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上海市寶山區(qū)上海交大附中2024屆高三下學(xué)期五調(diào)考試物理試題注意事項(xiàng)1.考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(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、如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在半徑為R的圓內(nèi),CD是圓的直徑,質(zhì)量m、電荷量為q的帶正電的粒子,從靜止經(jīng)電場(chǎng)加速后,沿著與直徑CD平行且相距的直線從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)。若帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是,則加速電場(chǎng)的電壓是()A. B.C. D.2、國(guó)慶70周年閱兵展出了我國(guó)高超音速乘波體導(dǎo)彈——東風(fēng)-17,東風(fēng)-17突防能力強(qiáng),難以攔截,是維護(hù)祖國(guó)和平發(fā)展的有力武器。如圖所示,設(shè)彈道上處于大氣層外的a點(diǎn)和處于大氣層內(nèi)的b點(diǎn)的曲率半徑之比為2∶1,導(dǎo)彈在a、b兩點(diǎn)的速度大小分別為3倍音速和12倍音速,方向均平行于其正下方的水平地面,導(dǎo)彈在a點(diǎn)所受重力為G,在b點(diǎn)受到空氣的升力為F。則()A.F=33G B.F33G C.F=32G D.F32G3、一根細(xì)線一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在光滑圓錐頂上,如圖所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω,細(xì)線的張力為FT,則FT隨ω2變化的圖象是()A. B.C. D.4、如圖甲所示,一線圈匝數(shù)為100匝,橫截面積為0.01m2,磁場(chǎng)與線圈軸線成30°角向右穿過(guò)線圈。若在2s時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,則該段時(shí)間內(nèi)線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差Uab為()A.V B.2VC.V D.從0均勻變化到2V5、一人站在滑板上以速度在冰面上滑行忽略滑板與冰面間的摩擦某時(shí)刻人沿水平方向向正前方距離滑板離開(kāi)時(shí)人相對(duì)冰面的速度大小為。已知人與滑板的質(zhì)量分別為,則人離開(kāi)時(shí)滑板的速度大小為()A. B. C. D.6、如圖甲所示,小物塊A放在長(zhǎng)木板B的左端,一起以v0的速度在水平臺(tái)階上向右運(yùn)動(dòng),已知臺(tái)階MN光滑,小物塊與臺(tái)階PQ部分動(dòng)摩擦因數(shù),臺(tái)階的P點(diǎn)切線水平且與木板等高,木板撞到臺(tái)階后立即停止運(yùn)動(dòng),小物塊繼續(xù)滑行。從木板右端距離臺(tái)階P點(diǎn)s=8m開(kāi)始計(jì)時(shí),得到小物塊的v—t圖像,如圖乙所示。小物塊3s末剛好到達(dá)臺(tái)階P點(diǎn),4s末速度剛好變?yōu)榱?。若圖中和均為未知量,重力加速度g取10m/s2,下列說(shuō)法中正確的是()A.由題中數(shù)據(jù)可知,木板長(zhǎng)度為2.5mB.小物塊在P點(diǎn)的速度為2m/sC.小物塊和木板的初速度D.小物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)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,x軸與水平傳送帶重合,坐標(biāo)原點(diǎn)O在傳動(dòng)帶的左端,傳送帶右端A點(diǎn)坐標(biāo)為XA=8m,勻速運(yùn)動(dòng)的速度V0=5m/s,一質(zhì)量m=1kg的小物塊,輕輕放在傳送帶上OA的中點(diǎn)位置,小物塊隨傳動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后,沖上光滑斜面且剛好能夠到達(dá)N點(diǎn)處無(wú)機(jī)械能損失,小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,斜面上M點(diǎn)為AN的中點(diǎn),重力加速度g=10m/s2。則下列說(shuō)法正確的是()A.N點(diǎn)縱坐標(biāo)為yN=1.25mB.小物塊第一次沖上斜面前,在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量為12.5JC.小物塊第二次沖上斜面,剛好能夠到達(dá)M點(diǎn)D.在x=2m位置釋放小物塊,小物塊可以滑動(dòng)到N點(diǎn)上方8、通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零,已知試探電荷q在場(chǎng)源電荷的電場(chǎng)中具所有電勢(shì)能表達(dá)式為式中k為靜電力常量,r為試探電荷與場(chǎng)源電荷間的距離)。真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2分別固定在x坐標(biāo)軸的和的位置上。x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x的變化關(guān)系如圖所示。A、B是圖線與x的交點(diǎn),A點(diǎn)的x坐標(biāo)是4.8cm,圖線上C點(diǎn)的切線水平。下列說(shuō)法正確的是()A.電荷Q1、Q2的電性相同 B.電荷Q1、Q2的電荷量之比為1∶4C.B點(diǎn)的x坐標(biāo)是8cm D.C點(diǎn)的x坐標(biāo)是12cm9、質(zhì)量為m的小球穿在光滑細(xì)桿MN上,并可沿細(xì)桿滑動(dòng)。已知細(xì)桿與水平面夾角30°,細(xì)桿長(zhǎng)度為2L,P為細(xì)桿中點(diǎn)。小球連接輕彈簧,彈簧水平放置,彈簧右端固定于豎直平面的O點(diǎn)。此時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng),原長(zhǎng)為,勁度系數(shù)為。