安徽省淮南一中2024屆高三下學(xué)期第二次診斷考試物理試題試卷_第1頁(yè)
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安徽省淮南一中2024屆高三下學(xué)期第二次診斷考試物理試題試卷注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效;在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4HzB.在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20cmC.在5s末,質(zhì)點(diǎn)的速度為零,加速度最大D.t=1.5s和t=4.5s兩時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小相等,都是cm2、繼我國(guó)探月工程之后,2020年我國(guó)計(jì)劃啟動(dòng)火星探測(cè)任務(wù),擇機(jī)發(fā)射火星探測(cè)器。若已知引力常量G和火星的半徑R,火星探測(cè)器環(huán)繞火星表面飛行的周期T,那么根據(jù)這些已知條件可估算()A.火星的第一宇宙速度 B.火星的自轉(zhuǎn)角速度C.探測(cè)器的質(zhì)量 D.探測(cè)器受火星的引力3、一物體在豎直方向運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖所示。以下判斷正確的是(規(guī)定向上方向?yàn)檎ǎ〢.第5s內(nèi)與第6s內(nèi)的加速度方向不同B.第4s末~第6s末物體處于失重狀態(tài)C.前2s內(nèi)物體克服重力做功的平均功率大于第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率D.第2s末~第4s末的過(guò)程中,該物體的機(jī)械能守恒4、科學(xué)家已經(jīng)成功檢測(cè)定位了納米晶體結(jié)構(gòu)中的氫原子。按玻爾氫原子理論,氫原子的能級(jí)圖如圖所示,下列判斷正確的是()A.氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)需要吸收光子B.一個(gè)處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí),最多可能發(fā)出6條光譜線C.用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子,可觀測(cè)到多種不同頻率的光子D.氫原子的核外電子由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)時(shí),電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大5、2016年2月,物理學(xué)界掀起了“引力波”風(fēng)暴,證實(shí)了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測(cè)。據(jù)報(bào)道,各種各樣的引力波探測(cè)器正在建造或者使用當(dāng)中??赡艿囊Σㄌ綔y(cè)源包括致密雙星系統(tǒng)(白矮星、中子星和黑洞)。若質(zhì)量分別為m1和m2的A、B兩天體構(gòu)成雙星,如圖所示。某同學(xué)由此對(duì)該雙星系統(tǒng)進(jìn)行了分析并總結(jié),其中結(jié)論不正確的是()A.A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為m2:m1B.A、B做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小之比為1:1C.A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速之比為1:1D.A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比為1:16、某城市創(chuàng)衛(wèi)工人用高壓水槍沖洗墻面上的廣告,如圖所示,若水柱截面為S,水流以速v垂直射到墻面上,之后水速減為零,已知水的密度為p,則水對(duì)墻面的沖力為()A. B.C. 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、一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播,在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖1所示,在處的質(zhì)元的振動(dòng)圖線如圖2所示。下列說(shuō)法正確的是()A.該波的周期為12sB.處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí),處的質(zhì)元在波峰C.在內(nèi)處和處的質(zhì)元通過(guò)的路程均為6cmD.該波的波長(zhǎng)不可能為8m8、波源O在t=0時(shí)刻開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),形成沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,當(dāng)t=3s時(shí)波剛好傳到x=27m處的質(zhì)點(diǎn),波形圖如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P、Q的橫坐標(biāo)分別為4.5m、18m,下列說(shuō)法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)P的起振方向沿y軸正方向B.波速為6m/sC.0~3s時(shí)間內(nèi),P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為5cmD.t=3.6s時(shí)刻開始的一段極短時(shí)間內(nèi),Q點(diǎn)加速度變大E.t=6s時(shí)P點(diǎn)恰好位于波谷9、如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的復(fù)色光從空氣射向AB邊的中點(diǎn)D,入射方向與邊AB的夾角為θ=30°,經(jīng)三棱鏡折射后分為a、b兩束單色光,單色光a偏折到BC邊的中點(diǎn)E,單色光b偏折到F點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是()A.該棱鏡中對(duì)單色光a的折射率為B.在棱鏡中傳播,a光的傳播速度較大C.a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D.分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置,a光的相鄰亮條紋間距大10、如圖甲所示,長(zhǎng)為l、傾角為α的斜面固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小物塊從斜面頂端由靜止釋放并沿斜面向下滑動(dòng),已知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與下滑距離x的變化圖像如圖乙所示,則()A.μB.小物塊下滑的加速度逐漸增大C.小物塊下滑到斜面低端的過(guò)程中克服摩擦力做的功為1D.