人教版八年級(jí)物理上冊(cè)同步考點(diǎn)專(zhuān)題訓(xùn)練 5.3 凸透鏡成像的規(guī)律(原卷版)_第1頁(yè)
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5.3\o"5.3凸透鏡成像的規(guī)律"凸透鏡成像的規(guī)律(原卷版)考點(diǎn)直擊考點(diǎn)直擊典例分析+變式訓(xùn)練典例分析+變式訓(xùn)練考點(diǎn)1凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)1、凸透鏡成像規(guī)律:如圖是常見(jiàn)凸透鏡成像規(guī)律光路圖,詳見(jiàn)下表。成像條件物距(u)成像的性質(zhì)像距(v)應(yīng)用u﹥2f倒立、縮小的實(shí)像f﹤v﹤2f照相機(jī)(圖a)u=2f倒立、等大的實(shí)像v=2f圖df﹤u﹤2f倒立、放大的實(shí)像v﹥2f投影儀(圖b)u=f不成像射出的是平行光線0﹤u﹤f正立、放大的虛像v﹥f放大鏡(圖c)a.u﹥2fb.f﹤u﹤2fc.0﹤u﹤fd.u=2f凸透鏡成像規(guī)律需要牢記,同學(xué)們可以自己總結(jié)其規(guī)律。也可以背下下面口訣:“物大焦,倒立實(shí),物越大,像越??;物小焦,正立虛;物為焦,不成像”。這里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。2、注意:(1)實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成,在光屏上可呈現(xiàn),可用眼睛直接看,所有光線必過(guò)像點(diǎn);(2)虛像不能在光屏上呈現(xiàn),但能用眼睛看,由光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成。3、凹透鏡成像規(guī)律:凹透鏡始終成縮小、正立的虛像,如圖所示。注意:大家還要記?。禾撓?,物、像同側(cè);實(shí)像,物、像異側(cè)。?!镜淅?】(2022?蘭山區(qū)一模)如圖所示,小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次擺放在光具座上,光屏上成清晰的燭焰像,然后進(jìn)行了如下的判斷和操作(每次操作均在如圖基礎(chǔ)上進(jìn)行),下列說(shuō)法正確的是()A.根據(jù)圖中凸透鏡成像原理可制成投影儀 B.將蠟燭放在45cm刻度線處,移動(dòng)光屏,光屏上能成正立放大的燭焰像 C.將蠟燭和光屏對(duì)調(diào),透鏡位置不動(dòng),光屏上可再次成清晰放大的燭焰像 D.小明把近視鏡放在蠟燭和透鏡之間,向左移動(dòng)光屏,光屏上可再次成清晰的燭焰像【典例2】(2022?叢臺(tái)區(qū)校級(jí)模擬)小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的像距v與物距u的關(guān)系圖像.下列說(shuō)法正確的是()A.所用的凸透鏡的焦距等于20cm B.當(dāng)物距為15cm時(shí),燭焰在光屏上成的是倒立、縮小的像 C.物距為60cm時(shí)的成像特點(diǎn)與投影儀相同 D.光屏上成清晰的像時(shí),將一近視眼鏡片放在蠟燭和透鏡之間,光屏遠(yuǎn)離透鏡可再次得到清晰的像【典例3】(2022?廣東模擬)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,光具座上各元件位置如圖所示,此時(shí)光屏承接到一個(gè)清晰的像,(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用了此成像原理、若將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡,則應(yīng)將光屏(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)凸透鏡才能承接到清晰的像,此時(shí)的像比之前的要(選填“大”或“小”).【典例4】(2022?雁塔區(qū)校級(jí)二模)小明同學(xué)利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),凸透鏡固定在光具座50cm刻度處不變。(1)實(shí)驗(yàn)前將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調(diào)節(jié)到。