2025屆湖南省十四校聯(lián)考物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析_第1頁(yè)
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2025屆湖南省十四校聯(lián)考物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1.考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2.試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上,在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答;第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3.考試結(jié)束后,考生須將試卷和答題卡放在桌面上,待監(jiān)考員收回。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、2019年10月8日,瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布,將2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),一半授予美國(guó)普林斯頓大學(xué)吉姆·皮布爾斯,以表彰他“關(guān)于物理宇宙學(xué)的理論發(fā)現(xiàn)”,另外一半授予瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的米歇爾·麥耶和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)教授兼英國(guó)劍橋大學(xué)教授迪迪?!た迤?,以表彰他們“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類日恒星運(yùn)行的系外行星”。若某一系外行星的半徑為R,公轉(zhuǎn)半徑為r,公轉(zhuǎn)周期為T,宇宙飛船在以系外行星中心為圓心,半徑為r1的軌道上繞其做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T1,不考慮其他星球的影響。(己知地球的公轉(zhuǎn)半徑為R0,公轉(zhuǎn)周期為T0)則有A. B.C.該系外行星表面重力加速度為 D.該系外行星的第一宇宙速度為2、利用碘131()治療是臨床上常用的一種治療甲亢的方法,它是通過(guò)含有β射線的碘被甲狀腺吸收,來(lái)破環(huán)甲狀腺組織,使甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素水平減少來(lái)達(dá)到治愈甲亢的目的。已知碘131發(fā)生β衰變的半衰期為8天,則以下說(shuō)法正確的是()A.碘131的衰變方程為B.碘131的衰變方程為C.32g碘131樣品經(jīng)16天后,大約有8g樣品發(fā)生了β衰變D.升高溫度可能會(huì)縮短碘131的半衰期3、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示,則()A.t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率為零B.t=0.01s時(shí)線框平面與中性面重合C.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為300VD.線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100Hz4、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),在任意相同時(shí)間間隔內(nèi),速度的變化量()A.大小相同、方向相同 B.大小相同、方向不同C.大小不同、方向不同 D.大小不同、方向相同5、如圖所示,傳送帶以恒定速率逆時(shí)針運(yùn)行,將一小物體從頂端A無(wú)初速釋放,物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù),已知物體到達(dá)底端B前已與傳送帶共速,下列法中正確的是()A.物體與傳送帶共速前摩擦力對(duì)物體做正功,共速后摩擦力對(duì)物體不做功B.物體與傳送帶共速前摩擦力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量C.物體與傳送帶共速前物體和傳送帶間的摩擦生熱等于物體機(jī)械能的增加量D.物體從A到B過(guò)程中物體與傳送帶間的摩擦生熱等于物體機(jī)械能的增加量6、如圖,裝備了“全力自動(dòng)剎車”安全系統(tǒng)的汽車,當(dāng)車速v滿足3.6km/h≤v≤36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時(shí),如果司機(jī)未采取制動(dòng)措施,系統(tǒng)就會(huì)立即啟動(dòng)“全力自動(dòng)剎車”,使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動(dòng)剎車”的加速度取值范圍是4~6m/s2,則該系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為()A.0.08m B.1.25m C.8.33m D.12.5m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,a、b、c、d、e、f是以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn),平面aecf與平面bedf垂直,分別在a、c兩個(gè)點(diǎn)處放等量異種電荷+Q和-Q,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,則下列說(shuō)法正確的是()A.b、f兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同B.e、d兩點(diǎn)電勢(shì)不同C.電子沿曲線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功D.若將+Q從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),移動(dòng)前后球心O處的電勢(shì)不變8、如圖所示,兩光滑平行金屬導(dǎo)軌與,其間距為,直導(dǎo)線垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。電容器接在、兩端,其電容為,除電路中的電阻外,導(dǎo)軌和直導(dǎo)線的電阻均不計(jì)?,F(xiàn)給直導(dǎo)線一初速度,使之向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)電路穩(wěn)定后,直導(dǎo)線以速度向右勻速運(yùn)動(dòng),則()A.電容器兩端的電壓為 B.電阻兩端的電壓為零C.電容器所帶電荷量為 D.直導(dǎo)線所受安培力為9、如圖所示,豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處,圖中AC=h。當(dāng)B靜止在與豎直方向夾角θ=30°方向時(shí),A對(duì)B的靜電力為B所受重力的0.5倍,則下列說(shuō)法中正確的是(兩球均可看作點(diǎn)電荷)()A.此時(shí)絲線長(zhǎng)度為B.