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2024年重慶西南大學(xué)附屬中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效;在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、20世紀(jì)中葉以后,移動(dòng)電話快速發(fā)展.移動(dòng)電話機(jī)()A.既能發(fā)射電磁波,也能接收電磁波B.只能發(fā)射電磁波,不能接收電磁波C.不能發(fā)射電磁波,只能接收電磁波D.既不能發(fā)射電磁波,也不能接收電磁波2、2019年11月23日,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第五十、五十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。如圖所示的a、b、c為中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的三顆軌道為圓的衛(wèi)星。a是地球同步衛(wèi)星,b是軌道半徑與衛(wèi)星a相同的衛(wèi)星,c是軌道半徑介于近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星之間的衛(wèi)星。下列關(guān)于這些北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的說(shuō)法,正確的是()A.衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度B.衛(wèi)星a的向心加速度大于衛(wèi)星c的向心加速度C.衛(wèi)星b可以長(zhǎng)期“懸?!庇诒本┱峡誅.衛(wèi)星b的運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同3、如圖所示,兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球又疊放在一起,從高度為h處自由落下,且遠(yuǎn)大于兩小球半徑,所有的碰撞都是完全彈性碰撞,且都發(fā)生在豎直方向.已知m2=3m1,則小球m1反彈后能達(dá)到的高度為()A.h B.2h C.3h D.4h4、質(zhì)量為m的光滑小球恰好放在質(zhì)量也為m的圓弧槽內(nèi),它與槽左右兩端的接觸處分別為A點(diǎn)和B點(diǎn),圓弧槽的半徑為R,OA與水平線AB成60°角.槽放在光滑的水平桌面上,通過細(xì)線和滑輪與重物C相連,細(xì)線始終處于水平狀態(tài).通過實(shí)驗(yàn)知道,當(dāng)槽的加速度很大時(shí),小球?qū)牟壑袧L出,滑輪與繩質(zhì)量都不計(jì),要使小球不從槽中滾出,則重物C的最大質(zhì)量為()A.B.2mC.D.5、一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的原理如圖所示,單匝矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1Ω,外接標(biāo)有燈泡的交流電壓表,則下列說(shuō)法正確的是()A.電壓表的示數(shù)為220VB.線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C.當(dāng)時(shí)線圈中的磁通量最小為零D.當(dāng)時(shí)線圈中的磁通量最大,為6、如圖所示,輕繩跨過光滑定滑輪,左端與水平地面上的物塊M相連,右端與小球N相連,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)對(duì)小球N施加一水平拉力使其緩慢移動(dòng)一小段距離,整個(gè)過程物塊M保持靜止,地面對(duì)物塊M的摩擦力為f則此過程中()A.f變大,F(xiàn)變大B.f變大,F(xiàn)變小C.f變小,F(xiàn)變小D.f變小,F(xiàn)變大二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,半徑分別為R和2R的甲、乙兩薄圓盤固定在同一轉(zhuǎn)軸上,距地面的高度分別為2h和h,兩物塊a、b分別置于圓盤邊緣,a、b與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相等,轉(zhuǎn)軸從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),觀察發(fā)現(xiàn),a離開圓盤甲后,未與圓盤乙發(fā)生碰撞,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則()A.動(dòng)摩擦因數(shù)μ一定大于B.離開圓盤前,a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸C.離開圓盤后,a運(yùn)動(dòng)的水平位移大于b運(yùn)動(dòng)的水平位移D.若,落地后a、b到轉(zhuǎn)軸的距離之比為8、如圖所示,一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩,一端固定在O點(diǎn),另一端連接一質(zhì)量為m的小球.將輕繩拉直,小球拉至與O點(diǎn)等高的A點(diǎn),由靜止釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),細(xì)繩與水平方向的夾角為.設(shè)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中重力做功為,小球過B點(diǎn)時(shí),重力做功的功率為,重力加速度為g,下列說(shuō)法中正確的是A.B.C.D.9、2019年3月10日0時(shí)28分,“長(zhǎng)征三號(hào)”乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火起飛,成功將“中星6C”衛(wèi)星送入太空.“中星”是一顆用于廣播和通信的地球靜止軌道通信衛(wèi)星,可提供高質(zhì)量的話音、數(shù)據(jù)、廣播電視傳輸業(yè)務(wù),服務(wù)壽命15年.