求收集率η与两板间U的函数关系．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．某同学用如图1所示装置，探究“功与物体速度变化的关系”．由于橡皮筋的弹力是变力，做功不容易计算，然而改用橡皮筋的条数，保持小车相同的运动距离，则弹力做功的大小与橡皮筋的条数成正比．即，橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W…．由于橡皮筋做功而使小车获得的速度可以由纸带和打点计时器测出（某次纸带如图2）．

    （a）为了使弹力做功的大小与橡皮筋的条数成正比，因此，每次拉长橡皮筋的长度应该相等．
    （b）小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿？
    （c）在纸带中，应该采用那些点距来计算小车的速度？
    （d）做出W-v的图象，不是直线，怎么办？

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，A、B两物体的重力分别是GA=3N，GB=4N．A用细线悬挂在顶板上，B放在水平面上，A、B间轻弹簧中的弹力F=2N，则细线中的张力T及对地面的压力N的可能值分别是（　　）
    A．7N和0NB．5N和2NC．1N和6ND．2N和5N

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    6．如图Q1、Q2等量异种点电荷，MN为两点电荷连线的中垂线，A、B、C为电场中的三点，则有（　　）
    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 来源： 题型：解答题

    16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按如图所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，闭合开关后：
    ①若电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为d；
    ②若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为g．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．光电计时器是一种研究物体运动的常用计时器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．
    利用图乙所示装置测定正方体小铁块和由长木板制成的斜面体（包括水平部分，斜面与水平面之间有一小段圆弧连接的长度忽略不计，水平部分足够长，重力加速度为g）间的动摩擦因数μ．

    （1）用20个等分刻度的游标卡尺测得小铁块的边长d=20.20 mm．（如图丙所示）
    （2）将斜面体置于水平桌面上，斜面顶端P悬挂一铅垂线，Q为锥尖与桌面的接触点．1和2是固定在斜面上的两个光电门（与之连接的电路未画出），让小铁块由P点沿斜面滑下，小铁块通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2，用米尺测得1、2之间的距离为L（L＞＞d），则小铁块下滑过程中的加速度a=$\frac{{d}^{2}（△{t}_{1}^{2}-△{t}_{2}^{2}）}{2L△{t}_{1}^{2}△{t}_{2}^{2}}$（用d、△t1、△t2、L表示）；再利用米尺测出斜面的高h和斜面的长L，就可以测得动摩擦因数μ．
    （3）若光电计时器出现故障不能使用，现只利用米尺测定动摩擦因数μ，请写出实验方案：让小铁块由顶端从静止滑下，滑至水平板上的C点停下，测出顶端的高度h和小铁块在整个过程中的水平位移x．测得的动摩擦因数μ=$\frac{h}{x}$．（用测定的物理量所对应的字母表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1=1m，bc边的边长l2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.1Ω，线框与绝缘细线相连，现用F=20N的恒力通过定滑轮向下拉细线并带动线框移动（如图所示），斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间做匀速运动，ef和gh的距离s=18.6m，取g=10m/s2，求：
    （1）线框进入磁场前的加速度和线框进入磁场时做匀速运动的速度v；
    （2）简要分析线框在整个过程中的运动情况并求出ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t；
    （3）ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L，A球带电量qA=+10q；B球带电量qB=+q．若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，求
    （1）C球带电性质和带电量？
    （2）F的大小？

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