2024屆安徽省蚌埠四校高考物理二模試卷含解析_第1頁
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文檔簡介

2024屆安徽省蚌埠四校高考物理二模試卷

注意事項(xiàng)

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上,在試卷上作答無效。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、恒星在均勻地向四周輻射能量的過程中,質(zhì)量緩慢減小,圍繞恒星運(yùn)動(dòng)的小行星可近似看成在做圓周運(yùn)動(dòng).則經(jīng)過

足夠長的時(shí)間后,小行星運(yùn)動(dòng)的()

A.半徑變大

B.速率變大

C.角速度變大

D.加速度變大

2、如圖所示,口。2是半圓柱形玻璃體的對稱面和紙面的交線,AB是關(guān)于GO?對稱且平行的兩束不同單色細(xì)光束,

從玻璃體右方射出后的光路如圖所示,MN是垂直于。儀放置的光屏,。是屏上的一個(gè)光斑,根據(jù)該光路圖,下列

說法正確的是()

A.在玻璃中,A光的波長比3光的波長短

B.在真空中,A光的頻率比4光的大

C.A光的光子動(dòng)量比〃光的小

D.通過同一雙縫干涉裝置,A光的干涉條紋間距比3光的小

3、如圖所示,在與水平方向成夕角的勻強(qiáng)電場中有一絕緣光滑細(xì)桿,底端固定一帶正電的小球,上端有一帶正電的小

環(huán),在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運(yùn)動(dòng)的過程中,下列關(guān)于小環(huán)能量變化的說法中正確的是()

A.重力勢能與動(dòng)能之和增加B.電勢能與動(dòng)能之和增加

C.機(jī)械能守恒D.動(dòng)能一定增加

4、如圖所示,一個(gè)物體在豎直向上的拉力尸作用下豎直向上運(yùn)動(dòng),拉力F與物體速度y隨時(shí)間變化規(guī)律如圖甲、乙

所示,物體向上運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小不變,取重力加速度大小g=10m/s2則物體的質(zhì)量為

甲乙

A.100gB.200gC.250gD.300g

5、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),其三一t的圖象如圖所示,則

t

A.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為0.5m/s

B.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0.5m/s2

C.質(zhì)點(diǎn)在1s末速度為1.5m/s

D.質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的平均速度0.75ni/s

6、如圖所示,“嫦娥三號”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道,觀察“嫦娥三號”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)經(jīng)過時(shí)間,通

過的弧長為/,該弧長對應(yīng)的圓心角為?;《?。已知萬有引力常量為G,則月球的質(zhì)量為()

A—r------7C.——D.---------

GO3tGOrGl-tGGly

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。

全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得。分。

7、回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R。兩盒間的狹縫很小,苛電粒子穿過狹縫

的時(shí)間忽略不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度為〃的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。4處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為小、電荷量為+g的粒子,在加速器

中被加速,加速電壓為U。下列說法正確的是()

A.交變電場的周期為丁

Bq

B.粒子射出加速器的速度大小與電壓U成正比

C.粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為工處

2U

D.粒子第1次經(jīng)過狹縫后進(jìn)入磁場的半徑為也

列q

8、如圖,豎直光滑桿固定不動(dòng),套在桿上的輕彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度人=O.lm處,

滑塊與彈簧不拴接?,F(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度,,并作出滑塊的動(dòng)能以一為圖象,

其中〃=(M8m時(shí)對應(yīng)圖象的最頂點(diǎn),高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線,其余為曲線,取g=10m/§2,由

圖象可知()

A.滑塊的質(zhì)量為0.18kg

B.彈簧的勁度系數(shù)為100N/m

C.滑塊運(yùn)動(dòng)的最大加速度為5001屆

D.彈簧的彈性勢能最大值為0.5J

9、如圖所示,粗糙水平圓盤上,質(zhì)量均為小的A、B兩物塊疊放在一起,距軸心距離為L隨圓盤一起做勻速圓周

n/rr.s--

0.6w/kg

(l)該同學(xué)手中有電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、10個(gè)質(zhì)量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細(xì)線,為了完

成本實(shí)驗(yàn),得到所要測量的物理量,還需要.

