2025屆四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析_第1頁(yè)
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2025屆四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題考生請(qǐng)注意:1.答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示,箱子中固定有一根輕彈簧,彈簧上端連著一個(gè)重物,重物頂在箱子頂部,且彈簧處于壓縮狀態(tài)。設(shè)彈簧的彈力大小為F,重物與箱子頂部的彈力大小為FN。當(dāng)箱子做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)()A.F=FN=0 B.F=FN≠0 C.F≠0,F(xiàn)N=0 D.F=0,F(xiàn)N≠02、如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面的夾角為θ,傳送帶以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ>tanθ,則能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象是()A. B. C. D.3、如圖所示,質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落,加速度是,下落H到B點(diǎn)后與一輕彈簧接觸,又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)C,在由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,空氣阻力恒定,則()A.物塊機(jī)械能守恒B.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.物塊機(jī)械能減少D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少4、如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),下列說法中正確的是()A.水平拉力先增大后減小B.水平拉力先減小后增大C.水平拉力的瞬時(shí)功率先減小后增大D.水平拉力的瞬時(shí)功率逐漸增大5、繼我國(guó)探月工程之后,2020年我國(guó)計(jì)劃啟動(dòng)火星探測(cè)任務(wù),擇機(jī)發(fā)射火星探測(cè)器。若已知引力常量G和火星的半徑R,火星探測(cè)器環(huán)繞火星表面飛行的周期T,那么根據(jù)這些已知條件可估算()A.火星的第一宇宙速度 B.火星的自轉(zhuǎn)角速度C.探測(cè)器的質(zhì)量 D.探測(cè)器受火星的引力6、如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10:1,原線圈接有正弦交流電源u=220sin314t(V),副線圈接電阻R,同時(shí)接有理想交流電壓表和理想交流電流表。則下列說法中正確的是()A.電壓表讀數(shù)為22VB.若僅將原線圈的匝數(shù)減小到原來的一半,則電流表的讀數(shù)會(huì)增加到原來的2倍C.若僅將R的阻值增加到原來的2倍,則變壓器輸入功率增加到原來的4倍D.若R的阻值和副線圈的匝數(shù)同時(shí)增加到原來的2倍,則變壓器輸入功率不變二、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、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻波的圖像,波源s位于原點(diǎn)O處,波速v=4m/s,振幅。t=0時(shí)刻,平衡位置在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)P剛好開始振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置在處。則下列說法正確的是_________A.波源s的起振方向沿y軸正方向B.波源s的振動(dòng)周期為0.5sC.t=ls時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)D.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y=2sin(t)cmE.在t=0到t=3.5s這段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為10cm8、抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)斗中,中國(guó)移動(dòng)攜手“學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)”推出了武漢實(shí)景24小時(shí)直播,通過5G超高清技術(shù)向廣大用戶進(jìn)行九路信號(hào)同時(shí)直播武漢城市實(shí)況,全方位展現(xiàn)鏡頭之下的武漢風(fēng)光,共期武漢“復(fù)蘇”。5G是“第五代移動(dòng)通信技術(shù)”的簡(jiǎn)稱,其最顯著的特征之一為具有超高速的數(shù)據(jù)傳輸速率。5G信號(hào)一般采用3.3×109—6×109Hz頻段的無線電波,而現(xiàn)行第四代移動(dòng)通信技術(shù)4G的頻段范圍是1.88×109—2.64×109Hz,則____A.5G信號(hào)比4G信號(hào)所用的無線電波在真空中傳播得更快B.5G信號(hào)相比于4G信號(hào)更不容易繞過障礙物,所以5G通信需要搭建更密集的基站C.空間中的5G信號(hào)和4G信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D.5G信號(hào)是橫波,4G信號(hào)是縱波E.5G信號(hào)所用的無線電波具有波粒二象性9、如圖所示,一物塊從傾角為θ的斜面底端以初速度沿足夠長(zhǎng)的斜面上滑,經(jīng)時(shí)間t速度減為零,再經(jīng)2t時(shí)間回到出發(fā)點(diǎn),下列說法正確的是()A.物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的2倍B.物塊返回斜面底端時(shí)的速度大小為C.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為10、如圖所示,兩條平行導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L(zhǎng),水平導(dǎo)軌的左端與兩條豎直固定、半徑為r的光滑圓弧導(dǎo)軌相切,水平導(dǎo)軌的右端連接阻值為R的定值電阻,從水平導(dǎo)軌左端起寬度為d的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將一金屬桿從圓弧導(dǎo)軌的最高處由靜止釋放,金屬桿滑到磁場(chǎng)右邊界時(shí)恰好停止。