题目内容
19．
如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于理想气体容器的底部．另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为EP（弹簧处于自然长度时的弹性势能为零），现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（ ）| A． | EP全部转换为气体的内能 | |
| B． | EP一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能 | |
| C． | EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 | |
| D． | EP一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能 |
分析 当活塞最后静止时弹簧的弹力等于物体的重力，弹簧仍处于压缩状态，仍储存一些弹性势能，整个过程中活塞高度增大，故重力势能增大即一部分弹性势能转化为重力势能，在运动过程中克服空气阻力做功故一部分弹性势能转化为空气的内能．
解答 解：由于开始弹簧处于压缩状态，弹簧中储存了一定的弹性势能，在绳子断开后活塞由于受到弹力大于活塞的重力故活塞向上运动，到达最高点后再向下运动，如此反复；当活塞最后静止时弹簧的弹力与物体的重力、气球的压力三力平衡时弹簧处于压缩状态．
在活塞运动过程中对活塞做功的有重力，弹簧的弹力和空气的阻力．当弹簧最后静止时弹簧仍处于压缩状态，但弹簧的形变量减小故弹簧储存的弹性势能减小；由于活塞的高度增大，故活塞的重力势能增大，在活塞运动的过程中空气的阻力始终做负功，产生内能，故减少的弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为空气的内能．故D正确．
故选：D．
点评 通过受力分析确定所受的各个力，以及物体的初末状态和物体运动过程，从而确定不同力的做功情况以及能量的转化是解决此类题目的解题思路．
练习册系列答案
名校课堂系列答案
相关题目
10．某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）
①图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为0.510m/s2．（保留三位有效数字）
②保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的$\frac{1}{m}$，数据如下表：
请在方格坐标纸中画出$a-\frac{1}{m}$图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数$\frac{1}{m}$之间的关系式是a=$\frac{1}{2m}$．
③保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图d所示．该图线不通过原点，其主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分；
④某同学在本实验中打出一条纸带，发现纸带的临近末端的部分点迹间距减小，原因是该同学在实验中未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，由于绳子过长，纸带快打完时沙桶已经落地．
①图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为0.510m/s2．（保留三位有效数字）
②保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的$\frac{1}{m}$，数据如下表：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/m•s-2 | 0.633 | 0.572 | 0.497 | 0.418 | 0.332 | 0.250 | 0.167 | 0.101 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
| 小车质量倒数$\frac{1}{m}/k{g^{-1}}$ | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
③保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图d所示．该图线不通过原点，其主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分；
④某同学在本实验中打出一条纸带，发现纸带的临近末端的部分点迹间距减小，原因是该同学在实验中未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够，由于绳子过长，纸带快打完时沙桶已经落地．
7．下列说法正确的是（ ）
| A． | 光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定 | |
| B． | 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的 | |
| C． | 泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的 | |
| D． | 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故 | |
| E． | 赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 |
14．某交流发电机的输出电压随时间变化的关系如图所示，输出功率是20kW，用5000V高压输电，输电线总电阻是10Ω，用户端利用n1：n2=22：1的变压器降压，则下列说法正确的是（ ）
| A． | 交变电流的频率为100 Hz | B． | 发电机输出电压的有效值为220 V | ||
| C． | 输电线中电流为500 A | D． | 用户得到的电压约为225 V |
如图所示，某货场而将质量为m1=100kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8m．地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m2=100kg，木板上表面与轨道末端相切．货物与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2．（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2）
11．
如图，理想变压器原副线圈匝数之比为10：1．原线圈接入一电压为u=U0sinωt的交流电源（如图乙所示），其中U0=100$\sqrt{2}$V，副线圈接一个滑动变阻器R，则下述结论正确的是（ ）
如图，理想变压器原副线圈匝数之比为10：1．原线圈接入一电压为u=U0sinωt的交流电源（如图乙所示），其中U0=100$\sqrt{2}$V，副线圈接一个滑动变阻器R，则下述结论正确的是（ ）| A． | 副线圈中输出交流电的周期为$\frac{1}{100}$s | |
| B． | 副线圈中电压表的读数为10$\sqrt{2}$V | |
| C． | 若滑动变阻器的滑动触头P向上滑动，则原线圈中的输入功率变小 | |
| D． | 若滑动变阻器接入电路中的电阻值R=10Ω，原线圈中电流表的读数为1A |
8．
如图所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．现小车A与物体B以相同的水平速度做匀速运动，同时吊钩将物体B向上匀速吊起．下列关于物体B的速度描述正确的是（ ）
如图所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．现小车A与物体B以相同的水平速度做匀速运动，同时吊钩将物体B向上匀速吊起．下列关于物体B的速度描述正确的是（ ）| A． | 大小和方向均不变 | B． | 大小不变，方向改变 | ||
| C． | 大小改变，方向不变 | D． | 大小和方向均改变 |
如图所示，直线MN上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，一带电粒子（不计重力）自O点沿着与直线MN夹角为θ方向射入磁场区域，若该粒子入射速度为v时，在磁场运动的半径为R，时间为t，若该粒子入射速度为2v时，在磁场中运动的半径和时间分别为（ ）