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PAGE17-江西省吉安市四校2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中試題(含解析)一、選擇題(每小題4分,共40分。第1-6題單選,第7-10題多選。)1.如圖所示,為多用電表歐姆擋的內(nèi)部電路,a、b為表筆插孔,下列說(shuō)法中正確的是()A.a孔插黑表筆B.測(cè)量前必需電阻調(diào)零,而且每測(cè)量一次電阻都要重新電阻調(diào)零C.用×10Ω擋測(cè)量時(shí),指針指在刻度20~40的正中心,則被測(cè)電阻的阻值為300ΩD.用×100Ω擋測(cè)量時(shí),若指針偏轉(zhuǎn)較小,應(yīng)換用×1kΩ擋【答案】D【解析】【詳解】A.由圖示可知,a插孔與內(nèi)置電源負(fù)極相連,則a插孔是“+”插孔,a孔應(yīng)接紅表筆,故A錯(cuò)誤;B.每次換檔時(shí)均要進(jìn)行歐姆調(diào)零,只要不換檔,不須要進(jìn)行歐姆調(diào)零;故B錯(cuò)誤;C.歐姆表的刻度盤(pán)不勻稱(chēng),左側(cè)密集,右側(cè)較稀,故用×10Ω擋測(cè)量時(shí),指針指在刻度20~40的正中心,此時(shí)則被測(cè)電阻的阻值不等于300Ω;故C錯(cuò)誤;D.用×100Ω擋測(cè)量時(shí),若指針偏轉(zhuǎn)較小,說(shuō)明所選檔位太小,故應(yīng)換用×1kΩ擋;故D正確。2.如圖所示,框架面積為S,框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直,則下列關(guān)于穿過(guò)平面的磁通量的狀況中,不正確的是()A.如圖所示位置時(shí)等于BSB.若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角,磁通量BSC.若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90°角,磁通量為零D.若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180°角,磁通量改變?yōu)?BS【答案】B【解析】【分析】圖示時(shí)刻,線圈與磁場(chǎng)垂直,穿過(guò)線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積.當(dāng)它繞軸轉(zhuǎn)過(guò)θ角時(shí),線圈在磁場(chǎng)垂直方投影面積為Scosθ,磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與這個(gè)投影面積的乘積.線圈從圖示轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí),磁通量為0,磁通量的改變量大小等于初末位置磁通量之差.【詳解】A項(xiàng):線圈與磁場(chǎng)垂直,穿過(guò)線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積.故圖示位置的磁通量為φ=BS,故A正確;B項(xiàng):使框架繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角,則在磁場(chǎng)方向的投影面積為S/2則磁通量為BS/2,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng):線圈從圖示轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,S垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積漸漸減小,故磁通量漸漸減小,當(dāng)線圈從圖示轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí),磁通量為0,故C正確;D項(xiàng):從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180°角,磁通量改變△?=BS-(-BS)=2BS,故D正確.本題選錯(cuò)誤的,故選B.【點(diǎn)睛】本題要知道對(duì)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁通量計(jì)算的一般公式φ=BScosθ,θ是線圈與磁場(chǎng)垂直方向的夾角.夾角改變,磁通量也會(huì)改變,留意磁通量要分清穿過(guò)線圈的正反面.3.在如圖甲所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)的過(guò)程中,四個(gè)志向電表的示數(shù)都發(fā)生改變.圈乙中三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況,以下說(shuō)法不正確的是A.圖線a表示的懸電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況B.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況C.此過(guò)程中電壓表V1示數(shù)的改變量ΔU1和電流表示數(shù)改變量ΔI的比值變大D.此過(guò)程中電壓表V3示數(shù)的改變最ΔU2和電流表示數(shù)改變量ΔI的比值不變【答案】C【解析】【詳解】AB.