以后由于A漏電,B在豎直平面內(nèi)緩慢運(yùn)動(dòng),到θ=0°處A的電荷尚未漏完,在整個(gè)漏電過(guò)程中,絲線上拉力大小保持不變C.若保持懸點(diǎn)C位置不變,緩慢縮短絲線BC的長(zhǎng)度,B球運(yùn)動(dòng)軌跡在最初階段為圓弧D.若A對(duì)B的靜電力為B所受重力的倍,要使B球依然在θ=30°處?kù)o止,則絲線BC的長(zhǎng)度應(yīng)調(diào)整為h或h10、空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),在該電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的油滴。關(guān)于該油滴的運(yùn)動(dòng)下列表述正確的是()A.向左下方做曲線運(yùn)動(dòng)B.向右下方做直線運(yùn)動(dòng)C.電勢(shì)能逐漸增大D.速度隨時(shí)間均勻增大三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11.(6分)某學(xué)習(xí)小組利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn),其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度為d,用天平測(cè)量滑塊(含擋光條)的質(zhì)量為M,砝碼盤(pán)及砝碼的總質(zhì)量為m;B.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平;C.光電門移到B處,讀出A點(diǎn)到B點(diǎn)間的距離為x1,滑塊從A處由靜止釋放,讀出擋光條通過(guò)光電門的擋光時(shí)間為t1;D.多次改變光電門位置,重復(fù)步驟C,獲得多組數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度時(shí)示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為_(kāi)__________mm;(2)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲,直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能__________,表明導(dǎo)軌水平了;(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證,則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時(shí)間t隨滑塊的位移大小x的變化規(guī)律的是_________。A.B.C.D.12.(12分)在“測(cè)定一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中:(1)第一組同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量,電壓表選擇量程“3V”,實(shí)驗(yàn)后得到了如圖乙的圖像,則電池內(nèi)阻為_(kāi)______Ω;(2)第二組同學(xué)也利用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量另一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,初始時(shí)滑片P在最右端,但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路,合上開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑動(dòng)的過(guò)程中,電流表的示數(shù)先始終為零,滑過(guò)一段距離后,電流表的示數(shù)才逐漸增大。該組同學(xué)記錄了多組電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)、滑片P向左滑動(dòng)的距離x。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別作出了U-x圖象、I-x圖象,如圖丙所示,則根據(jù)圖像可知,電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V,內(nèi)阻為_(kāi)______Ω。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的倍,管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長(zhǎng)為76cm、溫度為300K的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為6cm,大氣壓為76cmHg.(1)給左管的氣體加熱,則當(dāng)U形管兩邊水面等高時(shí),左管內(nèi)氣體的溫度為多少?(2)在(1)問(wèn)的條件下,保持溫度不變,往右管緩慢加入水銀直到左管氣柱恢復(fù)原長(zhǎng),問(wèn)此時(shí)兩管水銀面的高度差.14.(16分)如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)第一、三、四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第二象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。兩個(gè)電荷量均為q、質(zhì)量均為m的帶負(fù)電粒子a、b先后以v0的速度從y軸上的P點(diǎn)分別沿x軸正方向和負(fù)方向進(jìn)入第一象限和第二象限,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,a、b兩粒子恰好在x負(fù)半軸上的Q點(diǎn)相遇,此時(shí)a、b兩粒子均為第一次通過(guò)x軸負(fù)半軸,P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為d,已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,粒子重力不計(jì),a、b兩粒子間的作用力可忽略不計(jì)。求:(1)粒子a從P點(diǎn)出發(fā)到達(dá)Q點(diǎn)的時(shí)間t;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。15.(12分)如圖所示,兩平行金屬板,、長(zhǎng),兩板間距離,、兩板間的電勢(shì)差。一比荷為的帶正電粒子(不計(jì)重力)從點(diǎn)沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線以初速度飛入電場(chǎng),粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面、間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域,已知兩界面、相距為。帶點(diǎn)粒子從分界線上的點(diǎn)進(jìn)入右側(cè)的區(qū)域,右側(cè)是一個(gè)矩形磁場(chǎng)區(qū)域上下無(wú)邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向如圖所示。求:(1)分界線上的點(diǎn)與中心線的距離;(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后若能從邊返回,求磁場(chǎng)寬度應(yīng)滿足的條件。

