黑龍江省雞西虎林市東方紅林業(yè)局中學(xué)2021-2022學(xué)年高三3月份模擬考試物理試題含解析_第1頁(yè)
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1、2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng)1考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上,在試卷上作答無(wú)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、冬季奧運(yùn)會(huì)中有自由式滑雪U型池比賽項(xiàng)目,其賽道橫截面如圖所示,為一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形賽道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員(按質(zhì)點(diǎn)處理)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落,恰好從P點(diǎn)進(jìn)入賽道。運(yùn)動(dòng)員滑

2、到賽道最低點(diǎn)N時(shí),對(duì)賽道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小。用W表示運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服賽道摩擦力所做的功(不計(jì)空氣阻力),則()A,運(yùn)動(dòng)員沒(méi)能到達(dá)Q點(diǎn)B,運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)Q點(diǎn)并做斜拋運(yùn)動(dòng)C,運(yùn)動(dòng)員恰好能到達(dá)Q點(diǎn)D,運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)Q點(diǎn)并繼續(xù)豎直上升一段距離2、氫原子的能級(jí)圖如圖所示,有一群處于n=4能級(jí)的氫原子,若氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光恰能使某種金屬A發(fā)生光電效應(yīng),則下列說(shuō)法中正確的是()A這群氫原子輻射出的光中共有3種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng)B如果輻射進(jìn)來(lái)能量為0.32 eV的光子,可以使氫原子從n4能級(jí)向n5能級(jí)躍遷C如果輻射進(jìn)來(lái)能量為1.32 e

3、V的光子,不可以使處于n4能級(jí)的氫原子發(fā)生電離D用氫原子從n4能級(jí)向n1能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光照射金屬A,所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為10.2 eV3、如圖所示是利用光電管產(chǎn)生光電流的電路是( )AK為光電管的陽(yáng)極B通過(guò)靈敏電流計(jì)G的電流方向從b到aC若用黃光照射能產(chǎn)生光電流,則用紅光照射也一定能產(chǎn)生光電流D若用黃光照射能產(chǎn)生光電流,則用紫光照射也一定能產(chǎn)生光電流4、電荷之間的引力會(huì)產(chǎn)生勢(shì)能。取兩電荷相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零,一個(gè)類(lèi)氫原子核帶電荷為+q,核外電子帶電量大小為e,其引力勢(shì)能,式中k為靜電力常量,r為電子繞原子核圓周運(yùn)動(dòng)的半徑(此處我們認(rèn)為核外只有一個(gè)電子做圓周運(yùn)動(dòng))。根據(jù)玻爾理論

4、,原子向外輻射光子后,電子的軌道半徑從減小到,普朗克常量為h,那么,該原子釋放的光子的頻率為()ABCD5、長(zhǎng)均為L(zhǎng)的兩根輕繩,一端共同系住質(zhì)量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的距離也為L(zhǎng),重力加速度大小為g。今使小球在豎直平面內(nèi)以A、B連線為軸做圓周運(yùn)動(dòng),若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí),兩根繩的拉力恰好均為零,則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí),每根繩的拉力大小均為( )A3mg B23mg C3mg D43mg36、如圖所示,半徑為R的圓環(huán)豎直放置,長(zhǎng)度為R的不可伸長(zhǎng)輕細(xì)繩OA、OB,一端固定在圓環(huán)上,另一端在圓心O處連接并懸掛一質(zhì)量為m的重物,初始時(shí)OA繩處于水平狀態(tài)。把圓環(huán)

5、沿地面向右緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),直到OA繩處于豎直狀態(tài),在這個(gè)過(guò)程中AOA繩的拉力逐漸增大BOA繩的拉力先增大后減小COB繩的拉力先增大后減小DOB繩的拉力先減小后增大二、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、質(zhì)量m=2kg的小物塊在某一高度以v0=5m/s的速度開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng),若g=10m/s2,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到豎直位移與水平位移相等時(shí),對(duì)于物塊()A此時(shí)的瞬時(shí)速度大小為5 m/sB此時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小為200WC此過(guò)程動(dòng)量改變大小為10(-1)kgm/sD此過(guò)程重力的沖量大小為20Ns8