將小球從M點(diǎn)由靜止釋放,小球會(huì)經(jīng)過(guò)P點(diǎn),并能夠到達(dá)N點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A.小球運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)受到細(xì)桿彈力為B.小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)處時(shí)的加速度為C.小球運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)時(shí)的速度D.小球運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgL10、如圖甲,間距L=lm且足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd、ef固定在水平面(紙面)上,右側(cè)cf間接有R=2Ω的電阻.垂直于導(dǎo)軌跨接一根長(zhǎng)l=2m、質(zhì)量m=0.8kg的金屬桿,金屬桿每米長(zhǎng)度的電阻為2Ω.t=0時(shí)刻,寬度a=1.5m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)左邊界緊鄰金屬桿,磁場(chǎng)方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T.從t=0時(shí)刻起,金屬桿(在方向平行于導(dǎo)軌的水平外力F作用下)和磁場(chǎng)向左運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像分別如圖乙中的①和②.若金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,則)()A.t=0時(shí)刻,R兩端的電壓為B.t=0.5s時(shí)刻,金屬桿所受安培力的大小為1N、方向水平向左C.t=l.5s時(shí)刻,金屬桿所受外力F做功的功率為4.8WD.金屬桿和磁場(chǎng)分離前的過(guò)程中,從c到f通過(guò)電阻R的電荷量為0.5C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)某一小型電風(fēng)扇額定電壓為5.0V,額定功率為2.5W.某實(shí)驗(yàn)小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,還有以下器材可供選擇:A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6.0V)B.電壓表V(量程為0~6V,內(nèi)阻約為8kΩ)C.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.2Ω)D.電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.05Ω);E.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值5k,額定電流100mA)F.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值25Ω,額定電流1A)(1)為了便于調(diào)節(jié),減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差,實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用_____滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____(填所選儀器前的字母序號(hào))。(2)請(qǐng)你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內(nèi)(小電風(fēng)扇的電路符號(hào)如圖甲所示)_____。(3)操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn),小電風(fēng)扇通電后受阻力作用,電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)。該小組測(cè)繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖乙所示,由此可以判定,小電風(fēng)扇的電阻為_(kāi)____Ω,正常工作時(shí)的發(fā)熱功率為_(kāi)____W,機(jī)械功率為_(kāi)____W12.(12分)某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律及平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn).在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門,水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小,可忽略不計(jì),左側(cè)為粗糙水平面,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間.采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.在小滑塊a上固定一個(gè)寬度為d的窄擋光片;B.用天平分別測(cè)出小滑塊a(含擋光片)和小球b的質(zhì)量ma、mb:C.在a和b間用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮了的輕短彈簧,靜止放置在平臺(tái)上:D.燒斷細(xì)線后,a、b瞬間被彈開(kāi),向相反方向運(yùn)動(dòng):E.記錄滑塊a通過(guò)光電門時(shí)擋光片的遮光時(shí)間△t:F.滑塊a最終停在C點(diǎn)(圖中未畫出),用刻度尺測(cè)出AC之間的距離SaG.小球b從平臺(tái)邊緣飛出后,落在水平地面的B點(diǎn),用刻度尺測(cè)出平臺(tái)距水平地面的高度h及平臺(tái)邊緣鉛垂線與B點(diǎn)之間的水平距離sb;H.改變彈簧壓縮量,進(jìn)行多次測(cè)量.