甘肅省2021-2022學(xué)年高三第四次模擬考試物理試卷含解析_第1頁
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2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。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1日,在國(guó)慶70周年盛大閱兵式上,大國(guó)重器東風(fēng)-17高超音速戰(zhàn)略導(dǎo)彈震撼曝光!有限的資料顯示,東風(fēng)17高超音速導(dǎo)彈最大速度在6~25馬赫之間,射程約為2000公里左右,其戰(zhàn)斗部為十分前沿的帶翼面承波體結(jié)構(gòu),通過彈體助推至大氣層邊緣,并以"打水漂"一樣的方式進(jìn)行滑躍飛行,突防能力極強(qiáng)。值得一提的是,這種"助推—滑翔"彈道由我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森在上個(gè)世紀(jì)末40年代首次推出,因此該彈道亦稱"錢學(xué)森彈道"。已知東風(fēng)-17質(zhì)量為m,在一次試射機(jī)動(dòng)變軌過程中,東風(fēng)-17正在大氣層邊緣向東水平高速飛行,速度大小為12馬赫(1馬赫就是一倍音速,設(shè)為v),突然蛇形機(jī)動(dòng)變軌,轉(zhuǎn)成水平向東偏下37°角飛行,速度大小為15馬赫。此次機(jī)動(dòng)變軌過程中()A.合力對(duì)東風(fēng)-17做功為81mv2B.合力對(duì)東風(fēng)-17做功為4.5mv2C.合力對(duì)東風(fēng)-17的沖量大小為9mv,方向豎直向下D.合力對(duì)東風(fēng)-17的沖量大小為3mv,方向向東偏下37°2.如圖所示,傾角的斜面上有一木箱,木箱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F,使木箱沿著斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)F的方向與斜面的夾角為,在從0逐漸增大到60°的過程中,木箱的速度保持不變,則()A.F先減小后增大B.F先增大后減小C.F一直增大D.F一直減小3.若在某行星和地球上相對(duì)于各自的水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體,它們?cè)谒椒较蜻\(yùn)動(dòng)的距離之比為2∶3,已知該行星質(zhì)量約為地球的36倍,地球的半徑為R。由此可知,該行星的半徑約為()A.3R B.4R C.5R D.6R4.如圖所示,某生產(chǎn)廠家為了測(cè)定該廠所生產(chǎn)的玩具車的性能,將兩個(gè)完全相同的玩具車A、B并排放在兩平行且水平的軌道上,分別通過掛鉤連接另一個(gè)與玩具車等質(zhì)量的貨車(無牽引力),控制兩車以相同的速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻,通過控制器使兩車的掛鉤斷開,玩具車A保持原來的牽引力不變,玩具車B保持原來的輸出功率不變,當(dāng)玩具車A的速度為2v0時(shí),玩具車B的速度為1.5v0,運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力僅與質(zhì)量成正比,與速度無關(guān),則正確的是()A.在這段時(shí)間內(nèi)兩車的位移之比為6∶5B.玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?倍C.兩車克服阻力做功的比值為12∶11D.兩車牽引力做功的比值為3∶15.如圖所示,電荷量相等的兩個(gè)電荷Q1和Q2,兩者連線及中垂線上分別有A點(diǎn)和B點(diǎn),則下列說法正確的是()A.若兩者是同種電荷,則A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)B.若兩者是同種電荷,則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C.若兩者是異種電荷,則A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)D.若兩者是異種電荷,則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)6.下列說法正確的是()A.某放射性物質(zhì)的質(zhì)量越大,其半衰期越大B.β衰變所釋放出的電子來自原子的核外電子C.在α、β、這三種射線中,α射線的穿透能力最強(qiáng),射線的電離能力最強(qiáng)D.原子處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷,躍遷時(shí)以光子的形式放出能量二、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,擦亮的鋅板與驗(yàn)電器上的金屬球相連,驗(yàn)電器上的鋁箔原來是不張開的.現(xiàn)讓紫外線照射到鋅板,觀察到驗(yàn)電器的鋁箔張開.下列說法正確的是()A.驗(yàn)電器的鋁箔帶負(fù)電B.此實(shí)驗(yàn)可以說明光具有粒子性C.若改用X射線照射鋅板,則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔會(huì)張開D.若改用激光器發(fā)出高亮度的紅光照射鋅板,則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔也有可能會(huì)張開E.若增大紫外線的照射強(qiáng)度,則逸出電子的最大初動(dòng)能變大8.物流中心通過吊箱將物體從一處運(yùn)送到另一處。簡(jiǎn)化后模型如圖所示,直導(dǎo)軌與圓弧形導(dǎo)軌相連接,為圓弧最高點(diǎn),整個(gè)裝置在豎直平面內(nèi),吊箱先加速?gòu)狞c(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),再勻速通過段。關(guān)于吊箱內(nèi)物體的受力情況,下列描述正確的是()A.吊箱經(jīng)過段時(shí),物體對(duì)吊箱底板的壓力等于物體的重力B.吊箱經(jīng)過點(diǎn)時(shí),物體處于超重狀態(tài),且受到水平向右的摩擦力C.吊箱經(jīng)過點(diǎn)時(shí),物體處于失重狀態(tài),對(duì)吊箱底板的壓力小于其重力D.吊箱經(jīng)過點(diǎn)時(shí),物體對(duì)吊箱底板的摩擦力水平向左9.如圖所示,上、下表面平行的玻璃磚置于空氣中,一束復(fù)色光斜射到上表面,穿過玻璃后從下表面射出,分成a、b兩束單色光。下列說法中正確的是()A.a(chǎn)、b兩束單色光相互平行B.a(chǎn)光在玻璃中的傳播速度大于b光C.在玻璃中a光全反射的臨界角大于b光D.用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),a光的條紋間距小于b光的條紋間距10.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的P-V圖象如圖所示.若已知在A狀態(tài)時(shí),理想氣體的溫度為320K,則下列說法正確的是_______(已知)