6、、如圖所示,在x軸的負(fù)方向,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在x軸的正方向,存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向也垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且B1B232。在原點(diǎn)O處同時(shí)發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量分別為ma和mb的帶電粒子,粒子a以速率va沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),粒子b以速率vb沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),已知粒子a帶正電,粒子b帶負(fù)電,電荷量相等,且兩粒子的速率滿(mǎn)足mavambvb。若在此后的運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)粒子a第4次經(jīng)過(guò)y軸(出發(fā)時(shí)經(jīng)過(guò)y軸不算在內(nèi))時(shí),恰與粒子b相遇。粒子重力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是( )A粒子a、b在磁場(chǎng)B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為32B兩粒子在y正半軸相遇C粒子a、b相遇時(shí)的速度方向相同D粒子a、b的

7、質(zhì)量之比為159、如圖所示,一物塊從傾角為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(shuō)法正確的是( )A物塊上滑過(guò)程的加速度大小是下滑過(guò)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、一列簡(jiǎn)諧橫波,在時(shí)的波動(dòng)圖象如圖甲所示,介質(zhì)中處的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是() A這列波的波速大小是B這列波的頻率為C這列波沿x軸正方向傳播D內(nèi),圖甲中質(zhì)點(diǎn)P的平均速率大于質(zhì)點(diǎn)Q的平均速率三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11(6

8、分)某興趣小組欲測(cè)量滑塊與水平木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。該小組同學(xué)首先將一端帶滑輪的木板固定在水平桌面上,連接好其他裝置,然后掛上重物,使滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn). (1)圖2是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示,已知電源的頻率為50 Hz,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=_.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)為測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù),該小組同學(xué)事先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出滑塊與重物的重力分別如圖3、4所示,則圖3對(duì)應(yīng)的示數(shù)為_(kāi)N,圖4對(duì)應(yīng)的示數(shù)為_(kāi)N;(3)重力加速度g取,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_

9、(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。12(12分)如圖甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器。(已知電火花計(jì)時(shí)器每隔相同的時(shí)間間隔T打一個(gè)點(diǎn))(1)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序:_.使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸接通電火花計(jì)時(shí)器的電源,使它工作起來(lái)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)關(guān)閉電動(dòng)機(jī),拆除電火花計(jì)時(shí)器;研究卡紙上留下的一段點(diǎn)跡(如圖乙所示),寫(xiě)出角速度的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù),得出的測(cè)量值(2)要得到角速度的測(cè)量值,還缺少一種必要的測(cè)量工具,它是_A秒表 B毫米刻度尺 C圓規(guī) D量角器(3

10、)為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊,在電火花計(jì)時(shí)器與盤(pán)面保持良好接觸的同時(shí),可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng)。則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個(gè)圓,而是類(lèi)似一種螺旋線,如圖丙所示這對(duì)測(cè)量結(jié)果_(填“有”或“無(wú)”)影響。(4)若興趣小組在卡紙上選取了6個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),并測(cè)得這6個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)掃過(guò)扇形所對(duì)應(yīng)的圓心角為,則角速度的表達(dá)式為_(kāi)四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13(10分)如圖所示,xOy坐標(biāo)系中,在y0的區(qū)域內(nèi)分布有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在0yy0的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻

11、強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)(0,y0)處沿x軸正方向射入電場(chǎng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小粒子重力不計(jì)。求:(1)粒子第一次到達(dá)x軸速度的大小和方向;(2)要使粒子不從yy0邊界射出磁場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足的條件;(3)要使粒子從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)能通過(guò)點(diǎn)P(50y0,0)(圖中未畫(huà)出),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。14(16分)如圖所示,將一個(gè)折射率為 的透明長(zhǎng)方體放在空氣中,矩形ABCD是它的一個(gè)截面,一單色細(xì)光束入射到P點(diǎn),入射角為 ,求:(1)若要使光束進(jìn)入長(zhǎng)方體后能射至AD面上,角的最小值;(2)若要此光束在AD面上發(fā)生全反射,角的范圍15(12分)如圖,內(nèi)壁光滑的圓桶形導(dǎo)熱容器