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、D【解析】

AB.開(kāi)普勒第三定律,其中k與中心天體有關(guān),系外行星,宇宙飛船,地球做圓周運(yùn)動(dòng)的中心天體均不同,故AB錯(cuò)誤;C.對(duì)宇宙飛船解得故C錯(cuò)誤;D.對(duì)系外行星的近地衛(wèi)星:解得故D正確。2、B【解析】

AB.原子核衰變過(guò)程中放出電子,根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,碘131的衰變方程為,故A錯(cuò)誤,B正確;C.32g碘131樣品經(jīng)16天,即經(jīng)過(guò)2個(gè)半衰期,大約有8g樣品未發(fā)生衰變,衰變的質(zhì)量為24g,故C錯(cuò)誤;D.改變溫度或改變外界壓強(qiáng)都不會(huì)影響原子核的半衰期,故D錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】

由圖乙可知特殊時(shí)刻的電動(dòng)勢(shì),根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn),可判處于那個(gè)面上;由圖像還可知電動(dòng)勢(shì)的峰值和周期。根據(jù)有效值和峰值的關(guān)系便可求電動(dòng)勢(shì)的有效值;根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可求頻率?!驹斀狻緼.由圖乙知t=0.005s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,磁通量的變化率最大,但線圈與磁場(chǎng)平行磁通量為零,故A錯(cuò)誤。B.由圖乙可知t=0.01時(shí)刻,e=0,說(shuō)明此時(shí)線圈正經(jīng)過(guò)中性面,故B正確。CD.由圖乙可知,該交變電流的周期為T=0.02s,電動(dòng)勢(shì)最大值為Em=311V。根據(jù)正弦式交變電流有效值和峰值的關(guān)系可得,該交變電流的有效值為據(jù)周期和頻率的關(guān)系可得,該交變電流的頻率為故CD錯(cuò)誤。故選B?!军c(diǎn)睛】本題考查的是有關(guān)交變電流的產(chǎn)生和特征的基本知識(shí),注意會(huì)由圖像得出線圈從何處開(kāi)始計(jì)時(shí),并掌握正弦交流電的最大值與有效值的關(guān)系。4、B【解析】

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),速度的變化量,由于加速度的大小不變但方向時(shí)刻在變化,所以在任意相同時(shí)間間隔內(nèi),速度的變化量大小相等,方向不同。A.大小相同、方向相同,與分析不符,故A錯(cuò)誤;B.大小相同、方向不同,與分析相符,故B正確C.大小不同、方向不同,與分析不符,故C錯(cuò)誤;D.大小不同、方向相同,與分析不符,故D錯(cuò)誤。5、C【解析】

A.物體與傳送帶共速前,物體受到的滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下,與速度方向相同,則摩擦力對(duì)物體做正功。共速后,物體受到的靜摩擦力方向沿傳送帶向上,與速度方向相反,對(duì)物體做負(fù)功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.物體與傳送帶共速前,重力和摩擦力對(duì)物體做功之和等于物體動(dòng)能的增加量,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.設(shè)傳送帶的速度為v,物體與傳送帶共速前,物體機(jī)械能的增加量為:物體與傳送帶間的相對(duì)位移為:物體與傳送帶間的摩擦生熱為:所以有Q=△E,選項(xiàng)C正確;D.物體從A到B過(guò)程中,只有物體與傳送帶共速前摩擦產(chǎn)生熱量,共速后不產(chǎn)生熱量,但共速后物體的機(jī)械能在減少,所以物體從A到B過(guò)程中物體與傳送帶間的摩擦生熱大于物體機(jī)械能的增加量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解析】

由題意知,車速3.6km/h≤v≤36km/h即,系統(tǒng)立即啟動(dòng)“全力自動(dòng)剎車”的加速度大小約為4~6m/s2,最后末速度減為0,由推導(dǎo)公式可得故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。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、AD【解析】