小物塊下滑到低端時(shí)的速度大小為2gl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(guò)程。11.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組調(diào)試如圖1所示的裝置準(zhǔn)備研究加速度與受力的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)小組懸掛砝碼及砝碼盤打出紙帶并測(cè)量小車的加速度:已知小車的質(zhì)量為M,砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的率為。(1)實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按圖1所示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中動(dòng)滑輪與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直②調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的領(lǐng)角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng),其目的是___③掛上砝碼盤,接通電源后,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加速度④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③,求得小車在不同合力作用下的加速度⑤彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F,則小車所受合外力為___(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,關(guān)于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是__;A.M必須遠(yuǎn)大于mB.M必須遠(yuǎn)小于mC.可以不用遠(yuǎn)大于mD.M必須等于m(3)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖2所示,則由該紙帶可求得小車的加速度為___。12.(12分)小鵬用智能手機(jī)來(lái)研究物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心加速度和角速度、半徑的關(guān)系。如圖甲,圓形水平桌面可通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)繞其圓心O轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速可通過(guò)調(diào)速器調(diào)節(jié),手機(jī)到圓心的距離也可以調(diào)節(jié)。小鵬先將手機(jī)固定在桌面某一位置M處,通電后,手機(jī)隨桌面轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)手機(jī)里的軟件可以測(cè)出加速度和角速度,調(diào)節(jié)桌面的轉(zhuǎn)速,可以記錄不同時(shí)刻的加速度和角速度的值,并能生成如圖乙所示的圖象。(1)由圖乙可知,時(shí),桌面的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是______________(填字母編號(hào));A.靜止B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)D.速度減小的圓周運(yùn)動(dòng)(2)僅由圖乙可以得到的結(jié)論是:____________;(3)若要研究加速度與半徑的關(guān)系,應(yīng)該保持_________不變,改變______,通過(guò)軟件記錄加速度的大小,此外,還需要的測(cè)量?jī)x器是:__________________。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,空間存在一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分界面為水平面,用圖中虛線表示。界面上O點(diǎn)是電場(chǎng)中P點(diǎn)的垂足,M點(diǎn)位于O點(diǎn)的右側(cè),OM=d,且與磁場(chǎng)方向垂直。一個(gè)質(zhì)量為加、電荷量為g的帶負(fù)電的粒子,從P點(diǎn)以適當(dāng)?shù)乃俣人较蛴疑涑?。恰好能?jīng)過(guò)M點(diǎn),然后歷經(jīng)磁場(chǎng)一次回到P點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力。求:(1)P點(diǎn)離O點(diǎn)的高度h;(2)該粒子從P點(diǎn)射岀時(shí)的速度大小v0。14.(16分)如圖所示,質(zhì)量均為m的木塊A、B,靜止于光滑水平面上。A上固定一豎直輕桿,輕桿上端的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,細(xì)線另一端系一質(zhì)量也為m的球C,現(xiàn)將球C拉起使細(xì)線水平伸直,并由靜止釋放。當(dāng)球C第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),木塊A與B發(fā)生彈性碰撞。求:(1)球C靜止釋放時(shí)A、B木塊間的距離;(2)球C向左運(yùn)動(dòng)的最大高度;(3)當(dāng)球C第二次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí),木塊A的速度。15.(12分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A,另一端掛在光滑水平軸O上,O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m,小球跟水平面接觸,但無(wú)相互作用,在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板,如圖所示,水平距離s=2m,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1.現(xiàn)有一滑塊B,質(zhì)量也為m,從斜面上滑下,與小球發(fā)生彈性正碰,與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能.若不計(jì)空氣阻力,并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,試問(wèn):(1)若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后,使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求此高度h.(2)若滑塊B從h=5m處滑下,求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力.(3)若滑塊B從h=5m處下滑與小球碰撞后,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù).