A.氣體在B狀態(tài)時(shí)的溫度為720KB.氣體分子在狀態(tài)A分子平均動(dòng)能大于狀態(tài)C理想氣體分子平均動(dòng)能C.氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體對(duì)外做功D.氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體溫度先降低后升高E.氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體吸收熱量為900J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)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。小球A底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條,用懸線懸掛在O點(diǎn),光電門固定在O點(diǎn)正下方鐵架臺(tái)的托桿上,小球B放在豎直支撐桿上,桿下方懸掛一重錘,小球A(包含遮光條)和B的質(zhì)量用天平測(cè)出分別為、,拉起小球A一定角度后釋放,兩小球碰撞前瞬間,遮光條剛好通過光電門,碰后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)而落地,小球A反彈右擺一定角度,計(jì)時(shí)器的兩次示數(shù)分別為、,測(cè)量O點(diǎn)到球心的距離為L(zhǎng),小球B離地面的高度為h,小球B平拋的水平位移為x。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng),下列說法正確的是________。A.要使小球A和小球B發(fā)生對(duì)心碰撞B.小球A的質(zhì)量要大于小球B的質(zhì)量C.應(yīng)使小球A由靜止釋放(2)某次測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)如下:,,,,,,重力加速度g取,則小球A與小球B碰撞前后懸線的拉力之比為________,若小球A(包含遮光條)與小球B的質(zhì)量之比為________,則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證,根據(jù)數(shù)據(jù)可以得知小球A和小球B發(fā)生的碰撞是碰撞________(“彈性”或“非彈性”)。12.(12分)用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出,落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時(shí),鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板,重新釋放鋼球,如此重復(fù),白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有_____________。A.小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放B.斜槽軌道要盡量光滑些C.斜槽軌道末端必須保持水平D.本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺和停表(2)為定量研究,建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),將鋼球靜置于Q點(diǎn),鋼球的_____________(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn);在確定y軸時(shí)_____________(選填“需要”或者“不需要”)y軸與重錘線平行。(3)伽利略曾硏究過平拋運(yùn)動(dòng),他推斷∶從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈,如果不受空氣阻力,不論它們能射多遠(yuǎn),只要下落高度相同,在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上是因?yàn)槠綊佄矬w_____________。A.在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)C.在下落過程中機(jī)械能守恒四、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)電荷周圍存在電場(chǎng),電場(chǎng)雖然看不見,但是它卻是客觀存在的,可以通過實(shí)驗(yàn)對(duì)它進(jìn)行觀察和研究。如圖所示,是一個(gè)均勻帶電球,把一個(gè)系在絲線上的帶電量為、質(zhì)量為的試探小球先后依次掛在圖中三個(gè)不同位置,調(diào)整絲線長(zhǎng)度,使小球靜止時(shí)的三個(gè)位置與帶電球的球心處于同一水平線上,三處的絲線與豎直方向的夾角分別為,且。已知重力加速度為。(1)對(duì)帶電小球靜止于位置時(shí)的受力進(jìn)行分析,畫出受力示意圖,并求小球所受電場(chǎng)力的大小;(2)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義,推導(dǎo)帶電球產(chǎn)生的電場(chǎng)在位置處的場(chǎng)強(qiáng)大小的表達(dá)式,并據(jù)此比較三個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系。14.(16分)如圖所示是一個(gè)水平橫截面為圓形的平底玻璃缸,玻璃缸深度為,缸底面圓心處有一單色點(diǎn)光源,缸中裝有某種液體,深度為,點(diǎn)為液面的圓心,垂直于水平面。用面積為的黑紙片覆蓋在液面上,則液面上方恰好無光線射出。若在上述黑紙片上,以為圓心剪出一個(gè)面積為的圓孔,把余下的黑紙環(huán)仍放置在液面上原來的位置,使所有出射光線都從缸口射出,則缸口的最小面積為多少?15.(12分)如圖所示,臨界角C為45°的液面上有一點(diǎn)光源S發(fā)出一束光垂直入射到水平放置于液體中且距液面為d的平面鏡M上,當(dāng)平面鏡M繞垂直于紙面的軸O以角速度ω做逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),觀察者發(fā)現(xiàn)液面上有一光斑掠過,則觀察者們觀察到的光斑在液面上掠過的最大速度為多少?

