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文檔簡介

2021-2022學年高考物理模擬試卷

注意事項:

1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚,將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。

4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。

5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。

1、2018年1月12日,我國成功發(fā)射北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星.如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖,先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為r的圓軌

道上做圓周運動,到A點時使衛(wèi)星加速進入橢圓軌道,到橢圓軌道的遠地點B點時,再次改變衛(wèi)星的速度,使衛(wèi)星進

入半徑為2i?的圓軌道.已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地球的距離與速度的乘積為定值,衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度

為V,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M,引力常量為G,則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差

為(忽略衛(wèi)星的質(zhì)量變化)()

33GMm

A.—mv2----------

44r

53GMm

B.—mv2----------

84r

33GMm

C.—mv~2H---------

44r

53GMm

D.—mv"2H---------

84r

2、如圖所示,兩條水平放置的間距為L,阻值可忽略的平行金屬導軌CD、EF,在水平導軌的右端接有一電阻R,導

軌的左側(cè)存在磁感應強度方向垂直導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度大小為8,磁場區(qū)域的長度為d.左端與一

彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R的導體棒從彎曲軌道上萬高處由靜止釋放,導體棒最終恰好停在磁場的右

邊界處。已知導體棒與水平導軌接觸良好,且動摩擦因數(shù)為“,則下列說法中正確的是()

A.電阻R的最大電流為竺

R

B.整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為機g/z

C.流過電阻R的電荷量為警

2R

D.電阻K中產(chǎn)生的焦耳熱為'wig/?

2

3、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素鋸2:;Am來探測煙霧。當正??諝夥肿哟┻^探測器時,錮

Am衰變所釋放的射線會將它們電離,從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進入探測腔內(nèi),煙霧中的微粒會吸附部分射線,

導致電流減小,從而觸發(fā)警報。則()

A.錮2;;Am放出的是X射線

B.錮2;;Am放出的是丫射線

C.Img的銅2;;Am經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變

D.發(fā)生火災時,煙霧探測器中的鋸Am因溫度升高而半衰期變短

4、如圖所示,甲、乙兩物體用兩根輕質(zhì)細線分別懸掛在天花板上,兩細線與水平方向夾角分別為60。和45。,甲、乙

間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài),則下列判斷正確的是()

A.甲、乙的質(zhì)量之比為1:6

B.甲、乙所受彈簧彈力大小之比為百:0

C.懸掛甲、乙的細線上拉力大小之比為1:0

D.快速撤去彈簧的瞬間,甲、乙的瞬時加速度大小之比為1:0

5、跳傘運動員打開傘后經(jīng)過一段時間,將在空中保持勻速降落,已知運動員和他身上裝備的總重量為G”圓頂形降

落傘傘面的重量為G2,有12條相同的拉線(拉線重量不計),均勻分布在傘面邊緣上,每根拉線和豎直方向都成30。

角。那么每根拉線上的張力大小為()

#>G\后(G+G2)G[+G?5

X*?19?-------------------?

1818126

6、如圖,圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場,P為磁場邊界上的一點.有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子

在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進入磁場.這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上,這段圓弧

的弧長是圓周長的1/1.將磁感應強度的大小從原來的用變?yōu)樯?,結(jié)果相應的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t82:⑸等于

A.2B.百C.72D.1

二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。

7、兩波源分別位于x=0和x=20cm處,從t=O時刻起兩波源開始振動,形成沿x軸相向傳播的簡諧橫波I和II,如圖

所示,為t=0.04s時刻兩列波的圖像.已知兩波的振幅分別為A=2c根,A,=3cm,質(zhì)點P的平衡位置在x=lcm處,

質(zhì)點Q的平衡位置在x=18cm處.下列說法中正確的是

A.兩列波的波源起振方向相同

B.I和n兩列波的波長之比為I:2

C.t=0.05s時,質(zhì)點P向下振動,質(zhì)點Q的坐標為(18cm,-3cm)

D.I和H兩列波將在t=O.ls時相遇,之后疊加形成穩(wěn)定的干涉圖樣

E.t=0.12s時,x=10cm處的質(zhì)點位移為零但振動加強

8、如圖所示,光滑水平面上放置A、B兩物體相互接觸但并不黏合,兩物體的質(zhì)量分別為機,\=2kg,如戶3kg。從f=0

開始,作用力尸A和作用力尸B分別作用在A、B兩物體上,F(xiàn)A、FB隨時間的變化規(guī)律分別為FA=(8-2,)N,尸B=(2+2f)N。

則()