已知金屬桿的質(zhì)量為m、電阻也為R,且與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),重力加速度大小為g,則()A.金屬桿到達(dá)圓弧導(dǎo)軌的最低點(diǎn)前瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力大小為3mgB.金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大加速度為C.整個(gè)過程中,通過金屬桿橫截面的電荷量為D.整個(gè)過程中,定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為mg(r-μd)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)利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn).(1)以下說法正確的是____________.A.利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí),須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài).利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線,就可確定加速度與質(zhì)量成反比C.利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高,這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響(2).小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時(shí),因?yàn)椴粩嘣黾铀鶔煦^碼的個(gè)數(shù),導(dǎo)致鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量,則小車加速度a的值隨鈞碼個(gè)數(shù)的增加將趨近于__________的值.12.(12分)如圖所示為“研究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①把注射器活塞移至注射器滿刻度處,將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接;②移動(dòng)活塞,記錄注射器的刻度值V,同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p;③用V﹣圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出如圖2所示圖線.(1)為了保持封閉氣體的溫度不變,實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是________和________.(2)如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確,但如圖2所示的V﹣圖線不過原點(diǎn),則V0代表________.(3)小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推動(dòng)活塞,并記錄下每次測(cè)量的壓強(qiáng)p與注射器刻度值V.在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)壓強(qiáng)傳感器軟管脫落,他重新接上后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),其余操作無誤.V﹣關(guān)系圖像應(yīng)是________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1所示,在直角坐標(biāo)系xOy中,MN垂直x軸于N點(diǎn),第二象限中存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),Oy與MN間(包括Oy、MN)存在均勻分布的磁場(chǎng),取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向,其感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2所示。一比荷的帶正電粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿紙面以大小v0=、方向與Oy夾角θ=60°的速度射入第一象限中,已知場(chǎng)強(qiáng)大小E=(1+),ON=L(1)若粒子在t=t0時(shí)刻從O點(diǎn)射入,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1;(2)若粒子在0~t0之間的某時(shí)刻從O點(diǎn)射入,恰好垂直y軸進(jìn)入電場(chǎng),之后從P點(diǎn)離開電場(chǎng),求從O點(diǎn)射入的時(shí)刻t2以及P點(diǎn)的橫坐標(biāo)xP;(3)若粒子在0~t0之間的某時(shí)刻從O點(diǎn)射入,求粒子在Oy與MN間運(yùn)動(dòng)的最大路程s。14.(16分)如圖甲所示,小車B緊靠平臺(tái)的邊緣靜止在光滑水平面上,物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從光滑的平臺(tái)水平滑到與平臺(tái)等高的小車上,物體和小車的v-t圖像如圖乙所示,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)物體A與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)物體A與小車B的質(zhì)量之比;(3)小車的最小長(zhǎng)度。15.(12分)水平地面上有質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=4kg的物體A和B,兩者與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4。細(xì)繩的一端固定,另一端跨過輕質(zhì)動(dòng)滑輪與A相連,動(dòng)滑輪與B相連,如圖所示。初始時(shí),繩處于水平拉直狀態(tài)。若物塊A在水平向右的恒力F=20N作用下向右移動(dòng)了距離S=10m,重力加速度大小g=10m/s2。求:(1)物塊B克服摩擦力所做的功;(2)物塊A、B的加速度大小。