將蠟燭固定在40cm刻度處時(shí),移動(dòng)光屏,在光屏上始終得到一個(gè)大小不變的光斑,則該凸透鏡的焦距為cm;(2)當(dāng)他將三個(gè)元件移動(dòng)到如圖所示的位置時(shí),光屏上恰好出現(xiàn)了燭焰清晰的像,利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是(選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”),此時(shí)保持蠟燭和光屏不動(dòng),將凸透鏡移動(dòng)到cm刻度處時(shí),仍能在光屏上成清晰的像;(3)若將蠟燭逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡的過(guò)程中,所成的像將逐漸(選填“變大”、“變小”或“不變”)。利用這個(gè)規(guī)律可知:我們?cè)谡债厴I(yè)合影時(shí),如果最邊緣的兩個(gè)同學(xué)未進(jìn)入取景框,此時(shí)攝影師應(yīng)遠(yuǎn)離我們,并將鏡頭(選填“前伸”或“后縮”)。(4)如圖所示,保持三個(gè)元件位置不動(dòng),僅將原凸透鏡更換為一個(gè)焦距較小的凸透鏡后,為了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蠟燭和凸透鏡之間放置一個(gè)(選填“凸”或“凹”)透鏡?!咀兪接?xùn)練1】(2022?麗江二模)如圖所示,小紅在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),燭焰在光屏上成了一個(gè)清晰的像。下列說(shuō)法正確的是()A.如果把蠟燭向左移動(dòng),光屏需要向左移動(dòng)才能接收到清晰的像 B.用不透明紙將凸透鏡的上半部分擋住,光屏上只能呈半個(gè)燭焰的像 C.如果把蠟燭與光屏對(duì)調(diào),光屏上將不會(huì)出現(xiàn)清晰的像 D.利用這一成像規(guī)律可制成投影儀【變式訓(xùn)練2】(2022?宜春模擬)在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,光具座上各元件位置如圖所示,此時(shí)在光屏上恰好成一個(gè)清晰的像,則下列說(shuō)法正確的是()①利用這一原理制成了投影儀②該透鏡的焦距f一定滿足7.5cm<f<15cm③若將蠟燭稍稍靠近凸透鏡,則應(yīng)將光屏遠(yuǎn)離凸透鏡才能得到清晰的像④若將光屏與凸透鏡間放一個(gè)近視眼鏡,應(yīng)把蠟燭稍稍靠近凸透鏡才能得到清晰的像⑤若保持凸透鏡位置不變,將蠟燭和光屏的位置互換,會(huì)在光屏上成一個(gè)清晰倒立、縮小的像A.只有①②⑤ B.只有①③④ C.只有②③ D.只有②③④【變式訓(xùn)練3】(2022?溫江區(qū)模擬)某同學(xué)“探究凸透鏡成像規(guī)律”時(shí),用焦距為10cm的凸透鏡按如圖位置得到了清晰的像。若將蠟燭靠近凸透鏡一些,光屏上的像會(huì)模糊,此時(shí)應(yīng)該將光屏(選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)凸透鏡,光屏上的像才又會(huì)清晰。如果不移動(dòng)光屏,要得到清晰的像,可以在蠟燭和凸透鏡之間放個(gè)(選填“近視眼鏡”或“遠(yuǎn)視眼鏡”)。【變式訓(xùn)練4】(2022?南安市模擬)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)實(shí)驗(yàn)器材處于如圖甲所示的位置時(shí)光屏上成清晰的像(像未畫(huà)出)。(1)如圖甲所示物距為cm。此時(shí)光屏上呈一清晰的像,該像是倒立、(選填“放大”“等大”或“縮小”)的實(shí)像。(2)甲圖中固定透鏡位置不變,將蠟燭移到45cm刻度線處,移動(dòng)光屏(選填“能”或“不能”)承接到像。就是應(yīng)用這一原理制成的(選填“照相機(jī)”、“幻燈機(jī)”或“放大鏡”)。(3)甲圖中固定蠟燭位置不變,將透鏡移到45cm刻度線處,要在光屏上再次看到清晰的像,應(yīng)將光屏向(選填“左”或“右”)移動(dòng),此時(shí)觀察到的像如圖乙所示的。(4)圖中將一個(gè)眼鏡片放在透鏡和燭焰之間,光屏上的像變模糊了,將光屏向左移動(dòng),光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,該眼鏡片是(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼鏡的鏡片??键c(diǎn)2凸透鏡成像的應(yīng)用物距(u)像距(v)正倒大小虛實(shí)應(yīng)用特點(diǎn)物,像的位置關(guān)系u>2f2f>v>f倒立縮小實(shí)像照相機(jī)、攝像機(jī)-物像異側(cè)u=2fv=2f倒立等大實(shí)像精確測(cè)焦儀成像大小的分界點(diǎn)物像異側(cè)2f>u>fv>2f倒立放大實(shí)像幻燈機(jī)、電影、投影儀-物像異側(cè)u=f---不成像強(qiáng)光聚焦手電筒成像虛實(shí)的分界點(diǎn)-f>uv>u正立放大虛像放大鏡虛像在物體同側(cè)

