遼寧省沈陽(yáng)市2019屆高三物理三模考試試題(含解析)_第1頁(yè)
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1、遼寧省沈陽(yáng)市2019屆高三物理三模考試試題(含解析)二、選擇題:本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1418題只有一項(xiàng)符合題目要求,第1921題有多項(xiàng)符合要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。1.如圖是世界物理學(xué)史上兩個(gè)著名實(shí)驗(yàn)裝置圖,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是A. 圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置,盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生們進(jìn)行粒子散射實(shí)驗(yàn)研究時(shí),發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B. 圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置,湯姆孫根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn),提出了原子“棗糕模型”結(jié)構(gòu)C. 圖乙是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律,超過(guò)極限頻率的入射光頻率越大,則光電子的最大初動(dòng)能越大D. 圖乙

2、是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律,超過(guò)極限頻率的入射光光照強(qiáng)度一定,則光的頻率越大所產(chǎn)生的飽和光電流就越大【答案】C【解析】【詳解】AB、圖甲是粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置,盧瑟福提出了核式結(jié)構(gòu)模型;盧瑟福通過(guò)用粒子轟擊氮原子放出氫核,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子;查得威克發(fā)現(xiàn)了中子;湯姆孫通過(guò)研究陰極射線中粒子的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)了電子,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;C、圖乙是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,根據(jù)光電效應(yīng)方程可知超過(guò)極限頻率的入射光頻率越大,則光電子的最大初動(dòng)能越大,故選項(xiàng)C正確;D、光較強(qiáng)時(shí),包含的光子數(shù)較多,照射金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子較多,因而飽和電流較大,入射光的光強(qiáng)一定時(shí),頻率越大,光電子的最大初動(dòng)能最越大,而不是所產(chǎn)生

3、的飽和光電流就越大,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.如圖所示,水平桌面上放置一個(gè)傾角為45的光滑楔形滑塊A,一細(xì)線的一端固定于 楔形滑塊A的頂端O處,細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2 kg的小球。若滑塊與小球一起以加速度a向左做勻加速運(yùn)動(dòng)(取g=10m/s2則下列說(shuō)法正確的是( )A. 當(dāng)a=5m/s2時(shí),滑塊對(duì)球的支持力為B. 當(dāng)a=15m/s2時(shí),滑塊對(duì)球的支持力為半C. 當(dāng)a=5m/s2時(shí),地面對(duì)A的支持力一定大于兩個(gè)物體的重力之和D. 當(dāng)a=15m/s2時(shí),地面對(duì)A的支持力一定小于兩個(gè)物體的重力之和【答案】A【解析】【詳解】設(shè)加速度為a0時(shí)小球?qū)瑝K的壓力等于零,對(duì)小球受力分析,受重力、拉力,根據(jù)牛頓

4、第二定律,有:水平方向:F合=Fcos45=ma0;豎直方向:Fsin45=mg,解得a0=g.A、當(dāng)a=5m/s2時(shí),小球未離開(kāi)滑塊,水平方向:Fcos45-FNcos45=ma;豎直方向:Fsin45+FNsin45=mg,解得,故A正確;B、當(dāng)a=15m/s2時(shí),小球已經(jīng)離開(kāi)滑塊,只受重力和繩的拉力,滑塊對(duì)球的支持力為零,故B錯(cuò)誤;C、D、當(dāng)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定后,豎直方向沒(méi)有加速度,受力平衡,所以地面對(duì)A支持力一定等于兩個(gè)物體的重力之和,故C,D錯(cuò)誤;故選A.3.截止2019年4月20日,我國(guó)已經(jīng)成功發(fā)射了44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用了國(guó)際首創(chuàng)的三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座設(shè)計(jì),為亞

5、太地區(qū)提供了更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。下列關(guān)于地球衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是( )A. 在赤道上空運(yùn)行的兩顆同步衛(wèi)星,它們的機(jī)械能一定相同B. 沿橢圓軌道運(yùn)行的某一衛(wèi)星,在軌道不同位置可能具有相同的動(dòng)能C. 若衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,則它就是同步衛(wèi)星D. 在同一一軌道上運(yùn)行的兩顆質(zhì)量相等的衛(wèi)星,它們的動(dòng)量一定相同【答案】B【解析】【詳解】A、同步衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小相同,但不知道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系故它們的機(jī)械能不一定相同,故A錯(cuò)誤;B、沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星,在軌道對(duì)稱的不同位置具有相同的速率,故而具有相同的動(dòng)能,故B正確;C、同步衛(wèi)星只能在赤道的上空,不是所有的運(yùn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的衛(wèi)