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【解題分析】

A.由題圖圖象可知,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為T=4s,故頻率f==0.25Hz故A符合題意;B.在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了2.5個(gè)周期,經(jīng)過(guò)的路程是10A=20cm故B不符合題意;C.在5s末,質(zhì)點(diǎn)處于正向最大位移處,速度為零,加速度最大,故C不符合題意;D.由題圖圖象可得振動(dòng)方程是x=2sincm將t=1.5s和t=4.5s代入振動(dòng)方程得x=cm故D不符合題意。故選A。2、A【解題分析】

A.由題中條件可求火星的第一宇宙速度選項(xiàng)A正確;B.由題中條件不能求解火星的自轉(zhuǎn)角速度,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.根據(jù)而探測(cè)器的質(zhì)量m從兩邊消掉了,則不能求解探測(cè)器的質(zhì)量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.探測(cè)器的質(zhì)量未知,則不能求解探測(cè)器受火星的引力,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3、B【解題分析】

A.v—t圖象圖線的斜率表示運(yùn)動(dòng)的加速度,第5s內(nèi)與第6s內(nèi)的斜率相同,則加速度方向相同,故A錯(cuò)誤;B.第4s末~第6s末圖線斜率為負(fù),則加速度為負(fù)值,即加速度的方向向下,物體處于失重狀態(tài),故B正確;C.v—t圖象圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示物體的位移,由圖線可知,前2s內(nèi)物體物體的位移大小為第6s內(nèi)物體的位移大小為則前2s內(nèi)克服重力做功的平均功率為第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率為所以前2s內(nèi)克服重力做功的平均功率等于第6s內(nèi)物體重力做功的平均功率,故C錯(cuò)誤;D.第2s末~第4s末的過(guò)程中,物體勻速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,但物體升高,所以該物體的機(jī)械能增加,故D錯(cuò)誤。故選B。4、C【解題分析】

A.氫原子從第4激發(fā)態(tài)躍遷到第2激發(fā)態(tài)是從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,要輻射光子,故A錯(cuò)誤;B.一個(gè)氫原子,從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷,最多可以輻射出3種頻率的光子,故B錯(cuò)誤;C.用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子,氫原子可以躍遷到的激發(fā)態(tài),再向低能級(jí)躍遷可以輻射出10種頻率的光子,故C正確;D.氫原子的核外電子由低能級(jí)躍遷到高能級(jí)時(shí),軌道半徑變大,動(dòng)能變小,電勢(shì)能變大,故D錯(cuò)誤。故選C。5、D【解題分析】

AB.因?yàn)閮商祗w的角速度相同,由萬(wàn)有引力提供向心力可知兩天體的向心力大小相等,半徑之比為AB正確;C.根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知兩天體轉(zhuǎn)速相同,C正確;D.由得D錯(cuò)誤。本題選不正確的,故選D。6、B【解題分析】

設(shè)t時(shí)間內(nèi)有V體積的水打在鋼板上,則這些水的質(zhì)量為:m=ρV=ρSvt以這部分水為研究對(duì)象,它受到鋼板的作用力為F,以水運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?,由?dòng)量定理有:Ft=0-mv,即:F=-=-ρSv1,負(fù)號(hào)表示水受到的作用力的方向與水運(yùn)動(dòng)的方向相反;由牛頓第三定律可知,水對(duì)鋼板的沖擊力大小也為ρSv1.

A.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.,與結(jié)論相符,選項(xiàng)B正確;C.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。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、AB【解題分析】

A.由圖可知,該波的周期為12s。故A正確;

B.由圖可知,t=3s時(shí)刻,x=12m處的質(zhì)元在平衡位置向上振動(dòng)時(shí),x=18m處的質(zhì)元在波峰,故B正確;