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、C【解析】

AB.根據(jù)動(dòng)能定理得故AB錯(cuò)誤。

CD.根據(jù)動(dòng)量定理得方向豎直向下,故C正確,D錯(cuò)誤。

故選C。2、A【解析】

對(duì)物體受力分析如圖木箱沿著斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件,合力為零在垂直斜面方向,有:在平行斜面方向,有:其中:聯(lián)立解得:當(dāng)時(shí)F最小,則在從0逐漸增大到60°的過程中,F(xiàn)先減小后增大,A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。3、B【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng),x=vot在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),即所以兩種情況下,拋出的速率相同,高度相同,所以根據(jù)公式可得故解得R行=4R故選B。4、C【解析】

B.設(shè)玩具車、貨車質(zhì)量都為m,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,那么兩車的掛鉤斷開與貨車分離,玩具車的速度為v0,牽引力F=2μmg,加速度為a=μg,電機(jī)輸出功率P=Fv0=2μmgv0變?yōu)樵瓉淼?倍,則B錯(cuò)誤;

A.玩具車A保持原來的牽引力不變前進(jìn),那么加速度不變,那么當(dāng)玩具車A的速度為2v0時(shí),位移功率PA′=F?2v0=2PA克服摩擦力做的功牽引力做的功:WFA=FsA=3mv02;玩具車B保持原來的輸出功率不變前進(jìn),當(dāng)玩具車A的速度為2v0時(shí),玩具車B的速度為1.5v0,由動(dòng)能定理可得:所以位移所以sA:sB=12:11;則A錯(cuò)誤

CD.克服摩擦力做的功:所以WfA:WfB=12:11;牽引力做的功:所以WFA:WFB=3:2故C正確,D錯(cuò)誤;

故選C。5、D【解析】設(shè)兩個(gè)點(diǎn)電荷和連線的中點(diǎn)為O.若兩電荷是同種電荷,且都是正電荷,則A點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),O點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì),則A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì).若兩個(gè)點(diǎn)電荷都帶負(fù)電,則A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì),A錯(cuò)誤.若兩者是同種電荷,B點(diǎn)處電場(chǎng)線分布情況不能確定,所以不能確定兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小,B錯(cuò)誤.若兩者是異種電荷,且為正電荷,則A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì).若為負(fù)電荷,則A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì),C錯(cuò)誤.若兩者是異種電荷,A處電場(chǎng)線比B處電場(chǎng)線密,則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),D正確.選D.【點(diǎn)睛】若兩電荷是同種電荷,根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性分析電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大.若兩電荷是異種電荷,根據(jù)順著電場(chǎng)線方向降低,分析電勢(shì)的高低;在兩電荷的連線上,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,在連線的中垂線上O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大.6、D【解析】

A.半衰期和物體的質(zhì)量無關(guān),故A錯(cuò)誤;B.β衰變的本質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,所以β衰變中釋放出的電子來源于原子核,故B錯(cuò)誤;C.在α、β、這三種射線中,α射線的電離能力最強(qiáng),射線的穿透能力最強(qiáng),故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)波爾的原子躍遷理論,原子處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向低能級(jí)躍遷,躍遷時(shí)以光子的形式放出能量,故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、BC【解析】