A.秒表B.毫米刻度尺C.天平D.彈簧測力計(jì)

(2)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以C處鉤碼的總質(zhì)量加為橫軸,以加速度。為縱軸,繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖線,可知滑塊

與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=.(g取10m/s2)

12.(12分)用圖甲所示的元件做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn),小燈泡額定電壓約為2.5V額定電流約為0.3A。

完成下列各小題。

⑴圖甲中已經(jīng)作出了部分連線,請?jiān)诖嘶A(chǔ)卜完成電路元件連接______°

⑵在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的某一次測量中,電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電壓為V,電流為A,此時(shí)小

燈泡的功率為Wo

⑶下列有四個(gè)關(guān)于小燈泡伏安特性曲線的圖象,其中正確的是________

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)如圖所示,在同一水平面上的兩根光滑絕緣軌道,左側(cè)間距為2/,右側(cè)間距為1,有界勻強(qiáng)磁場僅存在于

兩軌道間,磁場的左右邊界(圖中虛線)均與軌道垂直。矩形金屬線框。加d平放在軌道上,必邊長為/,加邊長為

21.開始時(shí),加邊與磁場左邊界的距離為2/,現(xiàn)給金屬線框施加一個(gè)水平向右的恒定拉力,金屬線框由靜止開始沿著

兩根絕緣軌道向右運(yùn)動(dòng),且左邊始終與軌道垂直,從加邊進(jìn)入磁場直到口/邊進(jìn)入磁場前,線框做勻速運(yùn)動(dòng),從加

邊進(jìn)入右側(cè)窄磁場區(qū)域直到詞邊完全離開磁場之前,線框又做勻速運(yùn)動(dòng)。線框從開始運(yùn)動(dòng)到完全離開磁場前的整個(gè)過

程中產(chǎn)生的熱量為。。問:

(1)線框〃邊剛離開磁場時(shí)的速度大小是be邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的幾倍?

⑵磁場左右邊界間的距離是多少?

⑶線框從開始運(yùn)動(dòng)到完全離開磁場前的最大動(dòng)能是多少?

a.____b

?-?-*:xXXXX

2/k-----磁場區(qū)----/

I:xXXX>,,:_______

14.(16分)如圖所示,光滑軌道槽ABCO與粗糙軌道槽G"(點(diǎn)G與點(diǎn)。在同一高度但不相交,尸〃與圓相切)通

過光滑圓軌道EF平滑連接,組成一套完整的軌道,整個(gè)裝置位于豎直平面內(nèi)?,F(xiàn)將一質(zhì)量m=1依的小球甲從Ab段

距地面高4=2〃z處靜止釋放,與靜止在水平軌道上、質(zhì)量為1kg的小球乙發(fā)生完全彈性碰撞。碰后小球乙滑上右邊

斜面軌道并能通過軌道的最高點(diǎn)E點(diǎn)。已知CD、G〃與水平面的夾角為0=37。,G〃段的動(dòng)摩擦因數(shù)為4=0.25,圓軌

2

道的半徑R=0.4m,E點(diǎn)離水平面的豎直高度為3K(E點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)),Cg=\0m/sts%37"=0.6,

cos37"=0.8)求兩球碰撞后:

BC外37°

(1)小球乙第一次通過E點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小;

(2)小球乙沿G"段向上滑行后距離地面的最大高度;

(3)若將小球乙拿走,只將小球甲從Ab段離地面〃處自由釋放后,小球甲又能沿原路徑返回,試求人的取值范圍。

15.(12分)如圖所示,在傾角為0=30"且足夠長的斜面上,質(zhì)量為的物塊B靜止在距斜面頂編為L的位置,質(zhì)