C.由圖可知,該波的振幅為4cm,圓頻率由圖1可知,在t=0時(shí)刻x=12m處的質(zhì)點(diǎn)在-4cm處,則其振動(dòng)方程4s時(shí)刻質(zhì)元的位置所以x=12m處的質(zhì)元通過(guò)的路程s12=4cm+2cm=6cm據(jù)圖2知t=0s時(shí),在x=18m處的質(zhì)元的位移為0cm,正通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)方程為在t=4s時(shí)刻,在x=18m處的質(zhì)元的位移所以在0~4s內(nèi)x=18m處的質(zhì)元通過(guò)的路程x18=4cm+(4?2)cm≈4.54cm<6cm故C錯(cuò)誤;

D.由兩圖比較可知,x=12m處比x=18m處的質(zhì)元可能早振動(dòng)T,所以兩點(diǎn)之間的距離為x=(n+)λ(n=0、1、2、3…)所以(n=0、1、2、3…)n=0時(shí),波長(zhǎng)最大,為故D錯(cuò)誤;故選AB。8、ACE【解題分析】

A.根據(jù)波動(dòng)與振動(dòng)方向間的關(guān)系可知,波源O的起振方向與圖中x=27m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同,沿y軸正方向,則質(zhì)點(diǎn)P的起振方向也是沿y軸正方向,故A正確。

B.該波3s內(nèi)傳播的距離為27m,則波速選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.波的周期則0~3s時(shí)間內(nèi),P點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間為運(yùn)動(dòng)的路程為5A=5cm,選項(xiàng)C正確;D.t=3.6s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q振動(dòng)的時(shí)間,則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q正在從最低點(diǎn)向上振動(dòng),則在開始的一段極短時(shí)間內(nèi),Q點(diǎn)加速度變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;E.t=6s時(shí)P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)了,此時(shí)P點(diǎn)恰好位于波谷,選項(xiàng)E正確。故選ACE。9、AC【解題分析】

A.設(shè)到E點(diǎn)的a光線的入射角為i=60°,折射角為r=30°,則折射率選項(xiàng)A正確;B.在棱鏡中傳播,b光的折射率較小,由可知,a光傳播速度較大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.a(chǎn)光的折射率大于b光,則a光的頻率一定大于b光的頻率,選項(xiàng)C正確;D.a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率,則a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng),根據(jù)可知,分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置,a光的相鄰亮條紋間距小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。10、BC【解題分析】

A、物塊在斜面頂端靜止釋放能夠下滑,則滿足:mgsinα>μ0mgcosα,即μ0<tanα,故A錯(cuò)誤.B、根據(jù)牛頓第二定律有:a=mgsinα-μmgcosαC、由圖乙可知μ=-μ0lx+μ0,則摩擦力其中f0=μ0mgcosα,圖線和橫軸所圍的面積表示克服摩擦力做的功,則下滑到斜面底端的過(guò)程克服摩擦力做功:WfD、下滑過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有:mglsinα-W故選BC.【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用,涉及到變力做功的問(wèn)題,F(xiàn)-x圖象所圍的面積表示F所做的功.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(guò)程。11、平衡摩擦力FC0.15【解題分析】

(1)②[1]調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的領(lǐng)角,輕推小車后,使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng),其目的是平衡摩擦力;⑤[2]彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F,則小車所受合外力為F;(2)[3]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于有彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得小車的拉力,則小車的質(zhì)量M可以不用遠(yuǎn)大于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m,故選C;(3)[4]根據(jù),則,則12、B半徑一定,角速度大小不變時(shí),加速度大小也不變;角速度增大時(shí),加速度也增大轉(zhuǎn)速(或角速度)手機(jī)到圓心的距離(或半徑)刻度尺【解題分析】

(1)[1]由圖乙可知,時(shí),加速度大小不變,角速度大小也不變,所以此時(shí)桌面在做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。(2)[2]由圖乙可以看出,加速度和角速度的變化曲線大致一樣,所以可以得到的結(jié)論是:半徑一定時(shí),角速度大小不變時(shí),加速度大小也不變;角速度增大時(shí),加速度也增大。(3)[3][4]物體做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度為若要研究加速度與半徑的關(guān)系,應(yīng)該保持轉(zhuǎn)速(或角速度)不變,改變手機(jī)到圓心的距離(或半徑);[5]所以還需要的測(cè)量?jī)x器是刻度尺。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1);(2)【解題分析】

(1)分析如圖所示P到M做類平拋運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)B中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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