7777777777777777777777

A.A、B兩物體一直以2m/s2的加速度做勻加速運動

B.當fA=FB時,A、B兩物體分離

C.Uis時A物體的運動速度為2m/s

D.物體B在U5s時的加速度為4m/s2

9、如圖所示,空間存在水平向左的勻強電場E和垂直紙面向外的勻強磁場8,在豎直平面內(nèi)從a點沿“氏ac方向拋

出兩帶電小球,不考慮兩帶電小球間的相互作用,兩小球的電荷量始終不變,關于小球的運動,下列說法正確的是()

A.沿必、ac方向拋出的小球都可能做直線運動

B.若小球沿ac方向做直線運動,則小球帶負電,可能做勻加速運動

C.若小球沿諦方向做直線運動,則小球帶正電,且一定做勻速運動

D.兩小球在運動過程中機械能均守恒

10、回旋加速器的工作原理如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過狹縫

的時間忽略不計,磁感應強度為8的勻強磁場與盒面垂直。A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為小、電荷量為+g的粒子,在加速器

中被加速,加速電壓為U,下列說法正確的是()

B,粒子射出加速器的速度大小與電壓U成正比

C.粒子在磁場中運動的時間為硬上

2U

1\2rnU

D.粒子第1次經(jīng)過狹縫后進入磁場的半徑為一、一-

q

三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。

11.(6分)很多人都認為“力越小速度就越小”,為了檢驗這個觀點是否正確,某興趣小組的同學設計了這樣的實驗方

案:在水平桌面上放一木塊,木塊后端與穿過打點計時器的紙帶相連,前端通過定滑輪與不可伸長的細線相連接,細

線上不等間距地掛了五個鉤碼,其中第四個鉤碼與第五個鉤碼之間的距離最大。起初木塊停在靠近打點計時器的位置,

第五個鉤碼到地面的距離小于木塊到定滑輪的距離,如圖甲所示。接通打點計時器,木塊在鉤碼的牽引下,由靜止開

始運動,所有鉤碼落地后,木塊會繼續(xù)運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。圖乙是實驗得到的第一

個鉤碼落地后的一段紙帶,紙帶運動方向如箭頭所示。(當?shù)刂亓铀俣却笮取9.8m/s2)

第?一個種叫

圖乙

⑴根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中的段(用5,D1,...?字母區(qū)間

表示);第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前木塊在做運動。

(2)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),還可以計算出第五個鉤碼落地后木塊運動的加速度大小為m/s2;木塊與桌面間的動

摩擦因數(shù)為〃=o(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),分析可知“力越小速度就越小”的觀點是一的。(填“正確”或“錯誤”)

12.(12分)小李同學利用激光筆和角度圓盤測量半圓形玻璃磚的折射率,如圖2所示是他采用手機拍攝的某次實驗

現(xiàn)象圖,紅色是三條光線,固定好激光筆,然后將圓盤和玻璃磚一起順時針繞圓心緩慢轉(zhuǎn)動了5。角,發(fā)現(xiàn)光線一恰

好消失了(選填①,②或③),那么這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率〃=.

四、計算題: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明、方程式和演算

步驟。

13.(10分)某品牌汽車輪胎充氣后,溫度為3℃時,胎內(nèi)氣體的壓強為2.3atm。已知該輪胎在胎壓小于2.()atm或

大于2.7atm時,汽車行駛中會造成安全事故。胎內(nèi)氣體可看做理想氣體,輪胎容積恒為25L。(下列計算結(jié)果均保留

一位小數(shù))

(1)求汽車安全工作環(huán)境的溫度范圍。(汽車工作環(huán)境的溫度與輪胎內(nèi)氣體的溫度相同)

⑵若該汽車在27C的環(huán)境中工作,為了使其胎壓達到2.6atm,求應再向輪胎內(nèi)充入壓強為latm、溫度為27c的

理想氣體的體積。

14.(16分)如圖甲所示,兩豎直同定的光滑導軌AC、A,C間距為L上端連接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域Med

