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甘肅張掖市2024年高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題注意事項(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、如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直abcd平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),已知bc邊長(zhǎng)為。一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子,從ab邊上的M點(diǎn)垂直ab邊射入磁場(chǎng),從cd邊上的N點(diǎn)射出,MN之間的距離為2L,不計(jì)粒子重力,下列說法正確的是()A.磁場(chǎng)方向垂直abcd平面向里B.該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率為D.該粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中,洛倫茲力對(duì)該粒子的沖量為零2、利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦裕梢詫?duì)交變電流進(jìn)行整流將交變電流變?yōu)橹绷?,一種簡(jiǎn)單的整流電路如圖甲所示,ab為交變電流信號(hào)輸入端,D為半導(dǎo)體二極管,R為定值電阻。信號(hào)輸入后,電阻R兩端輸出的電壓信號(hào)如圖乙所示,則關(guān)于該輸出信號(hào),下列說法正確的是()A.頻率為100Hz.B.電壓有效值為50VC.一個(gè)標(biāo)有“90V,30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端,可以正常工作D.若電阻R=100Ω,則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為2.5×104J3、如圖,兩個(gè)小球分別被兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)繩懸于等高的懸點(diǎn),現(xiàn)將細(xì)繩拉至水平后由靜止釋放小球,當(dāng)兩小球通過最低點(diǎn)時(shí),兩球一定有相同的(
)A.速度 B.角速度 C.加速度 D.機(jī)械能4、我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱“量子衛(wèi)星”)“墨子號(hào)”發(fā)射升空。已知引力常量為G,地球半徑為R,“墨子號(hào)”距地面高度為h,線速度為,地球表面的重力加速度為g,第一宇宙速度為,下列說法正確的是A. B.衛(wèi)星距離地面的高度h可用來(lái)表示C.地球的質(zhì)量可表示為 D.此衛(wèi)星角速度大于5、家庭裝修中釋放的甲醛和射線是白血病的重要誘因。家庭裝修中的射線來(lái)源往往是不合格的瓷磚、潔具等,瓷磚、潔具釋放的氡氣()具有放射性,氡222衰變?yōu)獒?18()的半衰期為3.8天,則氡222衰變釋放出的粒子和密閉房間中氡氣濃度減小1.5%需要的時(shí)間分別為A.電子,11.4天 B.質(zhì)子,7.6天 C.中子,19天 D.α粒子,11.4天6、如圖所示,斜面固定在水平面上,斜面上一個(gè)物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑,某時(shí)刻在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2,則之后較短的一段時(shí)間內(nèi)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()A.仍勻速下滑 B.勻加速下滑C.勻減速下滑 D.不確定,這與接觸面摩擦系數(shù)的大小有關(guān)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、CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度為d,如圖所示導(dǎo)軌的右端接有一電阻R,左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場(chǎng)的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好,且動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則下列說法中正確的是()A.電阻R的最大電流為B.流過電阻R的電荷量為C.整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D.電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為8、如圖甲所示,水平地面上有足夠長(zhǎng)平板車M,車上放一物塊m,開始時(shí)M、m均靜止。t=0時(shí),車在外力作用下開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖乙所示,已知物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,取g=10m/s2。下列說法正確的是()A.0-6s內(nèi),m的加速度一直保持不變B.m相對(duì)M滑動(dòng)的時(shí)間為3sC.0-6s內(nèi),m相對(duì)M滑動(dòng)的位移的大小為4mD.0-6s內(nèi),m、M相對(duì)地面的位移大小之比為3:49、下列說法中正確的是__________.A.物理性質(zhì)各向同性的固體一定是非晶體B.在完全失重的宇宙飛船中,水的表面仍存在表面張力C.用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng),觀察到的是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大E.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱10、如圖所示,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為2R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一電阻為R的導(dǎo)體棒PQ接入電路,在水平拉力作用下沿ab、de。