量為機(jī)的光滑物塊A由斜面頂端靜止滑下,與物塊〃發(fā)生第一次正碰。一段時(shí)間后4、4又發(fā)生第二次正碰,如此重

復(fù)。已知物塊A與物塊笈每次發(fā)生碰撞的時(shí)間都極短且系統(tǒng)的機(jī)械能都沒有損失,且第二次碰撞發(fā)生在物塊8的速度

剛好減為零的瞬間。已知物塊B所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小為外求

(1)A、8發(fā)生第一次碰撞后瞬間的速度

(2)從一開始到A、8發(fā)生第〃次碰撞時(shí),物塊A在斜面上的總位移。

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、A

【解析】

A:恒星均勻地向四周輻射能量,質(zhì)量緩慢減小,小行星所受的萬有引力減小,小行星做離心運(yùn)動(dòng),即半徑增大,故A

正確;

B、C、D:小行星繞恒星運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,設(shè)小行星的質(zhì)是為山,恒星質(zhì)量為則有:

量減小,則速度變小,角速度變小,加速度變小,故BCD錯(cuò)誤.

2、C

【解析】

AB.由光路圖可知玻璃體對4光的折射率大于對A光的折射率,由此可知4光的頻率大于A光的頻率,光的頻率越

小則波長就越長,故A光的波長比8光的波長長,故AB錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

hv

P=—c

可知,光子的頻率越大,則動(dòng)量也就越大,故A光的光子動(dòng)量比5光的小,故C正確;

D.根據(jù)

zkr=-A

d

可知,光的波長越長,則干涉條紋間距越大,即A光的干涉條紋間距比8光的大,故D錯(cuò)誤。

故選C。

3、B

【解析】

ABC,在環(huán)由靜止釋放后沿桿向下運(yùn)動(dòng)的過程中,受向下的重力、斜向上的電場力和豎直向上的庫侖力,因電場力和

庫侖力對環(huán)都做負(fù)功,可知環(huán)的機(jī)械能減小;而環(huán)的動(dòng)能、重力勢能和電勢能之和守恒,則因電勢能變大,則重力勢

能與動(dòng)能之和減小;因重力勢能減小,則電勢能與動(dòng)能之和增加;選項(xiàng)AC錯(cuò)誤,B正確;

D.環(huán)下滑過程中一定存在一個(gè)重力、電場力、庫侖力以及桿的彈力的四力平衡位置,在此位置時(shí)環(huán)的速度最大,動(dòng)

能最大,則環(huán)下滑時(shí)動(dòng)能先增加后減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;

故選B。

4、C

【解析】

由乙圖可得,=2s后,物體勻速,則有

F=〃吆+Ff

f=2s前,物體勻加速,則有

2

F-[mg+Ff)=f?uifa=2m/s

代入數(shù)據(jù)有

m=0.25kg=250g

A.100g與分析不符,故A錯(cuò)誤;

B.200g與分析不符,故B錯(cuò)誤;

C.250g與分析相符,故C正確;

D.300g與分析不符,故D錯(cuò)誤;

故選:Co

5、C

【解析】

由圖線可知,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度逐漸增大,則質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng);根據(jù)圖線可得:=二=0.5+0.5/,既

t

v==0.5+0.5/,可得:v()=0.5m/s,?=1m/s2,故AB錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)在1s末速度為v=v()+a/=1.5m/s,故C

2

正確;質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的平均速度萬=0.5+0.5xlm/s=lm/s,故D錯(cuò)誤。

故選C。

6、B

【解析】

衛(wèi)星的線速度為

I

v=-

t

角速度為

0

(0=—

可得衛(wèi)星的運(yùn)行半徑為

R=匕,

co9

由萬有引力定律及牛頓第二定律得

GMm_wv2

Rr~~R~

故月球的質(zhì)量

M工人

GGOt2

故B正確,ACD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。

全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。

7、CD

【解析】

A.為了能夠使粒子通過狹縫時(shí)持續(xù)的加速,交變電流的周期和粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期相同,即

qB

A錯(cuò)誤;

B.粒子最終從加速器飛出時(shí)

v*

qvB=m—

解*得

m

粒子飛出回旋加速器時(shí)的速度大小和U無關(guān),B錯(cuò)誤;

C.粒子在電場中加速的次數(shù)為〃,根據(jù)動(dòng)能定理

nqU=^mv2

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

q2B2R212兀m/BN

t=n.Lr=L.