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度,如圖乙所示,則擋光片的寬度為_(kāi)_______mm;(2)該實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”,則只需驗(yàn)證兩物體a、b彈開(kāi)后的動(dòng)量大小相等,即a的動(dòng)量大小____________等于b的動(dòng)量大小___________;(用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示)(3)改變彈簧壓縮量,多次測(cè)量后,該實(shí)驗(yàn)小組得到小滑塊a的Sa與1(Δt)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,兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正、負(fù)方向傳播,波速均為v=2.5m/s。已知在t=0時(shí)刻兩列波的波峰正好在x=2.5m處重合。①求t=0時(shí),介質(zhì)中處于波峰且為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo);②從t=0時(shí)刻開(kāi)始,至少要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)使x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰且為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)?14.(16分)如圖所示,嫦娥四號(hào)著陸器為了尋找月面上的平坦的著陸區(qū),可以懸停在月面附近,已知著陸器在月面附近的重力為G,忽略懸停過(guò)程由于噴氣而引起的重力變化,燃?xì)獾膰娚渌俣葹関,求著陸器懸停時(shí)單位時(shí)間內(nèi)噴出燃?xì)獾馁|(zhì)量。15.(12分)如圖所示,寬度的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌、的電阻不計(jì),垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿,導(dǎo)軌上端跨接一個(gè)阻值的燈泡,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角。金屬桿由靜止開(kāi)始下滑,始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)。下滑過(guò)程重力功率達(dá)到最大時(shí),燈泡剛好正常發(fā)光。(,,)求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?)當(dāng)金屬桿的速度達(dá)到最大速度的一半時(shí),金屬桿的加速度大小。
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、B【解題分析】
帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期是;
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是如圖所示,粒子從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后,從E點(diǎn)射出.O為磁場(chǎng)圓的圓心,設(shè)∠AOC=α
則sinα=,則α=45°粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是O1點(diǎn),設(shè)半徑O1A=r,O1A⊥CD,∠COO1=45°.
由圖可知r=R粒子做圓周運(yùn)動(dòng)加速過(guò)程滿足解得加速電壓故選B。2、B【解題分析】
在a處時(shí),重力提供向心力,則在b處時(shí)聯(lián)立解得又因?yàn)閷?dǎo)彈要做離心運(yùn)動(dòng),所以F33G故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。3、C【解題分析】
由題知小球未離開(kāi)圓錐表面時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,用L表示細(xì)線長(zhǎng)度,小球離開(kāi)圓錐表面前,細(xì)線的張力為FT,圓錐對(duì)小球的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ-FNcosθ=mω2LsinθFTcosθ+FNsinθ=mg聯(lián)立解得FT=mgcosθ+ω2mLsin2θ小球離開(kāi)圓錐表面后,設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為α,根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα=mω2Lsinα解得FT=mLω2故C正確。故選C。4、A【解題分析】
與線圈軸線成30°角穿過(guò)線圈的向右磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,故產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有:由圖可知:Wb/s代入數(shù)據(jù)解得:VA正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。5、C【解題分析】
規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量守恒定律可知:解得負(fù)號(hào)表示速度與正方向相反,大小為;故選C。6、A【解題分析】
C.木板B和物塊A在一起勻速運(yùn)動(dòng),可得初速度故C錯(cuò)誤;B.物塊滑上臺(tái)階后繼續(xù)勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為,時(shí)間為,有故B錯(cuò)誤;AD.當(dāng)木板B和臺(tái)階相撞后立即停止,物塊A繼續(xù)在木板上勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,運(yùn)動(dòng)的位移為板長(zhǎng)L,則勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為物塊離開(kāi)木板的速度為板長(zhǎng)為聯(lián)立各式和數(shù)據(jù)解得,故A正確,D錯(cuò)誤。故選A。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.小物塊在傳送帶上勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=μg=5m/s2小物塊與傳送帶共速時(shí),所用的時(shí)間運(yùn)動(dòng)的位移故小物塊與傳送帶達(dá)到相同速度后以v0=5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)到Q,然后沖上光滑斜面到達(dá)N點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得解得yN=1.25m選項(xiàng)A正確;