以速度D勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad邊向bc邊滑動(dòng)的過程中()A.PQ中電流先增大后減小B.PQ兩端電壓先減小后增大C.PQ上拉力的功率先減小后增大D.線框消耗的電功率先增大后減小三、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)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究小車勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量及所受拉力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)所用交變電流的頻率為。(1)保持沙桶及沙的總質(zhì)量不變,改變小車上砝碼的質(zhì)量,分別做了5次實(shí)驗(yàn)。在圖(b)所示的坐標(biāo)系中標(biāo)出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(2)再進(jìn)行第6次實(shí)驗(yàn),測(cè)得小車及砝碼總質(zhì)量為,實(shí)驗(yàn)得到圖(c)所示的紙帶。紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算加速度為__________。(保留3位有效數(shù)字)(3)請(qǐng)把第6次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)標(biāo)在圖(b)所示的坐標(biāo)系中,并作出實(shí)驗(yàn)的圖像________。12.(12分)某學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究“小車加速度與合外力的關(guān)系”,并用此裝置測(cè)量軌道與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置中的微型力傳感器質(zhì)量不計(jì),水平軌道表面粗糙程度處處相同,實(shí)驗(yàn)中選擇了不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪。實(shí)驗(yàn)中保持小車和位移傳感器(發(fā)射器)的總質(zhì)量不變,小車和位移傳感器(發(fā)射器)的加速度由位移傳感器(接收器)及與之相連的計(jì)算機(jī)得到。多次改變重物的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得小車和位移傳感器(發(fā)射器)的加速度與力傳感器的示數(shù)的關(guān)系圖象如圖乙所示。重力加速度取。(1)用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量小車與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí),下列選項(xiàng)中必須要做的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是______(填寫選項(xiàng)對(duì)應(yīng)字母)A.要使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和位移傳感器(發(fā)射器)的總質(zhì)量B.要將軌道的一端適當(dāng)墊高來(lái)平衡摩擦力C.要使細(xì)線與水平軌道保持平行D.要將力傳感器的示數(shù)作為小車所受的合外力(2)根據(jù)圖象乙可知該水平軌道的摩擦因數(shù)______(用分?jǐn)?shù)表示)。(3)該學(xué)習(xí)小組用該裝置來(lái)驗(yàn)證“小車和位移傳感器(發(fā)射器)質(zhì)量不變情況下,小車和位移傳感器(發(fā)射器)的加速度與作用在小車上的拉力成正比”,那么應(yīng)該將軌道斜面調(diào)整到_____(用角度表示)。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明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管中有A、B兩段水銀柱,A段水銀柱上方和下方分別有氣柱工、Ⅱ,兩氣柱的長(zhǎng)L1=L3=4cm,水銀柱A的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=4cm,水銀柱B在左側(cè)管中長(zhǎng)度L4=2cm,大氣壓強(qiáng)為p0=76cmHg,環(huán)境溫度為T=300K?,F(xiàn)在左側(cè)管中緩慢倒入水銀,使B水銀柱在左側(cè)管中水銀液面下降2cm。求:(i)A水銀柱上表面與右管中B水銀柱上表面高度差;(ii)若不在左管中倒入水銀,而是在左側(cè)管口緩慢推入一個(gè)活塞,使B段水銀在左管中水銀面也下降2cm,則活塞需推人管中多長(zhǎng)距離?14.(16分)如圖所示,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端s處由靜止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過程中沒有能量損失,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),重力加速度為g。(1)求滑塊與彈簧上端接觸瞬間速度v0的大??;(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中最大速度為vm,求滑塊從釋放到速度為vm的過程中彈簧的彈力所做的功W。15.(12分)如圖所示,等腰三角形ABC為一透明材料做成的三棱鏡的橫截面示意圖,,AC邊長(zhǎng)為,M、N分別為AC、BC的中點(diǎn)。一平行AB的細(xì)光束從M點(diǎn)射入棱鏡,經(jīng)AB面反射一次后從N點(diǎn)射出,光在真空中的傳播速度用表示,求光在透明材料內(nèi)傳播所用的時(shí)間。
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、B【解析】