已知地球半徑為,地球表面的重力加速度為,地球自轉(zhuǎn)周期為T,關(guān)于該衛(wèi)星的發(fā)射和運(yùn)行,下列說(shuō)法正確的是A.該衛(wèi)星發(fā)射升空過程中,可能處于超重狀態(tài)B.該衛(wèi)星可能處于北京上空C.該衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的線速度可能大于第一宇宙速度D.該衛(wèi)星運(yùn)行軌道距離地面的高度為10、如圖所示,等腰直角三角形金屬框abc右側(cè)有一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,ab邊與磁場(chǎng)兩邊界平行,磁場(chǎng)寬度大于bc邊的長(zhǎng)度?,F(xiàn)使框架沿bc邊方向勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域,t=0時(shí),c點(diǎn)恰好達(dá)到磁場(chǎng)左邊界。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E,感應(yīng)電流為I(逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍?,bc兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為Ubc,金屬框的電功率為P。圖中上述各量隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是()A. B. C. D.三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)溫度傳感器的核心部分是一個(gè)熱敏電阻。某課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻之后,利用所學(xué)知識(shí)來(lái)測(cè)量由某種金屬制成的熱敏電阻的阻值??晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)器材如下:A.直流電源,電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻不計(jì);B.毫安表A1,量程為600mA,內(nèi)阻約為0.5;C.毫安表A2,量程為10mA,內(nèi)阻RA=100;D.定值電阻R0=400;E.滑動(dòng)變阻器R=5;F.被測(cè)熱敏電阻Rt,開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠在0~5V范圍內(nèi),比較準(zhǔn)確地對(duì)熱敏電阻的阻值Rt進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)?jiān)趫D甲的方框中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路______。(2)某次測(cè)量中,閉合開關(guān)S,記下毫安表A1的示數(shù)I1和毫安表A2的示數(shù)I2,則計(jì)算熱敏電阻阻值的表達(dá)式為Rt=______(用題給的物理量符號(hào)表示)。(3)該小組的同學(xué)利用圖甲電路,按照正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟,作出的I2-I1圖象如圖乙所示,由圖可知,該熱敏電阻的阻值隨毫安表A2的示數(shù)的增大而____(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)該小組的同學(xué)通過查閱資料得知該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖丙所示。將該熱敏電阻接入如圖丁所示電路,電路中電源電壓恒為9V,內(nèi)阻不計(jì),理想電流表示數(shù)為0.7A,定值電阻R1=30,則由以上信息可求出定值電阻R2的阻值為______,此時(shí)該金屬熱敏電阻的溫度為______℃。12.(12分)某學(xué)校興趣小組成員在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了一種新型電池,他們想要測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.(1)小組成員先用多用電表粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì),將選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓擋量程為25V的擋位,將____________(填“紅”或“黑”)表筆接電池的正極,另一表筆接電池的負(fù)極,多用電表的指針示數(shù)如圖所示,則粗測(cè)的電動(dòng)勢(shì)大小為__________V.(2)為了安全精確的測(cè)量,小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)了如圖的測(cè)量電路,其中,它在電路中的作用是____________.閉合開關(guān)前,應(yīng)將電阻箱接入電路的電阻調(diào)到最_________(填“大”或“小”).(3)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,測(cè)得多組電阻箱接入電路的阻值R及對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I,作出圖象,如圖所示.根據(jù)圖象求出電池的電動(dòng)勢(shì)為_____________V(保留兩位有效數(shù)字).四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的氣缸靜止于水平地面上,缸內(nèi)用橫截面積為S,質(zhì)量為m的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。在活塞上放一砝碼,穩(wěn)定后氣體溫度與環(huán)境溫度相同均為T1.若氣體溫度為T1時(shí),氣柱的高度為H。