6、星都在赤道的上空,故C錯(cuò)誤;D、在同一軌道上運(yùn)行的兩顆質(zhì)量相等的衛(wèi)星,由于速度方向不同,它們的動(dòng)量不相同,故D錯(cuò)誤.故選B.4.如圖所示,水平地面上有一光滑弧形軌道與半徑為r的光滑圓軌道相連,且固定在同一個(gè)豎直面內(nèi)。將一只質(zhì)量為m的小球由圓弧軌道上某一高度處無(wú)初速釋放。為使小球在沿圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)始終不脫離軌道,這個(gè)高度h的取值可為( )A. 2.2rB. 1.2rC. 1.6rD. 0.8r【答案】D【解析】【詳解】小球可能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),剛好不脫離圓軌時(shí),在圓軌道最高點(diǎn)重力提供向心力:;由機(jī)械能守恒得:,解得:h=2.5r.也可能不超過(guò)與圓心等高處,由機(jī)械能守恒得:mgh=mgr,得:h=r

7、,綜上得為使小球在沿圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)始終不離開(kāi)軌道,h的范圍為:hr或h2.5r;故A、B、C錯(cuò)誤,D正確.故選D.5.目前有一種磁強(qiáng)計(jì),用于測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。磁強(qiáng)計(jì)的原理如圖所示,電路有一段金屬導(dǎo)體,它是長(zhǎng)為a、寬為b、高為c的長(zhǎng)方形,放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流。已知該金屬導(dǎo)體單位長(zhǎng)度中的自由電子數(shù)為n,電子電荷量為e,金屬導(dǎo)電過(guò)程中,自由電子所做的定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng).兩電極M、N均與金屬導(dǎo)體的前后兩側(cè)接觸,用電壓表測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間的電勢(shì)差為U.則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和電極M、N的正負(fù)為( )A. ,M正、N負(fù)B. ,M負(fù)、N正C. ,M

8、負(fù)、N正D. ,M正、N負(fù)【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)左手定則知,電子向外側(cè)偏轉(zhuǎn),則導(dǎo)體M極為負(fù)極,N極為正極.自由電子做定向移動(dòng),視為勻速運(yùn)動(dòng),速度設(shè)為v,則單位時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為v,單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為n,則總電子個(gè)數(shù)為:nv,電量為:nev,有,電子受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡,有,解得:,故B正確,A,C,D錯(cuò)誤;故選B.6.如圖甲所示,物塊A、B間拴接一個(gè)壓縮后被鎖定的輕彈簧,整個(gè)系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上,其中A物塊最初與左側(cè)固定的擋板相接觸,B物塊質(zhì)量為4kg.現(xiàn)解除對(duì)彈簧的鎖定,在A離開(kāi)擋板后,B物塊的V-t圖如圖乙所示,則可知( )A. 物塊A的質(zhì)量為4 kgB. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

9、物塊A的最大速度為vm=4m/sC. 在物塊A離開(kāi)擋板前,系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒D. 在物塊A離開(kāi)擋板后彈簧的最大彈性勢(shì)能為6J【答案】BD【解析】【詳解】A、彈簧伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)彈力最大,B的加速度最大,此時(shí)A和B共速,由圖知,AB共同速度為:v共=2m/s,A剛離開(kāi)墻時(shí)B的速度為:v0=3m/s.在A離開(kāi)擋板后,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律,有:,解得 mA=2kg;故A錯(cuò)誤.B、當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A的速度最大,由, ,解得A的最大速度 vA=4m/s;故B正確.C、在A離開(kāi)擋板前,由于擋板對(duì)A有作用力,A、B系統(tǒng)所受合外力不為零,所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒;故C錯(cuò)誤.D、分析A離開(kāi)擋板后A、B

10、的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并結(jié)合圖象數(shù)據(jù)可知,彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)A、B的共同速度為v共=2m/s,根據(jù)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律,有:,;聯(lián)立解得彈簧的最大彈性勢(shì)能 Ep=6J,故D正確.故選BD.7.根據(jù)動(dòng)滑輪省力的特點(diǎn)設(shè)計(jì)如圖甲所示裝置(滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)).質(zhì)量為2kg的物體在豎直向上的拉力F作用下由靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,由此可知(取g=10m/s2)( )A. 物體加速度大小為0.5m/s2B. 拉力F的大小為12 NC. 2s末拉力F的功率大小為96WD. 2s內(nèi)拉力F做的功為48J【答案】BC【解析】【詳解】A、根據(jù)v-t圖象知加速度,故A錯(cuò)誤;B、牛頓第

11、二定律得,2F-mg=ma,解得,故B正確C、2s末物體的速度v=4m/s,則F的功率P=Fv=2Fv=128W=96W;故C正確.D、物體在2s內(nèi)的位移;則拉力作用點(diǎn)的位移x=8m,則拉力F做功的大小為W=Fx=128J=96J,故D錯(cuò)誤.故選BC8.如圖所示,在光滑的水平面上方有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)。一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的單匝正方形金屬線框,在水平外力作用下沿垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),從如圖實(shí)線位置I進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中的位置時(shí),線框的速度始終為,則下列說(shuō)法正確的是A. 在位置時(shí)外力為B. 在位置時(shí)線框中的電功率為C.