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)的過(guò)程中,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,總電流減小,可知路端電壓增大,即知電壓表V1示數(shù)增大,電壓表V2的示數(shù)減小,電壓表V3的示數(shù)增大,則知,圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況,圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況,故AB項(xiàng)與題意不相符;C.由閉合電路歐姆定律得U1=E-Ir,則保持不變,故C項(xiàng)與題意相符;D.由閉合電路歐姆定律得U3=E-I(r+R1),則保持不變,故D項(xiàng)與題意不相符.4.如圖所示,abcd是一個(gè)用粗細(xì)勻稱(chēng)、同種材料的導(dǎo)線彎折成的長(zhǎng)方形線框,線框豎直放置,ab長(zhǎng)度為L(zhǎng),bc長(zhǎng)度為.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于金屬框平面對(duì)里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.若金屬框a、b兩端與恒壓電源相連,電流方向如圖所示,若通過(guò)ab邊的電流大小為,則金屬框受到的安培力大小和方向分別為A.,方向豎直向上 B.2BIL,方向豎直向上C.,方向豎直向下 D.3BIL,方向豎直向下【答案】A【解析】【詳解】由題意可知,邊ab(cd)的長(zhǎng)度是邊ad(bc)長(zhǎng)度的2倍,所以邊ab(cd)的電阻是邊ad(bc)電阻的2倍,由并聯(lián)關(guān)系可知,通過(guò)adcb支路的電流為,所以邊dc所受安培力大小為方向豎直向上,邊ab所受安培力大小為Fab=BIL方向豎直向上,邊ad和邊bc所受安培力的合力為零,所以金屬框所受安培力大小為方向豎直向上.A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符,故A正確;B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符,故B錯(cuò)誤;C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符,故C錯(cuò)誤;D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符,故D錯(cuò)誤.5.如圖所示,三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b、c平行水平放置,其橫截面恰好位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn),導(dǎo)線a、b固定在同一豎直面內(nèi),導(dǎo)線a中的電流方向垂直紙面對(duì)里,導(dǎo)線b中的電流方向垂直紙面對(duì)外,已知導(dǎo)線a、b中的電流在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為;導(dǎo)線c中的電流方向垂直紙面對(duì)里,電流大小為I,長(zhǎng)度為L(zhǎng),質(zhì)量為m,在粗糙水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是A.導(dǎo)線c所受安培力的大小為B.導(dǎo)線c受到的靜摩擦力方向向右C.導(dǎo)線c對(duì)水平面的壓力大小為D.若僅將導(dǎo)線b中的電流反向,則導(dǎo)線c所受安培力的大小為【答案】C【解析】【詳解】ABC.由右手螺旋定則可知導(dǎo)線a、b分別在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向的夾角為120°,依據(jù)平行四邊形定則可知合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向水平向左,由左手定則可知導(dǎo)線c受到的安培力方向豎直向上,大小為,依據(jù)平衡條件可知水平方向不受靜摩擦力,豎直方向上導(dǎo)線c對(duì)水平面的壓力大小為,故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤,C正確;D.當(dāng)導(dǎo)線b中的電流反向時(shí),導(dǎo)線b在導(dǎo)線c處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向反向,合磁場(chǎng)方向豎直向下,大小為,則導(dǎo)線c受到的安培力大小為,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.某課外探究小組用如圖所示試驗(yàn)裝置測(cè)量學(xué)校所在位置的地磁場(chǎng)的水平重量Bx.將一段瘦長(zhǎng)直導(dǎo)體棒南北方向放置,并與開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電阻箱和電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為R的電源組成如圖所示的電路.