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】

剛開始時(shí),對(duì)重物受力分析,根據(jù)受力平衡有,,彈簧的彈力大于重力;當(dāng)箱子做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí),重物處于完全失重狀態(tài),彈簧仍然處于壓縮狀態(tài),彈簧的彈力F與箱子頂部的彈力FN大小相等,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。2、B【解析】

初狀態(tài)時(shí):重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下,且都是恒力,所以物體先沿斜面勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得加速度:a1=gsinθ+μgcosθa恒定,斜率不變;

當(dāng)小木塊的速度與傳送帶速度相等時(shí),由μ>tanθ知道木塊將與帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng),圖象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率為零。A.該圖與結(jié)論不相符,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.該圖與結(jié)論相符,選項(xiàng)B正確;C.該圖與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.該圖與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;3、D【解析】

根據(jù)機(jī)械能守恒條件求解.由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,物體的動(dòng)能變化為零,重力勢(shì)能減小量等于機(jī)械能的減小量.整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功.【詳解】A.對(duì)于物體來說,從A到C要克服空氣阻力做功,從B到C又將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈力勢(shì)能,因此機(jī)械能肯定減少.故A錯(cuò)誤;B.對(duì)于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)來說,物體減少的機(jī)械能為(克服空氣阻力所做的功+彈簧彈性勢(shì)能),而彈簧則增加了彈性勢(shì)能,因此整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功.故B錯(cuò)誤;C.由A運(yùn)動(dòng)到C的過程中,物體的動(dòng)能變化為零,重力勢(shì)能減小量等于機(jī)械能的減小量.所以物塊機(jī)械能減少mg(H+h),故C錯(cuò)誤;D.物塊從A點(diǎn)由靜止開始下落,加速度是,根據(jù)牛頓第二定律得:,所以空氣阻力所做的功為,整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功,所以物塊、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少,故D正確。故選D?!军c(diǎn)睛】本題是對(duì)機(jī)械能守恒條件的直接考查,掌握住機(jī)械能守恒的條件即可,注意題目中的研究對(duì)象的選擇。學(xué)會(huì)運(yùn)用能量守恒的觀點(diǎn)求解問題,知道能量是守恒的和能量的轉(zhuǎn)化形式。4、D【解析】

AB.小球是以恒定速率運(yùn)動(dòng),即做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T,三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn),設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ,F(xiàn)與G的合力必與繩子拉力在同一直線上,則有(1)球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)θ增大,說明水平拉力逐漸增大,故AB錯(cuò)誤;CD.由幾何關(guān)系可知拉力F的方向與速度v的夾角也是θ,所以水平力F的瞬時(shí)功率是(2)聯(lián)立兩式可得從A到B的過程中,θ是不斷增大的,所以水平拉力F的瞬時(shí)功率是一直增大的.故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。5、A【解析】

A.由題中條件可求火星的第一宇宙速度選項(xiàng)A正確;B.由題中條件不能求解火星的自轉(zhuǎn)角速度,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.根據(jù)而探測(cè)器的質(zhì)量m從兩邊消掉了,則不能求解探測(cè)器的質(zhì)量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.探測(cè)器的質(zhì)量未知,則不能求解探測(cè)器受火星的引力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。6、B【解析】

A.根據(jù)u=220sin314t(V)可知,原線圈的電壓有效值為U1=220V,電壓表的讀數(shù)為變壓器的輸出電壓的有效值,由得電壓表讀數(shù)為:U2=22V,故A錯(cuò)誤;

B.若僅將原線圈的匝數(shù)減小到原來的一半,根據(jù)可知,U2增大到原來的2倍,由可知,電流表的讀數(shù)增大到原來的2倍,故B正確;

C.若僅將R的阻值增加到原來的2倍,則變壓器的輸出電壓不變,根據(jù)可知次級(jí)功率變?yōu)樵瓉淼囊话?,則變壓器輸入功率變?yōu)樵瓉淼囊话?,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.若副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍,則U2增加到原來的2倍,同時(shí)R的阻值也增加到原來的2倍,故輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍,故D錯(cuò)誤。