虛像在物體之后物像同側(cè)【典例5】(2022春?陳倉(cāng)區(qū)期中)爺爺用放大鏡看報(bào)紙時(shí),要想達(dá)到預(yù)期的效果,報(bào)紙必須放在()A.放大鏡的一倍焦距以內(nèi) B.放大鏡的焦點(diǎn)上 C.放大鏡的一倍焦距和二倍焦距之間 D.放大鏡的二倍焦距以外【典例6】(2022?深圳模擬)如圖,通過(guò)注入氣泡的水球看到太空授課的王亞平成“一正一倒”兩個(gè)像,關(guān)于兩個(gè)像的性質(zhì)或形成原因的認(rèn)識(shí),正確的是()A.“一正一倒”兩個(gè)像都是實(shí)像 B.“一正一倒”兩個(gè)像都是虛像 C.“一正一倒”兩個(gè)像的形成原因都可以用凸透鏡的成像規(guī)律來(lái)解釋 D.調(diào)整水球與王亞平的距離,也可能同時(shí)看到一大一小的兩個(gè)正立像【典例7】(2022?北侖區(qū)二模)為抗擊新冠肺炎,消毒機(jī)器人(如圖)在定點(diǎn)醫(yī)院正式上崗,協(xié)助甚至替代人去做危險(xiǎn)性的工作。該機(jī)器人自主移動(dòng)時(shí),利用紫外線和霧化的過(guò)氧化氫進(jìn)行多點(diǎn)消毒,有效預(yù)防病菌傳播。(1)機(jī)器人通過(guò)自帶的攝像系統(tǒng)避開(kāi)障礙物,調(diào)控行進(jìn)路線。攝像頭的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,當(dāng)攝像系統(tǒng)接收到的障礙物圖像越來(lái)越大時(shí),則機(jī)器人與障礙物之間的距離變化是。(2)機(jī)器人對(duì)環(huán)境進(jìn)行消毒,屬于預(yù)防傳染病措施中的。(3)該機(jī)器一次可加入4千克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過(guò)氧化氫溶液,則需千克20%的過(guò)氧化氫溶液加水稀釋而成?!咀兪接?xùn)練1】(2022?上城區(qū)一模)購(gòu)物支付已進(jìn)入“刷臉”時(shí)代。當(dāng)有人靠近攝像頭至1m左右時(shí),收銀機(jī)上的傳感器能接收到人體發(fā)出的紅外線并啟動(dòng)攝像頭拍照,完成支付。下列關(guān)于“刷臉”支付過(guò)程的說(shuō)法正確的是()A.人體發(fā)出的紅外線屬于可見(jiàn)光 B.人距攝像頭越近所成的像越大 C.人臉通過(guò)攝像頭成像是光的反射現(xiàn)象 D.?dāng)z像頭內(nèi)可選用焦距是2m的凸透鏡【變式訓(xùn)練2】(2022?廣西模擬)如圖所示是利用視覺(jué)錯(cuò)位技術(shù)一次拍照而成,不需后期再處理,在拍攝過(guò)程中,關(guān)于攝像機(jī)的鏡頭說(shuō)法正確的是()A.鏡頭相當(dāng)于凹透鏡 B.人通過(guò)鏡頭成正立放大的虛像 C.當(dāng)人靠近鏡頭時(shí),所成的像會(huì)變小 D.人到鏡頭的距離應(yīng)大于鏡頭的二倍焦距【變式訓(xùn)練3】(2022?煙臺(tái)一模)2021年12月9日,航天員王亞平在太空中為大家直播演示了很多有趣的小實(shí)驗(yàn),其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”(如圖),一開(kāi)始王亞平將水注入水膜之中最終形成一個(gè)漂亮的完整水球,可以看到一個(gè)倒立的像,這個(gè)水球相當(dāng)于一個(gè)(選填“平面鏡”“凸透鏡”或“凹透鏡”),生活中與這一成像原理相同的光學(xué)儀器有(寫(xiě)出一種即可)。隨后,王亞平又向水球里注射了一個(gè)氣泡,神奇的一幕發(fā)生了,水球里竟然形成了“一正一反”兩個(gè)人像,注入氣泡后,中間部分相當(dāng)于兩個(gè)組成的(選填“平面鏡”“凸透鏡”或“凹透鏡”)?!咀兪接?xùn)練4】(2022?衛(wèi)輝市校級(jí)模擬)如圖甲所示,在天宮課堂上,王亞平用圓環(huán)做了一個(gè)大水球,接著在大水球中央注入了一個(gè)氣泡,神奇的一幕出現(xiàn)了:水球中形成了王亞平一正一倒兩個(gè)像(如圖乙)。加入氣泡后的水球剖面圖如圖丙。請(qǐng)從上述情景中,仿照示例,提出一個(gè)物理問(wèn)題,要求運(yùn)用光學(xué)知識(shí)給出合理的解釋?!臼纠繂?wèn)題:水球中央氣泡處為什么會(huì)顯示王亞平正立的像?解釋?zhuān)簹馀輧蓚?cè)的水球相當(dāng)于凹透鏡,成正立、縮小的像。問(wèn)題:?解釋?zhuān)?。課堂鞏固訓(xùn)練課堂鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1.