12、A內(nèi)裝有足夠深的水銀,水銀與活塞間封閉有定質(zhì)量的理想氣體,將一長(zhǎng)為、上端封閉的導(dǎo)熱細(xì)玻璃管B通過(guò)長(zhǎng)為的細(xì)桿固定在活塞下方,A的橫截面積遠(yuǎn)大于B的橫截面積。開(kāi)始時(shí)細(xì)玻璃管B的開(kāi)口端剛好未觸及水銀,封閉氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于高度水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。現(xiàn)給活塞施加向下的外力,使活塞緩慢向下移動(dòng)45cm。求最終細(xì)玻璃管B內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度(環(huán)境溫度保持不變)。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、D【解析】在點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有:解得:對(duì)質(zhì)點(diǎn)從下落到點(diǎn)的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得:解得:由于段速度大于段速度,所以段的支持力小于段的支持力,則在段克

13、服摩擦力做功小于在段克服摩擦力做功,對(duì)段運(yùn)用動(dòng)能定理得:因?yàn)椋芍?,所以質(zhì)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離,ABC錯(cuò)誤,D正確。故選D。2、D【解析】A氫原子從n=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射出6種頻率的光子,其中只有從n=4能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光子以及從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光子的能量小于從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出的光子的能量,不能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng),故共有4種頻率的光能使金屬A發(fā)生光電效應(yīng),故A錯(cuò)誤;B因?yàn)閺膎=4能級(jí)向n=5能級(jí)躍遷時(shí)所需要的能量為不等于光子能量為0.32eV,故B錯(cuò)誤;C因?yàn)橐固幱趎=4能級(jí)的氫原子發(fā)生電離,所需要的能量只要大于0

14、.85eV就可以,故C錯(cuò)誤;D由題意可知,金屬A的逸出功為2.55eV, 氫原子從n=4能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)所輻射出光子的能量為由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可得最大初動(dòng)能故D正確。故選D。3、D【解析】K受到光照發(fā)射電子,為光電管的陰極,則電流為順時(shí)針,從a到b若用黃光照射能產(chǎn)生光電流,則用頻率大于黃光的光照射一定能產(chǎn)生光電流,例如紫光答案選D4、B【解析】電子在r軌道上圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),靜電引力提供向心力所以電子的動(dòng)能為所以原子和電子的總能為再由能量關(guān)系得 即故選B。5、A【解析】小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí),兩根繩的拉力恰好均為零,有:mg=mv2r,當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速率為2v時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有:mg

15、+2Tcos30m(2v)2r,解得:T=3mg。故選A.6、B【解析】以重物為研究對(duì)象,重物受到重力、OA繩的拉力、OB繩的拉力三個(gè)力平衡,構(gòu)成矢量三角形,置于幾何圓中如圖:在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,OA繩的拉力先增大,轉(zhuǎn)過(guò)直徑后開(kāi)始減小,OB繩的拉力開(kāi)始處于直徑上,轉(zhuǎn)動(dòng)后一直減小,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(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】物塊做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到豎直位移與水平位移相等時(shí)解得t=1sA此時(shí)豎直方