A.粒子向下偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直abcd平面向外,故A錯(cuò)誤;B.粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得,則R2=3L2+(R-L)2解得R=2L解得θ=60°該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故B正確;C.根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得,解得該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率為故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)動(dòng)量定理可得該粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中,洛倫茲力對(duì)該粒子的沖量等于動(dòng)量變化,由于速度變化不為零,則動(dòng)量變化不為零,洛倫茲力對(duì)該粒子的沖量不為零,故D錯(cuò)誤。故選B。2、B【解析】
A.由圖乙可知,該電壓的周期T=0.02s,故頻率為50Hz故A錯(cuò)誤;B.由電流的熱效應(yīng)知,一個(gè)周期內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量其中的故電壓有效值為U有=50V,故B正確;C.電容器兩端的瞬時(shí)電壓不應(yīng)超過標(biāo)稱電壓90V,而R兩端電壓的瞬時(shí)值最大為100V,故電容不能正常工作,故C錯(cuò)誤;D.電阻R產(chǎn)生的熱量應(yīng)使用電壓的有效值進(jìn)行計(jì)算,故1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故D錯(cuò)誤。故選B。3、C【解析】試題分析:根據(jù)動(dòng)能定理得:mgL=mv2,解得:,因?yàn)長(zhǎng)不等.所以速度不等,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)解得:a=2g,所以兩球加速度相等,又a=Lω2,所以角速度不等,故B錯(cuò)誤C正確;因?yàn)閮汕虻馁|(zhì)量關(guān)系未知,初始位置它們的重力勢(shì)能不一定相等,所以在最低點(diǎn),兩球的機(jī)械能不一定相等,故D錯(cuò)誤;故選C.考點(diǎn):動(dòng)能定理;向心加速度.【名師點(diǎn)睛】此題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用以及向心加速度及角速度的知識(shí);解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律,知道擺球在最低點(diǎn)靠合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,列的式子即可解答;此題是基礎(chǔ)題,意在考查基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用.4、C【解析】
A.由萬(wàn)有引力提供向心力,有,聯(lián)立得選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.對(duì)量子衛(wèi)星有得代入,得,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.對(duì)量子衛(wèi)星有得選項(xiàng)C正確;D.對(duì)量子衛(wèi)星有代入,得此衛(wèi)星角速度為<選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5、D【解析】
氡222衰變?yōu)獒?18的過程,質(zhì)量數(shù)減少4,質(zhì)子數(shù)減少2,可判斷發(fā)生了α衰變,放出的粒子為α粒子;根據(jù)半衰期公式方程氡氣濃度減小1.5%時(shí)有解得:t=3T=11.4天故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。6、C【解析】
設(shè)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為θ,以物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖所示:沿斜面方向根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可得:F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ;當(dāng)物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2,則有:F2sinθμF2cosθ所以某時(shí)刻在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F2后,物塊將勻減速下滑,故ABD錯(cuò)誤、C正確。故選C。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、ABC【解析】
金屬棒在彎曲軌道下滑時(shí),只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度,由求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),然后求出感應(yīng)電流;由可以求出流過電阻R的電荷量;克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,由動(dòng)能定理(或能量守恒定律)可以求出克服安培力做功,得到導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱?!驹斀狻緼.金屬棒下滑過程中,由機(jī)械能守恒定律得所以金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場(chǎng)受到向左的安培力做減速運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大,所以最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,最大的感應(yīng)電流為故A正確;B.