22qUm22qB2U

c正確;

D.粒子第一次經(jīng)過電場加速

qU=-mv;

進(jìn)入磁場,洛倫茲力提供向心力

q\B=?味

解得

R_inv_m2qU_12mU

D正確。

故選CD,

8、BD

【解析】

A.在從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi),△Ek=A£P(guān)=/wgAh,圖線的斜率絕對值為:

強(qiáng)二0.3

N=2N=〃ig

Xi0.35-0.2

m=0.2kg

故A錯(cuò)誤;

B.由題意滑塊與彈簧在彈簧原長時(shí)分離,彈簧的原長為0.2m,6=0.18m時(shí)速度最大,此時(shí)

mg-kx\

xi=0.02m

A=100N/m

故B正確;

C.在/『0.1m處時(shí)滑塊加速度最大

kx2-fng=ma

其中X2=0.1m,得最大加速度

a=40m/s2

故C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)能量守恒可知,當(dāng)滑塊上升至最大高度時(shí),增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能,所以

Epm=mgA/jm=0.2x10x(0.35-0.1)J=().5J

故D正確。

故選BD.

9、BC

【解析】

A.兩物體做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度大小恒定,方向始終指向圓心不恒定,故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)向心力公式“可知,物塊4、B一起轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所需向心力大小相等,故B正確;

CD.對A8整體分析,當(dāng)最大靜摩擦力提供向心力,有

解得

%=后

對A分析,5對A的最大靜摩擦力提供向心力,有

0.5〃?,〃g=w"

解得

。產(chǎn)廄

A〃一起轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為J第,此時(shí)圓盤對5的摩擦力為

f=2mL?

故C正確,D錯(cuò)誤。

故選:BCo

10、BD

【解析】

A.因金屬棒與導(dǎo)軌之間有摩擦力,可知開始時(shí)導(dǎo)體棒8的速度為零,當(dāng)所受的安培力等于最大靜摩擦力時(shí)才開始

運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;

B.開始時(shí),。棒的速度為零,加速度為零;當(dāng)CD開始運(yùn)動(dòng)后加速度從0開始逐漸變大,與A5的速度差逐漸變大,

則回路中感應(yīng)電流逐漸變大,導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大,加速度逐漸變大,當(dāng)CO的加速度與A3加速度

相等時(shí),兩棒的速度差保持不變,安培力保持不變,加速度保持不變,故B正確;

C.在開始C'。棒不動(dòng)時(shí),安培力

廠n,BLafB213cl

FH=BL------=--------

2R2R

即安培力隨時(shí)間成正比關(guān)系增加;當(dāng)。開始運(yùn)動(dòng)后,導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大,但非線性增加,最后保

持不變,故c錯(cuò)誤;

D.對A8外力

廣,廠,B2%

尸=叫+/+七=ma{)+f+――

開始時(shí)C&加速度為零,A8加速度為。飛。,則此時(shí)外力尸隨時(shí)間,線性增加;當(dāng)C。開始運(yùn)動(dòng)后加速度從0開始逐漸

變大,導(dǎo)體棒48所受的向左的安培力逐漸變大,但非線性增加,最后保持不變,故D正確。

故選BD.

三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。

11、(1)B(2)0.3

【解析】

第一空.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過打點(diǎn)即可知道時(shí)間,故不需要秒表,故A錯(cuò)誤.本實(shí)驗(yàn)不需要測滑塊的質(zhì)量,鉤碼質(zhì)量已知,

故不需要天平,故B錯(cuò)誤.實(shí)驗(yàn)需要測量兩點(diǎn)之間的距離,需要毫米刻度尺,故C正確.滑塊受到的拉力等于鉤碼的

重力,不需要彈簧測力計(jì)測拉力,故D錯(cuò)誤.故選C;

第二空.對系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得:a=s?-----------=其中〃,+/=,〃。;所以。加

M+惆M+耿)

圖象中,縱軸的截距為故-〃g=-3,〃=0.3.

