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112-學測-自然-多選題-35
中等
4
0
圖 12 左邊的絕熱汽缸系統（含活塞）充有理想氣體，活塞與缸壁無摩擦；右邊的理想彈簧系統只能沿其中心軸伸縮，其底端固定，頂端連接一塊平板。在外力只有重力下，兩系統靜止豎立處於平衡狀態，頂端的高度都為
h
h
h
。今將重物甲和乙分別靜置於汽缸與彈簧系統的頂端後，兩系統開始振盪，最終活塞停在高度
h
′
h'
h
′
，而彈簧則持續振盪，其頂端可達到的最大高度為
h
′
′
h''
h
′′
。下列關於以上三個高度的敘述哪些正確？（應選2項）
A
兩系統都適用能量守恆定律，故
h
′
=
h
′
′
=
h
h'=h''=h
h
′
=
h
′′
=
h
B
絕熱汽缸系統不適用能量守恆定律，故
h
′
<
h
h'<h
h
′
<
h
C
重力作的功使汽缸系統的熱能增加
Q
Q
Q
，但
Q
Q
Q
無法完全用來作功使活塞升到高度
h
h
h
，故
h
′
<
h
h'<h
h
′
<
h
D
若彈簧伸縮導致其溫度上升，則重力作的功等於彈簧系統與重物乙增加的力學能
E
E
E
，而
E
E
E
可用來作功使彈簧系統的頂端上升到高度
h
h
h
，故
h
′
′
=
h
h''=h
h
′′
=
h
E
若彈簧系統與重物乙的溫度始終不變，則重力作的功等於彈簧系統與重物乙增加的力學能
E
E
E
，而可用來作功使彈簧系統的頂端上升到高度
h
h
h
，故
h
′
′
=
h
h''=h
h
′′
=
h
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比較最後能否回到原高度：汽缸停下來，彈簧在理想無耗散條件下持續振盪。
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