當(dāng)環(huán)境溫度緩慢下降到T2時(shí),活塞下降一定的高度;現(xiàn)取走砝碼,穩(wěn)定后活塞恰好回到原來(lái)高度。已知外界大氣壓強(qiáng)保持不變,重力加速度為g,不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦,T1、T2均為熱力學(xué)溫度,求:(1)氣體溫度為時(shí),氣柱的高度;(2)砝碼的質(zhì)量。14.(16分)光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性。愛因斯坦的光電效應(yīng)理論和康普頓效應(yīng)理論表明,光在某些方面確實(shí)也會(huì)表現(xiàn)得像是由一些粒子(即一個(gè)個(gè)有確定能量和動(dòng)量的“光子”)組成的。人們意識(shí)到,光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性。(c為光速,h為普朗克常量)(1)物理學(xué)家德布羅意把光的波粒二象性推廣到實(shí)物例子,他提出假設(shè):實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性,即每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系,粒子的能量E和動(dòng)量p跟它所對(duì)應(yīng)波的頻率v和波長(zhǎng)之間也遵從如下關(guān)系:,。請(qǐng)依據(jù)上述關(guān)系以及光的波長(zhǎng)公式,試推導(dǎo)單個(gè)光子的能量E和動(dòng)量p間存在的關(guān)系;(2)我們?cè)诖艌?chǎng)中學(xué)習(xí)過磁通量,其實(shí)在物理學(xué)中有很多通量的概念,比如電通量、光通量、輻射通量等等。輻射通量表示單位時(shí)間內(nèi)通過某一截面的輻射能,其單位為。①光子具有能量。一束波長(zhǎng)為的光垂直照射在面積為S的黑色紙片上,其輻射通量為,且全部被黑紙片吸收,求該束光單位體積內(nèi)的光子數(shù)n;②光子具有動(dòng)量。當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),不論光被物體吸收還是被物體表面反射,光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變,因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力。求上一問中的光對(duì)黑紙片產(chǎn)生的壓力大小,并判斷若將黑紙片換成等大的白紙片,該束光對(duì)白紙片的壓力有何變化。15.(12分)如圖所示,空間中存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=8×103V/m,帶電量q=1×10—6C、質(zhì)量m=1×10—3kg的小物塊固定在水平軌道的O點(diǎn),AB為光滑固定的圓弧軌道,半徑R=0.4m。物塊由靜止釋放,沖上圓弧軌道后,最終落在C點(diǎn),已知物塊與OA軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.1,OA=R,重力加速度g=10m/s2,求:(1)物塊在A點(diǎn)的速度大小vA(結(jié)果可保留根號(hào))(2)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力(3)OC的距離(結(jié)果可保留根號(hào))。
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】
移動(dòng)電話能將我們的聲音信息用電磁波發(fā)射到空中,同時(shí)它也能在空中捕獲電磁波,得到對(duì)方講話的信息.【題目詳解】因?yàn)橐苿?dòng)電話能將我們的聲音信息用電磁波發(fā)射到空中,同時(shí)它也能在空中捕獲電磁波,得到對(duì)方講話的信息.所以移動(dòng)電話的聲音信息由空間的電磁波來(lái)傳遞,移動(dòng)電話既能發(fā)射電磁波,也能接收電磁波,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A?!绢}目點(diǎn)撥】本題需要掌握移動(dòng)電話的電信號(hào)通過電磁波進(jìn)行傳遞,知道移動(dòng)電話既是無(wú)線電的發(fā)射臺(tái),又是無(wú)線電的接收臺(tái).2、D【解題分析】
A.第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于地球半徑,則衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于衛(wèi)星c的軌道半徑,故衛(wèi)星a的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度,故B錯(cuò)誤;C.衛(wèi)星b不是同步衛(wèi)星,不能與地面相對(duì)靜止,不能“懸停”在北京上空,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得衛(wèi)星a、b的軌道半徑相等,則周期相等,衛(wèi)星a是同步衛(wèi)星,運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,則衛(wèi)星b的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,故D正確。故選D。3、D【解題分析】試題分析:下降過程為自由落體運(yùn)動(dòng),觸地時(shí)兩球速度相同,v=,m2碰撞地之后,速度瞬間反向,大小相等,選m1與m2碰撞過程為研究過程,碰撞前后動(dòng)量守恒,設(shè)碰后m1、m2速度大小分別為v1、v2,選向上方向?yàn)檎较?,則:m2v﹣m1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得:(m1+m2)v2=+m2且,m2=3m1聯(lián)立解得:反彈后高度為:H=故選D4、D【解題分析】
小球恰好能滾出圓弧槽時(shí),圓弧槽對(duì)小球的支持力的作用點(diǎn)在A點(diǎn),小球受到重力和A點(diǎn)的支持力,合力為,對(duì)小球運(yùn)用牛頓第二定律可得