上方的矩形區(qū)域必4/內(nèi)有方向垂直導軌平面向外的均勻分布的磁場,其磁感應強度W隨時間,變化的規(guī)律如圖乙所

示(其中為、力均為已知量),A、”兩點間的高度差為2gf0(其中g為重力加速度),矩形區(qū)域Med下方有磁感應強

度大小為廝、方向垂直導軌平面向里的勻強磁場?,F(xiàn)將一長度為L,阻值為尺的金屬棒從協(xié)處在Q0時刻由靜止釋

放,金屬棒在時刻到達〃處,此后的一段時間內(nèi)做勻速直線運動,金屬棒在Z=4fo時刻到達CC處,且此時金屬棒

的速度大小為Agfo(?為常數(shù))。金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,導軌電阻不計,空氣阻力不計。求:

⑴金屬棒到達cd處時的速度大小u以及a、d兩點間的高度差h;

(2)金屬棒的質(zhì)量m;

⑶在0—4fo時間內(nèi),回路中產(chǎn)生的焦耳熱。以及d、C兩點的高度差

R

甲乙

15.(12分)如圖所示,彎成四分之三圓弧的細桿豎直固定在天花板上的N點,細桿上的PQ兩點與圓心。在同一水

平線上,圓弧半徑為0.8m。質(zhì)量為0.1kg的有孔小球A(可視為質(zhì)點)穿在圓弧細桿上,小球A通過輕質(zhì)細繩與質(zhì)量

也為0.1kg小球8相連,細繩繞過固定在。處的輕質(zhì)小定滑輪。將小球A由圓弧細桿上某處由靜止釋放,則小球A沿

圓弧桿下滑,同時帶動小球B運動,當小球A下滑到O點時其速度為4m/s,此時細繩與水平方向的夾角為37。,已知

重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,cosl6°=0.1.問:

(1)小球A下滑到。點時,若細繩的張力T=x(N),則圓弧桿對小球A的彈力是多大?

(2)小球A下滑到。點時,小球8的速度是多大?方向向哪?

(3汝口果最初釋放小球A的某處恰好是P點,請通過計算判斷圓弧桿PO段是否光滑。

D

參考答案

一、單項選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。

1,B

【解析】

由G^=〃,豈可知,衛(wèi)星在軌道半徑為r的圓軌道上運動的線速度大小匕=、/空,在半徑為2r的圓軌道上做圓

rrVr

周運動的線速度大小為彩=J絲,設衛(wèi)星在橢圓軌道上B點的速度為力,由“=%-2r,可知在A點時發(fā)動機對

V2r

衛(wèi)星做功叱一^加片,在8點時發(fā)動機對衛(wèi)星做的功為嗎;皿])2,因此

叱一皿,=』加丫2—迎也,B正確,ACD錯誤.

84r

故選:B.

2、C

【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時,只有重力做功,機械能守恒,由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達水平面時

的速度,由£=81^求出感應電動勢,然后求出感應電流;由q=處■可以求出流過電阻R的電荷量;克服安培力做

R+r

功轉(zhuǎn)化為焦耳熱,由動能定理(或能量守恒定律)可以求出克服安培力做功,得到電路中產(chǎn)生的焦耳熱.

【詳解】

金屬棒下滑過程中,由機械能守恒定律得:mgh=;mv2,金屬棒到達水平面時的速度v=質(zhì),金屬棒到達水平面后

進入磁場受到向左的安培力做減速運動,則導體棒剛到達水平面時的速度最大,所以最大感應電動勢為E=BLv,最大

的感應電流為/=旦=叫殛,故A錯誤;金屬棒在整個運動過程中,由動能定理得:mgh-WB平mgd=O-O,則克

2R2R

服安培力做功:WB=mgh-Mmgd,所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=WB=mgh-pmgd,故B錯誤;克服安培力做功轉(zhuǎn)

化為焦耳熱,電阻與導體棒電阻相等,通過它們的電流相等,則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱:QR=;Q=;(mgh-pmgd),

故D錯誤。流過電阻R的電荷量4=上9=四,故C正確;故選C。

R+r2R

【點睛】

題關鍵要熟練推導出感應電荷量的表達式4=這是一個經(jīng)驗公式,經(jīng)常用到,要在理解的基礎上記住,涉及

到能量時優(yōu)先考慮動能定理或能量守恒定律.