A.紫外線照射鋅板發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,電子從鋅板上飛出,鋅板帶正電,鋁箔張角變大,說明其原來帶正電,故A錯(cuò)誤;B.光電效應(yīng)說明光具有粒子性,故B正確;C.若改用X光(其頻率高于紫外線的頻率)照射鋅板時(shí),依據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件,一定能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng),故其夾角一定會(huì)變得更大,故C正確;D.若改用激光器發(fā)出高亮度的紅光(其頻率低于紫外線的頻率)照射鋅板,依據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件,則觀察到驗(yàn)電器的鋁箔可能不會(huì)張開,故D錯(cuò)誤;E.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān),由入射光的頻率有關(guān),故E錯(cuò)誤。故選BC。8、BC【解析】

A.由于吊箱在段做加速運(yùn)動(dòng),吊箱和物體的加速度方向沿導(dǎo)軌向上,底板對(duì)物體的支持力大于物體的重力,故物體對(duì)底板的壓力大于物體的重力,故A錯(cuò)誤;B.吊箱經(jīng)過點(diǎn)時(shí),底板對(duì)物體有向右的摩擦力,由于整體具有斜向右上方的加速度,故物體處于超重狀態(tài)且底板對(duì)物體有水平向右的靜摩擦力,故B正確;C.經(jīng)過點(diǎn)時(shí)吊箱和物體做圓周運(yùn)動(dòng),整體所受合力向下并提供向心力物體處于失重狀態(tài),物體對(duì)底板的壓力小于其重力,故C正確;D.由于經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的向心加速度豎直向下,物體對(duì)底板沒有摩擦力,故D錯(cuò)誤。故選:BC。9、AD【解析】

A.據(jù)題意,通過平行玻璃磚的光,出射光線與入射光線平行,故選項(xiàng)A正確;B.單色光a偏折程度較大,則a光的折射率較大,據(jù)v=可知,在介質(zhì)中a光的傳播速度較小,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.據(jù)sinC=可知,a光發(fā)生全反射的臨界角較小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)光折射率較大,a光的波長(zhǎng)較小,又據(jù)Δx=λ可知,a光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)條紋間距較小,故選項(xiàng)D正確。10、ACE【解析】

A:由圖象得:、、、,據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,代入數(shù)據(jù)得:.故A項(xiàng)正確.B:由圖象得:、、、,則,所以.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以狀態(tài)A與狀態(tài)C理想氣體分子平均動(dòng)能相等.故B項(xiàng)錯(cuò)誤.C:從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程,氣體體積增大,氣體對(duì)外做功.故C項(xiàng)正確.D:據(jù)AB兩項(xiàng)分析知,,所以從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體溫度不是先降低后升高.故D項(xiàng)錯(cuò)誤.E:,A、C兩個(gè)狀態(tài)理想氣體內(nèi)能相等,A到C過程;圖象與軸圍成面積表示功,所以A到C過程,外界對(duì)氣體做的功;據(jù)熱力學(xué)第一定律得:,解得:,所以狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體吸收熱量為900J.故E項(xiàng)正確.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、A彈性【解析】

(1)由實(shí)驗(yàn)原理確定操作細(xì)節(jié);(2)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出小球通過最低點(diǎn)的速度,從而得出動(dòng)能的增加量,根據(jù)小球下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量,判斷是否相等。【詳解】(1)[1]A.兩個(gè)小于必發(fā)生對(duì)心碰撞,故選項(xiàng)A正確;B.碰撞后入射球反彈,則要求入射球的質(zhì)量小于被碰球的質(zhì)量,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.由于碰撞前后A的速度由光電門測(cè)出,A釋放不一定從靜止開始,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;故選A;(2)[2]碰撞前后入射球A的速度由光電門測(cè)出:,;被碰球B碰撞后的速度為:;根據(jù)牛頓第二定律,碰撞前有:,所以;同理碰撞后有:,所以,則:;[3]若碰撞前后動(dòng)量守恒則有:,從而求得:;[4]碰撞后的動(dòng)能,而碰撞后的動(dòng)能,由于,所以機(jī)械能守恒,故是彈性碰撞?!军c(diǎn)睛】考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)原理。12、AC球心需要B【解

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