在導(dǎo)體棒正下方距離為L(zhǎng)處放一小磁針,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)小磁針與導(dǎo)體棒平行,現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān),緩慢調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值,發(fā)覺(jué)小磁針漸漸偏離南北方向,當(dāng)電阻箱接入電路的電阻值為5R時(shí),小磁針的偏轉(zhuǎn)角恰好為30°.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線四周某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為(式中I為通過(guò)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度,r為該點(diǎn)到通電長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離,k為比例系數(shù)),導(dǎo)體棒和導(dǎo)線電阻均可忽視不計(jì),則該位置地磁場(chǎng)的水平重量大小為()A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由歐姆定律可得電路中的電流值:,由題目中給出的公式可得小磁針處電流產(chǎn)生的磁場(chǎng):,由小磁針的偏轉(zhuǎn)角恰好為30°可得:,解得地磁場(chǎng)的水平重量大?。海蔄正確,BCD錯(cuò)誤.7.一根粗細(xì)勻稱(chēng)的金屬導(dǎo)線,兩端加上恒定電壓U時(shí),通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I,金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v,若將金屬導(dǎo)線勻稱(chēng)拉長(zhǎng),使其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,仍給它兩端加上恒定電壓U,則此時(shí)()A.該金屬導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B.該金屬絲的電阻率變?yōu)樵瓉?lái)4倍C.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為D.通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流為【答案】CD【解析】【詳解】AD.將金屬導(dǎo)線勻稱(chēng)拉長(zhǎng),使其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的倍,依據(jù)電阻定律分析得到,電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,電壓U恒定不變,依據(jù)歐姆定律可知,電流I變?yōu)樵瓉?lái)的,故A錯(cuò)誤,D正確;B.金屬絲的電阻率與金屬絲的長(zhǎng)度無(wú)關(guān),所以電阻率不變,故B錯(cuò)誤;C.電流的微觀表達(dá)式I=nevS,其中n、e不變,電流I為原來(lái)的,橫截面積S變?yōu)樵瓉?lái)的倍,,則自由電子定向移動(dòng)的平均速率為,故C正確。8.a和b是點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的兩點(diǎn),如圖所示,a點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度Ea與ab連線夾角為60°,b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度Eb與ab連線夾角為30°,則關(guān)于此電場(chǎng),下列分析正確的是()A.這是一個(gè)正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)B.這是一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)C.Ea:Eb=:1DEa:Eb=3:1【答案】BD【解析】【詳解】AB.設(shè)點(diǎn)電荷的電荷量為Q,將Ea、Eb延長(zhǎng)相交,交點(diǎn)即為點(diǎn)電荷Q的位置,如圖所示,可知Q為負(fù)電荷,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.設(shè)a、b兩點(diǎn)到Q的距離分別為ra和rb,由幾何學(xué)問(wèn)得到:依據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的公式可知,故C錯(cuò)誤,D正確。9.靜電場(chǎng)方向平行于x軸,其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線.下列說(shuō)法正確的是()A.x軸上x(chóng)1與x2之間的電場(chǎng)強(qiáng)度小于x3與x4之間的電場(chǎng)強(qiáng)度B.正電荷沿x軸從0移到x1的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加C.