(2022?深圳模擬)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們選用多個(gè)LED燈制成字母“F”作為實(shí)驗(yàn)光源,用標(biāo)有格子的白色板做成光屏進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,如圖所示,凸透鏡的焦距為10cm,此時(shí)恰能在光屏上成一個(gè)清晰的像,則下列說(shuō)法正確的是()A.將圖中的光源和光屏對(duì)換,可在光屏上得到清晰、放大的實(shí)像 B.用焦距為12cm的凸透鏡替換圖中凸透鏡,只向右移動(dòng)光屏,就可得到清晰的像 C.將圖中光源“F”向右移動(dòng)5cm,再向右移動(dòng)光屏得到清晰的像,這是投影儀的原理D.在圖中貼近凸透鏡右側(cè)放置鏡片,只向左移動(dòng)光屏能得到清晰的像,該鏡片是近視鏡2.(2022?廬陽(yáng)區(qū)一模)芯片(如圖甲所示)是電子設(shè)備的心臟和大腦,光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備。某種光刻機(jī)的原理如圖乙所示,先在硅片表面涂一層光刻膠,再用紫外線光束透過(guò)事先設(shè)計(jì)好集成電路圖的鏤空掩模,經(jīng)過(guò)凸透鏡去照射下面的硅片,被光線照射到的光刻膠會(huì)發(fā)生反應(yīng),硅片上就會(huì)出現(xiàn)縮小的電路圖案,下列說(shuō)法正確的是()A.掩膜在硅片上的像是正立縮小的實(shí)像 B.掩膜位于凸透鏡一倍焦距和二倍焦距之間 C.要想硅片上的像變小,需將掩膜和硅片向上移動(dòng) D.將掩膜和硅片向下移動(dòng)相同距離,硅片上還能成清晰的像3.(2022?聊城二模)2022年春天新冠肺炎疫情防控期間,進(jìn)出小區(qū)的車(chē)輛和行人都需要掃碼,呈現(xiàn)綠碼才能通過(guò),如圖所示,我們用手機(jī)掃碼過(guò)程中()A.手機(jī)鏡頭掃描二維碼所成的是正立縮小的實(shí)像 B.二維碼應(yīng)位于手機(jī)鏡頭的二倍焦距以外 C.手機(jī)鏡頭靠近二維碼時(shí),所成的像變小 D.手機(jī)鏡頭的作用相當(dāng)于凹透鏡4.(2022?重慶開(kāi)學(xué))在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的過(guò)程中,小明同學(xué)觀察到了如圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。下列光學(xué)儀器的工作原理與該現(xiàn)象所反映的規(guī)律相同的是()A.放大鏡 B.照相機(jī) C.平面鏡 D.投影儀二、填空題。5.(2022?深圳模擬)在利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究中:如圖甲所示,一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后,在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑。由圖可知,凸透鏡對(duì)光線具有作用,將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭后,調(diào)整后,把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)(如圖乙),在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏,會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、的實(shí)像(填寫(xiě)像的性質(zhì));如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏應(yīng)向(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動(dòng)。6.(2022?陽(yáng)江一模)如圖為探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)蠟燭、凸透鏡和光屏處于圖示的位置時(shí),可在光屏上得到清晰的像,則凸透鏡的焦距是cm。若保持凸透鏡的位置不變,將蠟燭向左移動(dòng)到10cm刻度線處,此時(shí)將光屏向(選填“左”或“右”)移動(dòng)適當(dāng)距離,可在光屏上再次得到清晰的像;利用此成像原理可以制成(選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”)。7.(2022春?新豐縣期中)如圖,F(xiàn)和F'為凸透鏡的焦點(diǎn),P和P'到凸透鏡的距離為二倍焦距。