,解得小球的加速度,對(duì)整體分析可得:,聯(lián)立解得,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤;故選D.5、D【解題分析】
A.根據(jù)正弦交流電的有效值等于峰值除以,可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為220V,電壓表測(cè)的是路端電壓,由于電源有內(nèi)阻,所以路端電壓和電動(dòng)勢(shì)不相等,所以電壓表的示數(shù)不為220V,故A錯(cuò)誤;B.線圈轉(zhuǎn)到如甲圖所示位置時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,故B錯(cuò)誤;CD.由乙圖可知t=0.01s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,線圈位于中性面,與磁感線垂直,磁通量最大,由乙圖可知周期T=0.02s,由可得故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。6、A【解題分析】
對(duì)小球N進(jìn)行分析,分析其受力情況,設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為,則有細(xì)繩與豎直方向夾角逐漸增大,增大,所以水平拉力增大;減小,所以繩子拉T增大;由于物塊M始終靜止在地面上,在水平方向,由平衡條件可得f=Tcosθ則地面對(duì)物塊M的摩擦力f也變大,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解題分析】
A.由題意可知,兩物塊隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同,當(dāng)最大靜摩擦力提供物體向心力時(shí),此時(shí)的角速度為物體隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)的最大角速度,為臨界角速度,根據(jù)牛頓第二定律得解得b物體滑離圓盤乙的臨界角速度為同理可得,a物塊的臨界角速度為由幾何知識(shí)知,物體a滑離圓盤時(shí),其位移的最小值為由題意知,其未與圓盤乙相碰,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知解得所以A正確;B.離開圓盤前,a隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由靜摩擦力來(lái)提供向心力,所以a所受的摩擦力方向一定指向轉(zhuǎn)軸,B正確;C.由于所以一定是b物塊先離開圓盤,離開圓盤后,物塊做平拋運(yùn)動(dòng),對(duì)b物體的水平位移為同理可得,a物體的水平位移為故離開圓盤后a的水平位移等于b的水平位移,所以C錯(cuò)誤;D.當(dāng)時(shí)a的落地點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的距離為同理,b的落地點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸的距離為故所以D正確。故選ABD。8、AD【解題分析】
AB.從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程,重力做功為:故A正確,B錯(cuò)誤;CD.從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程,根據(jù)機(jī)械能守恒可得:解得:小球過點(diǎn)時(shí),重力做功的功率為:故C錯(cuò)誤,D正確.9、AD【解題分析】
該衛(wèi)星發(fā)射升空過程中,一定是先加速運(yùn)動(dòng),處于超重狀態(tài),故A正確;該衛(wèi)星是一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星,一定處于赤道上空,不可能處于北京上空,故B錯(cuò)誤;環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度都小于第一宇宙速度,故C錯(cuò)誤;由、可得,故D正確.故選AD10、BC【解題分析】
A.根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為可知,第一階段勻速進(jìn)磁場(chǎng)的有效長(zhǎng)度均勻增大,產(chǎn)生均勻增大的電動(dòng)勢(shì),因磁場(chǎng)寬度大于bc邊的長(zhǎng)度,則第二階段線框全部在磁場(chǎng)中雙邊切割,磁通量不變,線框的總電動(dòng)勢(shì)為零,第三階段勻速出磁場(chǎng),有效長(zhǎng)度均勻增大,產(chǎn)生均勻增大的電動(dòng)勢(shì),故圖像的第三階段畫錯(cuò),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)閉合電路的歐姆定律,可知第一階段感應(yīng)電流均勻增大,方向由楞次定律可得為順時(shí)針(負(fù)值),第二階段電流為零,第三階段感應(yīng)電流均勻增大,方向逆時(shí)針(正值),故圖像正確,故B正確;C.由部分電路的歐姆定律,可知圖像和圖像的形狀完全相同,故C正確;D.金屬框的電功率為,則電流均勻變化,得到的電功率為二次函數(shù)關(guān)系應(yīng)該畫出開口向上的拋物線,則圖像錯(cuò)誤,故D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、增大17.555【解題分析】
(1)[1].題目中沒有電壓表,可用已知內(nèi)阻的電流表A2與定值電阻R0串聯(lián)構(gòu)成量程為的電壓表;滑動(dòng)變阻器用分壓電路,電路如圖:(2)[2].由電流可知(3)[3].根據(jù)可得則該熱敏電阻的阻值隨毫安表A2的示數(shù)的增大,斜率變大,可知Rt變大。(4)[4][5].通過R1的電流則通過R2和Rt的電流為0.4A;由I2-I1圖像可知,I2=4mA,此時(shí)Rt兩端電壓為2V,則R
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