【解析】

(1)口]小燈泡額定電壓約為2.5V、額定電流約為0.3A,則電壓表選用0~3V量程,電流表選用0~0.6A量程。小燈

泡電阻約為

U_2.5V

r\―....---------R8.3Q

10.3A

電流表0?OSA量程的內(nèi)阻一般為0.5Q,電壓表0?3V量程的內(nèi)阻一般為幾千歐。相比較而言,小燈泡電阻為“小電

阻”,故應(yīng)用電流表外接法。小燈泡兩端電壓應(yīng)從0開始,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)為分壓接法。元件連接如圖所示。

⑵⑵⑶[4]經(jīng)估讀后,電壓表示數(shù)為1.5V,電流表示數(shù)為0.18A。此時(shí)小燈泡功率為

尸=U/=1.5Vx0.18A=0.27W

(3)[5]溫度升高,小燈泡電阻變大。則U-/圖象的斜率逐漸增大,/-U圖象的斜率逐漸減小,且圖像要過坐標(biāo)原點(diǎn)。

所以B正確,ACD錯(cuò)誤。

故選B。

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、(1)線框ad邊剛離開磁場時(shí)的速度大小是be邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度的4倍;(2)磁場左右邊界間的距離是32/;(3)

32

線框從開始運(yùn)動(dòng)到完全離開磁場前的最大動(dòng)能是yQo

【解析】

⑴設(shè)磁感強(qiáng)度為比設(shè)線框總電阻為凡線框受的拉力為尸,左邊剛進(jìn)磁場時(shí)的速度為力,則感應(yīng)電動(dòng)勢為:

Ei=2Blvi

感應(yīng)電流為:

1R

線框所受安培力為:

Fx=2Bhl

線框做勻速運(yùn)動(dòng),其受力平衡,即:尸尸尸,聯(lián)立各式得:

FR

4砂

設(shè)ad邊離開磁場之前,線框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為也,同理可得:

.FR

”一防7

所以:

V2=4VI;

⑵加邊進(jìn)入磁場前,線框做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為m反邊到達(dá)磁場左邊界時(shí),線框的速度為

==

V(yj2.CIX2/2>/^/

從ad邊進(jìn)入磁場到be邊剛好進(jìn)入右側(cè)窄磁場區(qū)域的過程中線框的加速度仍為由題意可知be邊剛進(jìn)入右側(cè)窄磁場

區(qū)域時(shí)的速度為:

V2=4vi,v2=4H=S\fai

從線框全部進(jìn)入磁場開始,直到兒邊進(jìn)入右側(cè)窄磁場前,線框做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)位移為SI,貝IJ:

1彳

將匕=2曰,彩=8/7代入得:

si=30/

磁場左右邊界間的距離為:

s=/+.Vi+/=32Z;

⑶整個(gè)過程中,只有拉力尸和安培力對線框做功,線框離開磁場之前,動(dòng)能最大,設(shè)最大動(dòng)能為反,由動(dòng)能定理有:

1%+訃,安=Ek?0

由:

\VF=F(2/+S+/)=35FZ

W安=431

e=-w安

可知:

35

%=可

線框的最大動(dòng)能為:

14、(1)30N;(2)1.62m;(3)力WO.8m或力22.32m

【解析】

(1)小球甲從A點(diǎn)到B點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律可得:7%話%=3股得;

兩小球碰撞時(shí)由動(dòng)量守恒定律可得:網(wǎng)此=+〃”'

由機(jī)械能守恒定律可得:;㈣足=J%%?+;叫F

乙L乙

小球乙從BC軌道滑至E點(diǎn)過程,由機(jī)械能守恒定律得:吆戶=加乙夕3氏十;〃2乙片

小球乙在E點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式,N+mn3

根據(jù)牛頓第三定律小球乙對軌道的壓力N'=N,由以上各式并代入數(shù)據(jù)得:/=2V10/n/5,N'=30N

(2)。、G離地面的高度4=2/?-Rcos37=0.48〃?

設(shè)小球乙上滑的最大高度為兒,,則小球乙在GH段滑行的距離$=#

小球乙從水平軌道位置滑至最高點(diǎn)的過程,根據(jù)動(dòng)能定理:t叱0%-力=。-<〃?乙/

其中/=/jmgcos37,式=2而m/s,

由以上各式并代入數(shù)據(jù)得加=162m

(3)只有小球甲時(shí),小球甲要沿原路徑返回,

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