12、 此過(guò)程中產(chǎn)生的電能為D. 此過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為【答案】BC【解析】【詳解】A、在位置時(shí),線框左右兩邊切割磁感線,產(chǎn)生的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,線框受到的安培力,由于線框的速度始終不變,根據(jù)平衡條件可知外力為,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、根據(jù)電功率公式可知線框中的電功率為,故選項(xiàng)B正確;C、正方形金屬線框全部進(jìn)入左邊磁場(chǎng)之前,線框右邊切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,線框受到的安培力,克服安培力做功為,正方形金屬線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)之后,線框左右兩邊切割磁感線,克服安培力做功為,克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電能,此過(guò)程中產(chǎn)生的電能為,故選項(xiàng)C正確;D、由,可得此過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為,故選

13、項(xiàng)D錯(cuò)誤。三、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第2232題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第3338題為選考題,考生根據(jù)要求作答。9.下圖是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水平面和小物塊之間動(dòng)摩擦因數(shù)的一種實(shí)驗(yàn)裝置,曲面AB與水平面相切于B點(diǎn)且固定.帶有遮光條的小物塊自曲面上某一點(diǎn)釋放后沿曲面滑行最終停在平面上C點(diǎn).P為放置在B點(diǎn)的光電計(jì)時(shí)器的光電門,除此之外實(shí)驗(yàn)室還備有游標(biāo)卡尺、刻度尺和天平,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖b所示,則遮光條的寬度d=_cm;(2)實(shí)驗(yàn)中除了測(cè)定遮光條的寬度外,還需要測(cè)量的物理量有_(寫(xiě)明物理量及表示物理量的符號(hào));(3)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,同學(xué)們

14、多次實(shí)驗(yàn)并采用圖象法來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為便于數(shù)據(jù)處理及求解,根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理建立直角坐標(biāo)系時(shí),x軸表示_,y軸表示_.(4)利用上述測(cè)量物理量寫(xiě)出計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式=_.【答案】 (1). 1.060 (2). 遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t、光電門到C點(diǎn)的距離s (3). (或,或 (4). (或s,) (5). 【解析】【詳解】(1)主尺的刻度:10mm,游標(biāo)尺上的第12個(gè)刻度與主尺的刻度對(duì)齊,讀數(shù)是:0.0512=0.60mm,總讀數(shù):10mm+0.60mm=10.60mm=1.060mm;(2)、(4)、實(shí)驗(yàn)的原理:根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過(guò)光電門的時(shí)間即可求得滑塊的速度:;B到C的過(guò)程中,摩

15、擦力做功,根據(jù)動(dòng)能定理得:;聯(lián)立以上兩個(gè)公式得動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式:;故還需要測(cè)量的物理量是:光電門到C之間的距離s、遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t.(3)根據(jù)動(dòng)能定理可得,解得或;故可建立或;10.在市場(chǎng)上銷售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中,部分存在導(dǎo)體電阻不合格問(wèn)題,質(zhì)檢部門檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一種是銅材質(zhì)量不合格,使用了再生銅或含雜質(zhì)較多的銅;再一種就是銅材質(zhì)量合格,但橫截面積較小。質(zhì)檢組查閱到:常溫下,純銅的電阻率約為。為檢測(cè)一捆銅電線的電阻率是否合格,現(xiàn)取一段銅電線測(cè)量其電阻率,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材如下:A電源(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻不計(jì));B待測(cè)銅電線(長(zhǎng)度150m,橫截面積約1mm2); C一電流表A1(量程

16、150mA,內(nèi)阻r1約為2): D電流表A2(量程100mA ,內(nèi)阻r1=3); E滑動(dòng)變阻器R1(020,額定電流0.2A); F開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)小組成員先用螺旋測(cè)微器測(cè)量該銅電線的直徑d,如圖(a)所示,則d=_mm。(2)小組設(shè)計(jì)的測(cè)量電路如圖(b)所示,則P是_,N是_ (填對(duì)應(yīng)器材符號(hào)),通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出的圖象如圖(c)所示。 (3)由圖(b)電路測(cè)得的銅電線的電阻,其測(cè)量值比真實(shí)值_ (選填“偏大”、“不變”或“偏小”)。 (4)由圖(c)求得這捆銅電線的電阻率=_(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)從銅電線自身角度,你認(rèn)為電阻率大的可能原因是_.【答案】 (1). 1.125 (2). A