故選B。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、ADE【解析】

A.已知波沿x正方向傳播,而P點(diǎn)剛好起振,由同側(cè)法可知起振方向沿y軸正方向,故A正確;B.由圖讀出,根據(jù)故B錯(cuò)誤;C.參與傳播的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)在平衡位置沿y軸振動(dòng),并不會(huì)沿x軸傳播,故C錯(cuò)誤;D.質(zhì)點(diǎn)的振幅為2cm,則振動(dòng)方程,故D正確;E.時(shí)間關(guān)系為M點(diǎn)起振需要時(shí)間1s,剩下的時(shí)間振動(dòng)的路程為故E正確。故選ADE。8、BCE【解析】

A.任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速,故傳播速度相同,故A錯(cuò)誤;B.5G信號(hào)的頻率更高,波長(zhǎng)更短,故相比4G信號(hào)不易發(fā)生衍射現(xiàn)象,則5G通信需要搭建更密集的基站,故B正確;C.5G信號(hào)和4G信號(hào)的頻率不同,則它們相遇不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,故C正確;D.電磁波均為橫波,故5G信號(hào)和4G信號(hào)都是橫波,故D錯(cuò)誤;E.任何電磁波包括無線電波都具有波粒二象性的特點(diǎn),故E正確。故選BCE。9、BC【解析】

A.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得:則:x相同,t是2倍關(guān)系,則物塊上滑過程的加速度大小是下滑過程加速度大小的4倍,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得:,則物塊上滑過程的初速度大小是返回斜面底端時(shí)的速度大小的2倍,故B正確;CD.以沿斜面向下為正方向,上滑過程,由牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1下滑過程,由牛頓第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma2又a2=4a1聯(lián)立解得:故C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。10、AC【解析】

A.金屬桿沿圓弧導(dǎo)軌下滑過程中機(jī)械能守恒,mgr=mv2在到達(dá)最低點(diǎn)前瞬間F-mg=m解得F=3mg故A正確;B.金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),所受安培力最大,加速度最大,對(duì)金屬桿受力分析,由牛頓第二定律有+μmg=mam解得am=+μg故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)q=可知,整個(gè)過程中通過金屬桿橫截面的電荷量為q=故C正確;D.根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知,整個(gè)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q總=mgr-μmgd定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q焦=mg(r-μd)故D錯(cuò)誤。故選AC。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、(1)C(2)g【解析】

(1)A.此裝置可以用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),但不需要平衡摩擦力,所以A不準(zhǔn)確;B.曲線的種類有雙曲線、拋物線、三角函數(shù)曲線等多種,所以若a﹣M圖象是曲線,不能斷定曲線是雙曲線,即不能斷定加速度與質(zhì)量成反比,應(yīng)畫出a﹣圖象,故B錯(cuò)誤;C.探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),需要平衡摩擦力,方法是將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高,這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響,從而小車受到的合力即為繩子的拉力,故C正確.(2)設(shè)小車質(zhì)量為m,鉤碼質(zhì)量為M,則對(duì)小車有:對(duì)鉤碼有:聯(lián)立解得:將上式變形為:可見當(dāng)Mm時(shí),加速度a趨近于g.12、移動(dòng)活塞要緩慢不能用手握住注射器的封閉氣體部分注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部分氣體的體積B【解析】

(1)[1][2].要保持封閉氣體的溫度不變,實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是移動(dòng)活塞要緩慢;不能用手握住注射器封閉氣體部分.這樣能保證裝置與外界溫度一樣.(2)[3].體積讀數(shù)值比實(shí)際值大V1.根據(jù)P(V+V1)=C,C為定值,則.如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確,但如圖所示的圖線不過原點(diǎn),則V1代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積.(3)[4].根據(jù)PV=C可知,當(dāng)質(zhì)量不變時(shí)成正比,當(dāng)質(zhì)量發(fā)生改變時(shí)(質(zhì)

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