AB.等量異種電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線都是關(guān)于連線、中垂線對(duì)稱的,由等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn),結(jié)合題目的圖可知,圖中bdef所在的平面是兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的垂直平分面,所以該平面上各點(diǎn)的電勢(shì)都是相等的,各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向都與該平面垂直,由于b、c、d、e各點(diǎn)到該平面與兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線的交點(diǎn)O的距離是相等的,結(jié)合該電場(chǎng)的特點(diǎn)可知,b、c、d、e各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小也相等,由以上的分析可知,b、d、e、f各點(diǎn)的電勢(shì)相等且均為零,電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故A正確,B錯(cuò)誤;C.由于b、e、d各點(diǎn)的電勢(shì)相同,故電子移動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力不做功,故C錯(cuò)誤;D.將+Q從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),球心O仍位于等量異種電荷的中垂線位置,電勢(shì)為零,故其電勢(shì)不變,故D正確。故選AD。8、ABC【解析】

AB.當(dāng)直導(dǎo)線勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),直導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電路穩(wěn)定后,電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電,電路中無(wú)電流,電阻兩端無(wú)電壓,故A、B正確;C.電容器所帶電荷量為故C正確;D.電路穩(wěn)定后,直導(dǎo)線中無(wú)電流,根據(jù)可知直導(dǎo)線不受安培力,故D錯(cuò)誤;故選ABC。9、BCD【解析】

A.當(dāng)A對(duì)B的靜場(chǎng)力為B所受重力的0.5倍,B靜止時(shí)絲線BC與豎直方向夾角θ=30°,處于平衡,根據(jù)幾何關(guān)系可知此時(shí)AB與BC互相垂直,此時(shí)絲線長(zhǎng)度為,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.而由三角形相似可知?jiǎng)t在整個(gè)漏電過(guò)程中,絲線上拉力T大小保持不變,選項(xiàng)B正確;

C.以C點(diǎn)為原點(diǎn),以CA方向?yàn)閥軸,垂直CA方向向右為x軸建立坐標(biāo)系,設(shè)B點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則由幾何關(guān)系消掉θ角且整理可得緩慢縮短絲線BC的長(zhǎng)度,最初階段BC的長(zhǎng)度變化較小,B球運(yùn)動(dòng)軌跡在最初階段為圓弧,選項(xiàng)C正確;D.若A對(duì)B的靜電力為B所受重力的倍,則B靜止在與豎直方向夾角仍為θ=30°時(shí),對(duì)B受力分析,G、F與T,將F與T合成,則有解得根據(jù)余弦定理可得解得BC=h或h選項(xiàng)D正確。故選BCD。10、BD【解析】

AB.油滴受向下的重力和向右的電場(chǎng)力,且兩力均為恒力。其合力的大小恒為方向恒定為右偏下、與水平方向的夾角的正切值為由知加速度恒定,則油滴由靜止向右下方做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確;C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力方向與位移夾角始終為銳角,電場(chǎng)力做正功,則油滴電勢(shì)能減小,故C錯(cuò)誤;D.由知速度隨時(shí)間均勻增大,故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、3.40靜止D【解析】

(1)[1]因游標(biāo)尺是20分度的,則游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,則其讀數(shù)(2)[2]調(diào)整氣墊導(dǎo)軌下螺絲,直至氣墊導(dǎo)軌工作時(shí)滑塊輕放在導(dǎo)軌上能靜止,表明導(dǎo)軌水平。(3)[3]動(dòng)能的增量重力勢(shì)能的減小量機(jī)械能守恒需要驗(yàn)證動(dòng)能的增量等于重力勢(shì)能的減小量,則則有ABC錯(cuò)誤D正確。故選D。12、1.51.51【解析】

(1)[1].由圖乙圖像可知,電源內(nèi)阻(2)[2][3].由圖示圖像可知,時(shí),,;當(dāng)時(shí),,,則由U=E-Ir可得1.20=E-0.3r1.35=E-0.15r解得:r=1ΩE=1.5V四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(i)342.9K(ii)4cm【解析】

利用平衡求出初末狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng),過(guò)程中封閉氣體壓強(qiáng)體積溫度均變化,故對(duì)封閉氣體運(yùn)用理想氣體的狀態(tài)方程,即可求出當(dāng)U形管兩邊水面等高時(shí),左管內(nèi)氣體的溫度;保持溫度不變,氣體發(fā)生等溫變化,對(duì)封閉氣體運(yùn)用玻意耳定律結(jié)合幾何關(guān)系,即可求出左管氣柱恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)兩個(gè)水銀面的高度差.【詳解】(i)當(dāng)初管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1=p-Δp=70cmH

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