負(fù)電荷沿x軸從x3移到x4的過(guò)程中,電場(chǎng)力不做功,電勢(shì)能不變D.電荷量為+q的電荷沿x軸從x1移到x3,電場(chǎng)力做功為q(φ2-φ1)【答案】BC【解析】【分析】依據(jù),圖象斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量;【詳解】A、圖象φ-x的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,即x軸上x(chóng)1與x2之間的電場(chǎng)強(qiáng)度等于x3與x4之間的電場(chǎng)強(qiáng)度,都為零,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、由圖像可知:沿x軸從0移到x1的過(guò)程中電勢(shì)上升,故電場(chǎng)力對(duì)正電荷做負(fù)功,電勢(shì)能增加,故選項(xiàng)B正確;C、由于x3與x4之間斜率為零,即場(chǎng)強(qiáng)為零,故在此過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷不做功,電勢(shì)能不變,故選項(xiàng)C正確;D、電荷量為+q的電荷沿x軸從x1移到x3,電場(chǎng)力做功為,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【點(diǎn)睛】該題能夠從圖中可知,0與x1之間的電勢(shì)上升,x1與x2之間電場(chǎng)強(qiáng)度為零,x2與x3之間的電勢(shì)降低,x3移到x4之間電場(chǎng)強(qiáng)度為零,這是解題的關(guān)鍵.10.如圖所示,平行金屬板A、B水平放置,將其與志向二極管串聯(lián)在電源兩端,一個(gè)帶電微粒從P點(diǎn)以肯定的初速度平行于極板射入兩板間,粒子恰能做直線運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是A.微??隙◣ж?fù)電B.增大微粒的速度,微粒將向上偏轉(zhuǎn)C.將A板向下移,粒子將向上偏轉(zhuǎn)D.將B板向下移,粒子將向下偏轉(zhuǎn)【答案】AC【解析】【詳解】A.微粒受向上的電場(chǎng)力,而電容器A板帶正電,可知粒子帶負(fù)電,選項(xiàng)A正確;B.增大微粒的速度,微粒豎直方向受力仍平衡,即仍沿直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.將A板向下移,兩板距離減小,則電容器的電容變大,電容器充電,兩板場(chǎng)強(qiáng)變大,則粒子受向上的電場(chǎng)力變大,則粒子將向上偏轉(zhuǎn),選項(xiàng)C正確;D.將B板向下移,兩板間距變大,則電容器的電容減小,則電容器應(yīng)當(dāng)放電,但是由于二極管有單向?qū)щ娦允沟秒娙萜鞑荒芊烹?,則電容器電量不變,場(chǎng)強(qiáng)不變,則粒子將仍沿直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.二、試驗(yàn)題(每空2分,共16分。)11.圖甲游標(biāo)卡尺的示數(shù)L=________mm;圖乙螺旋測(cè)微器的示數(shù)D=_________mm.【答案】(1).102.30mm(2).4.700mm【解析】【詳解】[1]甲是20分度的卡尺,其精確度為0.05mm,主尺讀數(shù)為:102mm,游標(biāo)上第6個(gè)刻度與上面對(duì)齊,讀數(shù)為:故最終讀數(shù)為[2]螺旋測(cè)微器:固定刻度為4.5mm,可動(dòng)刻度為20.0×0.01mm=0.200mm則讀數(shù)為4.700mm。12.小明同學(xué)想測(cè)量某電阻元件正常工作下的阻值RL,已知該元件電阻約為2Ω,額定電流為1A.在保證器材平安的狀況下,盡量精確的測(cè)量RL.可供運(yùn)用的器材有:A.電流表A1:量程0—0.6A(內(nèi)阻RA1為1Ω)B.電流表A2:量程0—3A(內(nèi)阻RA2約為0.5Ω)C.電壓表V1:量程0—3V(內(nèi)阻RV1約為3KΩ)D.電壓表V2:量程0—15V(內(nèi)阻RV2約為15KΩ)E.定值電阻R1=1ΩF.定值電阻R3=1KΩG.滑動(dòng)變阻器R:0—5ΩH.蓄電池E:電動(dòng)勢(shì)10V,不計(jì)內(nèi)阻I.導(dǎo)線,電鍵S(1)電流表應(yīng)選___________,電壓表應(yīng)選___________(填寫(xiě)器材前面的字母序號(hào))(2)畫(huà)出電路圖,并標(biāo)上元件對(duì)應(yīng)的符號(hào);(3)正確連接電路后,當(dāng)電流表示數(shù)為_(kāi)__________A,元件正常工作.此時(shí)電壓表示數(shù)如右上圖,請(qǐng)讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)___________V,則此元件的電阻為_(kāi)__________Ω.