17、2 (3). A1 (4). 不變 (5). 2.3210-8m (6). 可能是再生銅或含過(guò)多雜質(zhì)的次銅【解析】【詳解】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是固定刻度與可動(dòng)刻度的示數(shù)之和,所以金屬絲的直徑d=1mm+12.50.01mm=1.125mm.(2)由于題目只給了兩個(gè)電流表,顯然其中之一是當(dāng)成電壓表來(lái)使用的,但只有已知該電流表的內(nèi)阻才能由電流表的示數(shù)確定該表兩端電壓,所以P應(yīng)選內(nèi)阻已知的A2,N就選電流表A1;(3)由電路串并聯(lián)電路的關(guān)系,可以寫(xiě)出I2與銅導(dǎo)線的電流I1-I2的關(guān)系:,所以,由于兩電流表均測(cè)出的是各自的電流,無(wú)分流或壓引起的誤差,所以測(cè)量值與真實(shí)值相等,故要填不變.(4)由丙圖的

18、圖象斜率,所以,再根據(jù)電阻定律可求得電阻率;對(duì)比題目所給的銅的電離率,顯然是偏大的,可能是由于銅中含有過(guò)多的雜質(zhì)或者是再生銅所做.11.航天飛機(jī)在平直的跑道上降落,其減速過(guò)程可以簡(jiǎn)化為兩個(gè)勻減速直線運(yùn)動(dòng)。航天飛機(jī)以水平速度v0=100m/s著陸后,立即打開(kāi)減速阻力傘,以大小為a1=4m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后阻力傘脫離,航天飛機(jī)以大小為a2=2.5m/s2的加速度做勻減速直運(yùn)動(dòng)直至停下.已知兩個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng)滑行的總路程x=1370m.求: (1)第二個(gè)減速階段航天飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的初速度大小;(2)航天飛機(jī)降落后滑行的總時(shí)間.【答案】(1)v1=40m/s (2)t=31s【解析】【詳解】

19、(1)設(shè)第二個(gè)減速階段的初速度為v1,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式則有: x1 + x2= x 解得:v1=40m/s (2)由速度公式可得:v0=v1+a1t1 v1=a2t2 t=t1 +t2 解得:t=31s 12.如圖所示,M、N為水平放置的兩塊平行金屬板,板間距為L(zhǎng),兩板間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電勢(shì)差為,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為.一個(gè)帶正電的粒子從兩板中點(diǎn)垂直于正交的電、磁場(chǎng)水平射入,沿直線通過(guò)金屬板,并沿與ab垂直的方向由d點(diǎn)進(jìn)入如圖所示的區(qū)域(忽略電磁場(chǎng)的邊緣效應(yīng))。直線邊界ab及ac在同一豎直平面內(nèi),且沿ab、ac向下區(qū)域足夠大,不計(jì)粒子重力,求: (1)粒子射入金屬板的速度大小;(2)

20、若bac區(qū)域僅存在垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)羅要使粒子不從ac邊界射出,設(shè)最小磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 1;若bac區(qū)域內(nèi)僅存在平行紙面且平行ab方向向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),要使粒子不從ac邊射出,設(shè)最小電場(chǎng)強(qiáng)度為E1.求B1與E1的比值為多少?【答案】(1)v= (2)【解析】【詳解】(1)設(shè)帶電粒子電荷量q、質(zhì)量為m、射入金屬板速度為v,粒子做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡,根據(jù)平衡條件有:qvB0= qE0 E0 = 解得:v= (2)僅存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),若帶電粒子剛好不從ac邊射出,則其軌跡圓與ac邊相切,則 qvB1 = 得:B1= 僅存在勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),若粒子不從ac邊射出,則粒子到達(dá)邊界線ac且末速度也是與

21、ac邊相切,即: x=vt y=at2 qE1=ma tan30= tan30 = 得:E1= 所以: 13.有兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是10cm,傳播速度大小相同。O點(diǎn)是實(shí)線波的波源,實(shí)線波沿x軸正方向傳播,波的頻率為3Hz;虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻實(shí)線波剛好傳到x=12m處質(zhì)點(diǎn),虛線波剛好傳到x=0處質(zhì)點(diǎn),如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是_A. 實(shí)線波和虛線波的頻率之比為2:3B. 平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻振動(dòng)速度最大C. 實(shí)線波源的振動(dòng)方程為D. 平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)始終處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū),振幅為20cmE. 從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.75s,平衡位置為x=5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移【答案】BCE【解析】【詳解】A、在同一介質(zhì)中傳播的兩列簡(jiǎn)諧橫波波速相等,由圖可知,實(shí)線波的波長(zhǎng) 1=4m,虛線波的波長(zhǎng) 2=6m,由v=f可知,實(shí)線波和虛線波的頻率之比為f1:f2=2:1=3:2,故A錯(cuò)誤;B、兩列波單獨(dú)引起平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向均向上,所以該質(zhì)點(diǎn)

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