3、C

【解析】

AB.錮2;;Am會釋放出射線將它們電離,從而產(chǎn)生電流,而三種射線中a射線能使空氣電離,故錮2;;Am放出的是a

射線,故AB錯誤;

C.半衰期為432年,當經(jīng)864年,發(fā)生兩次衰變,Img的銅將衰變掉四分之三即0.75mg,還剩下0.25mg沒有衰變,

故C正確;

D.半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定,與物理條件和化學狀態(tài)均無關,則溫度升高而半衰期不變,故D錯誤。

故選C。

4、D

【解析】

B.因為是同一根彈簧,彈力相等,故B錯誤;

AC.對甲乙兩個物體受力分析,如圖所示

甲乙都處于靜止狀態(tài),受力平衡,則有

對甲

%=/,叫g=F彈tan600

1cos60°

對乙

tan

T7=4,gg=金45。

乙cos45°

代入數(shù)據(jù)得

呵_tan600_A/3

tn,tan4501

如_cos45°_V2

72-cos60°-_r

故AC錯誤;

D.快速撤去彈簧的瞬間,甲、乙所受合力為其重力在繩端的切向分力

%=/M|gsin60°,=/M2gsin45°

根據(jù)牛頓運動定律有

4_mA_sin60°_1

qF乙sin4500

m2

故D正確。

故選D。

5、A

【解析】

以一根拉線為例,每根拉線拉力向上的分力

F.=Fcos30°^—F

12

由共點力的平衡條件可知:

12Fi=Gi

解得:

F=-----L;

18

A.正色,與結(jié)論相符,選項A正確;

18

B.〉(G+GZ),與結(jié)論不相符,選項B錯誤;

18

C.5±色,與結(jié)論不相符,選項C錯誤;

12

D.鄉(xiāng),與結(jié)論不相符,選項D錯誤;

6

故選Ao

6、B

【解析】

畫出導電粒子的運動軌跡,找出臨界條件好角度關系,利用圓周運動由洛侖茲力充當向心力,分別表示出圓周運動的

半徑,進行比較即可.

【詳解】

磁感應強度為為時,從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為M,最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點,

ZPOM=120°,如圖所示:

M

1o/?

所以粒子做圓周運動的半徑R為:sin6(r=?,得:R=Br

r2

磁感應強度為B2時,從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為N,最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點,

ZPON=60°,如圖所示:

所以粒子做圓周運動的半徑R,為:或1110。=&,得:/?=-

r2

由帶電粒子做圓周運動的半徑:R=r得:

qBqB、2

zmvmv1

R=——=----=—r

qBqB22

聯(lián)立解得:去=6

故選B.

【點睛】

帶電粒子在電磁場中的運動一般有直線運動、圓周運動和一般的曲線運動;直線運動一般由動力學公式求解,圓周運

動由洛侖茲力充當向心力,一般的曲線運動一般由動能定理求解.

二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得。分。

7、BCE

【解析】

由波形圖可知,波I傳到x=4cm位置時質(zhì)點的起振方向向下,則波I振源的起振方向向下;波D傳到x=16cm位置時

質(zhì)點的起振方向向上,則波H振源的起振方向向上;則兩列波的波源起振方向相反,選項A錯誤;由波形圖可知,I

和II兩列波的波長分別為2cm和4cm,則波長之比為1:2,選項B正確;波I的周期Ti=0.02s,則t=0.05s時,質(zhì)點

P在平衡位置向下振動;波H的周期T2=0.04S,則t=0.05s時,質(zhì)點Q在最低點,坐標為(18cm,-3cm),選項C正

確;兩列波的波速均為U=±=」一=100c〃?/s,則再經(jīng)過-5=0.065,即在t=0.1s時刻兩波相遇,因兩

t0.04s2x100

波的頻率不同,則疊加后不能形成穩(wěn)定的干涉圖樣,選項D錯誤;t=0.12s時,波I在x=10cm處的質(zhì)點引起的振動為

在平衡位置向下振動;波II在x=10cm處的質(zhì)點引起的振動為在平衡位置向下振動;則此質(zhì)點的位移為零但振動加強,

選項E正確;故選BCE.