流過電阻R的電荷量為故B正確;C.金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,由動(dòng)能定理得則克服安培力做功所以整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確;D.克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,電阻與導(dǎo)體棒電阻相等,通過它們的電流相等,則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯(cuò)誤。故選ABC?!军c(diǎn)睛】解決該題需要明確知道導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過程,能根據(jù)運(yùn)動(dòng)過程分析出最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的位置,熟記電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電荷量的求解公式。8、BD【解析】
AB.物塊相對(duì)于平板車滑動(dòng)時(shí)的加速度若其加速度一直不變,速度時(shí)間圖像如圖所示有圖像可以算出t=3s時(shí),速度相等,為6m/s。由于平板車減速階段的加速度大小為故二者等速后相對(duì)靜止,物塊的加速度大小不變,方向改變。物塊相對(duì)平板車滑動(dòng)的時(shí)間為3s。故A錯(cuò)誤,B正確;C.有圖像可知,0-6s內(nèi),物塊相對(duì)平板車滑動(dòng)的位移的大小故C錯(cuò)誤;D.0-6s內(nèi),有圖像可知,物塊相對(duì)地面的位移大小平板車相對(duì)地面的位移大小二者之比為3:4,故D正確。故選BD。9、BDE【解析】
A.物理性質(zhì)各向同性的固體可能是非晶體,也可能是多晶體,故A錯(cuò)誤.B.液體表面層內(nèi)分子較為稀疏,分子力表現(xiàn)為引力,故在完全失重的宇宙飛船中,水的表面依然存在表面張力,故B正確.C,用顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng),觀察到的是固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),而是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,故C錯(cuò)誤.D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子間距離的增大時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大.故D正確.E.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,根據(jù)PV/T=C知,氣體的溫度升高,內(nèi)能增大,同時(shí)氣體對(duì)外做功,由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w一定從外界吸熱.故E正確.故選BDE.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要理解并掌握熱力學(xué)的知識(shí),知道多晶體與非晶體的共同點(diǎn):各向同性.要注意布朗運(yùn)動(dòng)既不是固體分子的運(yùn)動(dòng),也不是液體分子的運(yùn)動(dòng),而是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映.10、CD【解析】
A.導(dǎo)體棒為電源產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為等效電路為左邊電阻和右邊并聯(lián),總電阻為又線框總電阻為,在從靠近處向滑動(dòng)的過程中,總電阻先增大后減小,總電流先減小后增大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.兩端電壓為路端電壓即先增大后減小,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.拉力的功率等于克服安培力做功的功率,有先減小后增大,故C項(xiàng)正確;D.根據(jù)功率曲線可知當(dāng)外電阻時(shí)輸出功率最大,而外電阻先由小于的某值開始增加到,再減小到小于的某值,所以線框消耗的功率先增大后減小,故D項(xiàng)正確.故選CD。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、0.633【解析】
(2)[1]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為由逐差法計(jì)算加速度有(3)[2]本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)為:將其在坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn),坐標(biāo)系上全部的6個(gè)點(diǎn)均有效。畫--條平滑的、細(xì)的直線,使各點(diǎn)對(duì)稱分布在直線的兩側(cè),且直線過坐標(biāo)原點(diǎn)。圖像如圖所示:12、C【解析】
(1)[1]小車所受到的水平拉力即為力傳感器的示數(shù),由圖象可知當(dāng),小車開始有加速度,即摩擦力為5N,由牛頓第二定律可知:,得:,所以既不需要使重物的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和位移傳感器(發(fā)射器)的總質(zhì)量,也不需要將軌道的一端適當(dāng)墊高來(lái)平衡摩擦力,選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中保持細(xì)線與軌道平行時(shí),小車和位移傳感器(發(fā)射器)所受的拉力為力傳感器的示數(shù),選項(xiàng)C正確。故選:C。(2)[2]選小車和位移傳感器(發(fā)射器)為研究對(duì)象,由牛頓第二定律可得,即,由圖乙可知圖象的斜率,即,得:,由時(shí)可解得:;(3)[3]若要驗(yàn)證“小車和位移傳感器(發(fā)射器)質(zhì)量不變情況下,
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