(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))【答案】(1).A(2).C(3).0.50(4).2.53-2.57(5).2.03-2.07【解析】【詳解】(1)的額定電流為1A,從平安性和精確性?xún)煞矫婵紤],兩個(gè)電流表均不滿(mǎn)意要求,故要進(jìn)行電表的改裝,電流表量程較小,且知道內(nèi)阻,故把改裝能達(dá)到要求,電流表和改裝成量程為1.2A的電流表,滿(mǎn)意要求,電流表選,故選A;由于的額定電流為1A,兩端的最大電壓約為2V,故電壓表選擇,故選C;(2)的量程是,小于電源的電動(dòng)勢(shì),從平安性的角度考慮,應(yīng)采納分壓式解法,考慮到知道電流表的內(nèi)阻,采納電流表內(nèi)接法可以消退系統(tǒng)誤差,電路圖如下圖所示:(3)當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.5A時(shí),電阻兩端達(dá)到額定電流1A,正常工作.估算電流的最大值,,由于只有電流表知道內(nèi)阻,由圖可知電壓表的讀數(shù)為2.53-2.57V,由,代入數(shù)據(jù)可得:三、計(jì)算題(第13、14題各10分,第14、15題各12分,共44分。)13.在如圖所示的電路中,定值電阻R1=1.4Ω、R2=0.5Ω,電源內(nèi)阻r=0.6Ω,電容器的電容C=100μF.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電容器上容納的電荷量Q=3×10-4C,志向電流表A的示數(shù)I=1.5A.求:(1)電阻R3的阻值;(2)電源電動(dòng)勢(shì)E及電源的效率;(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電容器充電還是放電?從開(kāi)關(guān)S閉合到電路穩(wěn)定的過(guò)程中,電容器上所帶電荷量改變了多少?【答案】(1)2(2)E=6V,(3)電容器放電,2×10-4C【解析】【詳解】(1)閉合開(kāi)關(guān)S后電路穩(wěn)定時(shí),電容器兩極之間的電壓電容器兩板間的電壓等于電阻R3兩端的電壓,所以電阻(2)由閉合電路的歐姆定律可得電源的效率(3)閉合開(kāi)關(guān)S后R2與R3并聯(lián),則總電流并聯(lián)部分的電壓可知電容器兩極之間的電壓減小,則電容器放電,電容器極板上電荷量的改變14.如圖所示一輛電動(dòng)自行車(chē),它的銘牌上給出了如下的技術(shù)參數(shù)表,質(zhì)量為M=70kg的人騎此電動(dòng)自行車(chē)沿平直馬路行駛,所受阻力f恒為車(chē)和人總重的k=0.02倍.取g=10m/s2,求:(1)此車(chē)永磁鐵電機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)的總功率和效率.(2)該永磁鐵電機(jī)線圈的電阻是多少?(3)僅在永磁鐵電機(jī)以額定功率供應(yīng)動(dòng)力的狀況下,人騎車(chē)行駛的最大速度.規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁體電機(jī)車(chē)型26″電動(dòng)自行車(chē)額定輸出功率100W整車(chē)質(zhì)量30kg額定電壓40V最大載重120kg額定電流3.5A【答案】(1)140W,(2)(3)5m/s【解析】【詳解】(1)由表可知,電機(jī)的額定電壓為U0=40V、額定電流為I0=3.5A,所以電機(jī)正常工作時(shí)輸入功率為又因電機(jī)的輸出功率為,所以電機(jī)的效率為(2)依據(jù)功率關(guān)系可得解得(3)行駛時(shí)所受阻力為當(dāng)達(dá)到最大速度vm時(shí),應(yīng)有:所以最大速度15.如圖所示,虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1=2E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2=3E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在虛線PQ右側(cè)距PQ為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏.現(xiàn)將一電子(電荷量為e,質(zhì)量為m,重力不計(jì))無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn),最終電子打在右側(cè)的屏上,A點(diǎn)到MN的距離為,AO連線與屏垂直,垂足為O,求:(1)電子到MN的速度大小;(2)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間;(3)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ;(4)電子打到屏上的點(diǎn)P′到點(diǎn)O的距離x.【答案】(1)(2)(3)(4)【解析】【詳解】(1)電子在電場(chǎng)E1中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得:解得:(2)電子在電場(chǎng)E1中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a1,時(shí)間為t1,由牛頓其次定律得:電子進(jìn)入電場(chǎng)E2時(shí)的速度為:v0=a1t1,則進(jìn)入電場(chǎng)E2到PQ水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),時(shí)間
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