16、向的速度為vy=gt=10m/s則此時(shí)的速度為 故A錯(cuò)誤;B此時(shí)的重力瞬時(shí)功率為P=mgvy=200W故B正確;C根據(jù)動(dòng)量定理I=P=mgt=20kgm/s故C錯(cuò)誤;D此過(guò)程重力的沖量大小為I=mgt=20Ns故D正確。故選BD。8、BCD【解析】本題涉及到兩個(gè)粒子分別在兩個(gè)不同磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,相遇問(wèn)題既考慮到位移問(wèn)題,又考慮到時(shí)間等時(shí),比較復(fù)雜,所以要從簡(jiǎn)單情況出發(fā),由題意a粒子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),b粒子順時(shí)針旋轉(zhuǎn),由于兩粒子的動(dòng)量(m2va=m1vb)和電量相同,則半徑之比就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的反比,所以在B1磁場(chǎng)中的半徑小,則兩粒子在兩磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)半周時(shí),a粒子相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)上移,b粒子相對(duì)坐

17、標(biāo)原點(diǎn)下移,若b粒子在最初不相遇,則以后就不能相遇了。所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況。【詳解】由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式知道:,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式r知道,a粒子從O點(diǎn)出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2,穿過(guò)y軸后逆時(shí)針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1,由于B2B1,則第二次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在從標(biāo)原點(diǎn)的上方(2ra2-2ra1)處,同理第四次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)在坐標(biāo)原點(diǎn)上方2(2ra2-2ra1)處,所以由題意知選項(xiàng)B正確。從最短時(shí)間的情況進(jìn)行考慮,顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的,a粒子第四次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)是向右方向,而b

18、粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向,所以?xún)烧叻较蛳嗤赃x項(xiàng)C正確。根據(jù)周期公式及題意,當(dāng)兩粒子在y軸上相遇時(shí),時(shí)間上有:Tb1Ta1+Ta2 即:,結(jié)合B1:B2=3:2,得到:,所以選項(xiàng)D正確。故選BCD?!军c(diǎn)睛】本題的難點(diǎn)在于兩個(gè)粒子在不同的兩個(gè)磁場(chǎng)中以不同的速度做半徑和周期不同勻速圓周運(yùn)動(dòng),又涉及到相遇問(wèn)題,需要考慮多種因素。關(guān)鍵的一點(diǎn)是a粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一次后通過(guò)y軸時(shí)位置上移,而b粒子恰恰相反,所以是b粒子經(jīng)過(guò)半周后與a粒子相遇的,有此結(jié)論可以判斷選項(xiàng)的正誤。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(guò)程的加速度大小是下滑過(guò)程加速度大小的4倍,故A錯(cuò)

19、誤;B根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得:,則物塊上滑過(guò)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(guò)程,由牛頓第二定律得:mgsin+mgcos=ma1下滑過(guò)程,由牛頓第二定律得:mgsin-mgcos=ma2又a2=4a1聯(lián)立解得:故C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。10、BCD【解析】A根據(jù)圖甲可得,該波的波長(zhǎng);由圖乙可得,該波的周期,則波速A錯(cuò)誤;B波的傳播周期和振源的振動(dòng)周期相同,波源的振動(dòng)頻率B正確;C由題圖乙可知時(shí),質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向向下,在題圖甲中根據(jù)“上坡下,下坡上”法可知,波沿x軸正方向傳播,C正確;D0.50.75s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P在周期內(nèi)通過(guò)的路程大于

20、一個(gè)振幅,質(zhì)點(diǎn)Q在周期內(nèi)通過(guò)的路程小于一個(gè)振幅,平均速率等于路程比時(shí)間,所以質(zhì)點(diǎn)P的平均速率比質(zhì)點(diǎn)Q的平均速率大,D正確。故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、0.50 2.00 1.00 0.43 【解析】(1)1相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出,則T=0.1s;根據(jù)結(jié)合逐差法可知: (2)23則圖3對(duì)應(yīng)的示數(shù)為2.00N;圖4對(duì)應(yīng)的示數(shù)為1.00N;(3)4對(duì)滑塊以及重物的整體:mg-Mg=(M+m)a其中mg=1.00N,Mg=2N,解得=0.4312、 D 無(wú) 【解析】(1)1該實(shí)驗(yàn)先將電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸,先使卡片轉(zhuǎn)動(dòng),再打點(diǎn),最后

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