蠟燭、凸透鏡的位置不變時(shí),應(yīng)將光屏向(選填“左”或“右”)移動(dòng),才能在光屏上得到清晰倒立的(選填“放大”或“等大”或“縮小”)的實(shí)像,此成像特點(diǎn)可應(yīng)用在上(選填“照相機(jī)”“投影機(jī)”或“放大鏡”)。8.(2022?欽州一模)如圖所示,透過(guò)水滴看到葉脈成正立、放大的像(選填“虛”或“實(shí)”),其原理與生活中(選填“投影儀”“照相機(jī)”或“放大鏡”)的原理相同。9.(2022?玉溪模擬)2021年3月,云南野象群集體北遷,象群所到之處破壞性極大,但大家都對(duì)大象保持了極大的愛(ài)護(hù)與寬容,繪就了一幅人與野生動(dòng)物和諧相處的美好畫(huà)卷。據(jù)所學(xué)知識(shí)可知,大象用進(jìn)行交流;如圖所示,無(wú)人機(jī)拍下了小象窩在象媽媽身邊酣睡的時(shí)刻,無(wú)人機(jī)拍下的像是倒立、(填“放大”“縮小”或“不變”)的實(shí)像。10.(2022?鳳翔縣二模)如圖所示為某款智能無(wú)針疫苗注射機(jī)器人,通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的它維點(diǎn)云相機(jī)對(duì)人體進(jìn)行拍攝,準(zhǔn)確識(shí)別疫苗注射部位及注射角度,云相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)透鏡,該類(lèi)透鏡可以用來(lái)矯正眼;拍攝識(shí)別時(shí),能成一個(gè)倒立(選填“放大”或“縮小”)的實(shí)像;注射時(shí),機(jī)器人向接種者靠近,拍攝到接種者的像將(選埴“變大”“變小”或“不變”)。三、作圖題。11.(2021?岳池縣模擬)如圖所示,F(xiàn)是透鏡的焦點(diǎn),a、b是兩條入射光線,a平行于主光軸,b過(guò)透鏡中心。請(qǐng)作出a、b光線通過(guò)透鏡之后的光路圖。12.(2021?昌圖縣模擬)如圖所示,投影儀膠片上發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出一條光線,經(jīng)凸透鏡折射和平面鏡的反射后,水平射到屏幕上。請(qǐng)你完成該光路,并標(biāo)出凸透鏡下方焦點(diǎn)F的位置。四、實(shí)驗(yàn)題。13.(2022?揚(yáng)州二模)(1)用如圖甲所示的裝置研究光的反射規(guī)律,可繞ON轉(zhuǎn)動(dòng)的紙板放置在水平的平面鏡上。讓光線沿EO射向平面鏡,把紙板B向前或向后折,是為了探究;(2)如圖乙所示,在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,選用兩支等大的蠟燭是為了。為了判斷平面鏡成的是虛像還是實(shí)像,他的做法是;(3)在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),移動(dòng)蠟燭和光屏至如圖所示的位置時(shí),光屏上剛好承接到燭焰清晰的像。保持凸透鏡位置不變,將圖中蠟燭移動(dòng)到32cm刻度線處,此時(shí)在光具座上無(wú)論怎么移動(dòng)光屏都無(wú)法得到燭焰清晰的像,其原因是;若在燭焰和透鏡之間放置一個(gè)適當(dāng)?shù)耐哥R,可使光屏上得到清晰的像。14.(2022?深圳模擬)下面是小亮探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)的一些情景:從圖甲可知凸透鏡的焦距是cm;某次光屏成清晰的像時(shí)各元件的位置如圖乙所示,這時(shí)光屏上所成的是一個(gè)倒立(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實(shí)像;在乙圖的基礎(chǔ)上將蠟燭移到10cm刻度處,發(fā)現(xiàn)原位置光屏上的燭焰像變模糊了,這時(shí)的成像情況與(選填“近”或“遠(yuǎn)”)視眼的成像情況相似,這時(shí)如果在蠟燭與凸透鏡之間放一個(gè)合適的(選填“凸”或“凹”)透鏡能使原位置光屏上的像重新變清晰。五、解答題。15.(2022春?嵊州市期中)某同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,繪制了如圖所示的圖象(v表示像到凸透鏡的距離,u表示物體到凸透鏡的距離),用該凸透鏡作放大鏡使用時(shí),被觀察的物體到透鏡的距離在m以內(nèi);把物體從距凸透鏡5cm處移動(dòng)到距凸透鏡20cm處的過(guò)程中,像的大小將(選填“變大”、“變小”、“先變小再變大”、“先變大再變小”)。16.(2022?臨安區(qū)一

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