B.小物塊與傳送帶速度相等時(shí),傳送帶的位移x=v0t=5×1=5m傳送帶受摩擦力的作用,小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量Q=f(x-△x)=μmg(x-△x)=0.5×10×2.5=12.5J選項(xiàng)B正確;
C.物塊從斜面上再次回到A點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s,滑上傳送帶后加速度仍為5m/s2,經(jīng)過(guò)2.5m后速度減為零,然后反向向右加速,回到A點(diǎn)時(shí)速度仍為5m/s,則仍可到達(dá)斜面上的N點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.在x=2m位置釋放小物塊,則小滑塊在傳送帶上仍滑動(dòng)2.5m后與傳送帶相對(duì)靜止,則到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度等于5m/s,則小物塊仍可以滑動(dòng)到N點(diǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。8、CD【解題分析】
A.電勢(shì)能故電勢(shì)那么場(chǎng)源電荷附近電勢(shì)正負(fù)和場(chǎng)源電荷正負(fù)一致,故由圖可得原點(diǎn)處電荷帶正電,處電荷帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;B.點(diǎn)處電勢(shì)為零,故有所以,電荷、的電荷量之比故B錯(cuò)誤;C.點(diǎn)處電勢(shì)為零,根據(jù)電勢(shì)為零可得可得解得所以點(diǎn)的坐標(biāo)故C正確;D.點(diǎn)電荷周圍場(chǎng)強(qiáng)兩場(chǎng)源電荷電性相反,那么兩場(chǎng)源電荷在點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反,點(diǎn)電勢(shì)變化為零,故點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)疊加定理可得兩場(chǎng)源電荷在點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,故有解得故D正確;故選CD。9、AC【解題分析】
AB.小球運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí),根據(jù)幾何關(guān)系可得OP之間的距離為:則彈簧的彈力大小為:對(duì)小球受力分析,可知受重力、彈簧的彈力和輕桿的彈作用,如圖所示:在垂直斜面方向上,根據(jù)平衡條件有:解得:在沿斜面方向上,根據(jù)牛頓第二定律有:解得:,A正確,B錯(cuò)誤;CD.根據(jù)幾何關(guān)系,可知ON=OM=故小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn),彈性勢(shì)能變化量為零,所以在N點(diǎn)的彈性勢(shì)能為零,則整個(gè)過(guò)程小球減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能,根據(jù)機(jī)械能守恒有:解得:,C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。10、BD【解題分析】
A、t=0時(shí)刻,棒的速度為零,磁場(chǎng)向左運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s,等效為棒切割的速度為2m/s,,棒的內(nèi)阻為,故電阻R的電壓為:,故A錯(cuò)誤;B、t=0.5s時(shí),棒的切割速度為2-1=1m/s,方向向右,,,方向由左手定則可知水平向左,故B正確;C、金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故,由圖象可知,金屬桿所受安培力的大小為:,可得,則金屬桿做功的功率為:,故C錯(cuò)誤.D、金屬桿和磁場(chǎng)分離前的過(guò)程中,在0-1s內(nèi),金屬桿相對(duì)于磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流由c到f。在0-1s內(nèi),金屬桿相對(duì)于磁場(chǎng)通過(guò)的位移大小為:,從c到f通過(guò)電阻R的電荷量為:,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(guò)程。11、(1)C;E;(2)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示;(3)2.5Ω,0.625,1.875?!窘忸}分析】
(1)電風(fēng)扇的額定電流,從讀數(shù)誤差的角度考慮,電流表選擇C.電風(fēng)扇的電阻比較小,則滑動(dòng)變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小,即選擇E。(2)因?yàn)殡妷弘娏餍鑿牧汩_(kāi)始測(cè)起,則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,電風(fēng)扇的電阻大約,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,屬于小電阻,電流表采用外接法。電路圖如圖所示。(3)電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)。根據(jù)歐姆定律得:正常工作時(shí)電壓為5V,根據(jù)圖象知電流為0.5A,則電風(fēng)扇發(fā)熱功率為:P=I2R=0.52×2.5W=0.625W,則機(jī)械功率P′=UI﹣I2R=2.5﹣0
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