【點睛】

本題要掌握波的獨立傳播原理:兩列波相遇后保持原來的性質(zhì)不變.理解波的疊加遵守矢量合成法則,例如本題中兩

列波的波峰與波峰相遇時,此處相對平衡位置的位移為Ia+A|;當波峰與波谷相遇時此處的位移為H-A|.

8、CD

【解析】

AB.尸A、尸B的大小都隨時間而變化,但合力

/=入+外=10N

不變,故開始一段時間內(nèi)A、B以相同的加速度做勻加速運動,A、B分離前,對整體有

入+用=(加A+/&)”①

設A、B間的彈力為尸AB,對B有

"+冬B="獷②

由于加速度”恒定,則隨著,的增大,氏增大,彈力FAB逐漸減小,當A、B恰好分離時,A、B間的彈力為零,即

“B③

FA=(8-2Z)N,生=(2+2f)N

代入①解得

a=2m/s2

聯(lián)立②③得,t=2s,此時

FA=(8-2r)N=(8-2x2)N=4N

心=(2+2f)N=(2+2x2)N=6N

所以在2s內(nèi),A、B兩物體一直以2m/s2的加速度做勻加速運動,U2s后A、B兩物體分離,故AB錯誤;

C.Uis時A物體的運動速度為

v=a/=2xlm/s=2m/s

故C正確;

D.物體B在U5s時的加速度為

2+2x522

&=&=m/s=4m/s

mBmB3

故D正確。

故選CD。

9、AC

【解析】

ABC.先分析沿外方向拋出的帶電小球,若小球帶正電,則小球所受電場力方向與電場強度方向相同,重力豎直向下,

由左手定則知小球所受洛倫茲力方向垂直而斜向上,小球受力可能平衡,可能做直線運動;若小球帶負電,則小球受

力不可能平衡。再分析沿ac方向拋出的帶電小球,同理可知,只有小球帶負電時可能受力平衡,可能做直線運動。若

小球做直線運動,假設小球同時做勻加速運動,則小球受到的洛倫茲力持續(xù)增大,那么小球?qū)o法做直線運動,假設

不成立,小球做的直線運動一定是勻速運動,故A、C正確,B錯誤;

D.在小球的運動過程中,洛倫茲力不做功,電場力對小球做功,故小球的機械能不守恒,故D錯誤。

故選AC?

10、CD

【解析】

A.為了能夠使粒子通過狹縫時持續(xù)的加速,交變電流的周期和粒子在磁場中運動周期相同,即

_2兀tn

1=------

qB

A錯誤;

B.粒子最終從加速器飛出時

V2

qvB=tn—

R

解得

丫=迺

m

粒子飛出回旋加速器時的速度大小和U無關,B錯誤;

C.粒子在電場中加速的次數(shù)為〃,根據(jù)動能定理

〃12

nqU=—mv

粒子在磁場中運動的時間

1.11q2B2R212兀m兀BR2

1=〃?一/=-----m-----;-----------=------

22qUm22qB2U

C正確;

D.粒子第一次經(jīng)過電場加速

qU

進入磁場,洛倫茲力提供向心力

V2

qv}B=m—

解得

D正確。

故選CD?

三、實驗題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。

11、Dw-Du勻速直線5.00.51錯誤

【解析】

(1)[1][2J.第五個鉤碼落地后木塊將做減速運動,點跡間距逐漸減小,則可以判斷第五個鉤碼落地時可能出現(xiàn)在紙帶中

的Ao~£>u;由此也可判斷第四個鉤碼落地后至第五個鉤碼落地前的一段時間內(nèi),紙帶上點跡均勻,木塊在做勻速直

線運動。

(2)[3][4].由紙帶可看出,第五個鉤碼落地后Ax=0.2cm根據(jù)Ac=可得木塊運動的加速度大小為

△x0.2x10-2

Cl---=--------=5.0m/s2

T-0.022

可得

〃=0.51

(3)[5],根據(jù)紙帶上提供的數(shù)據(jù),分析可知“力越小速度就越小”的觀點是錯誤的。

12、③n—5/2

【解析】將圓盤和玻璃磚一起順時針繞圓心緩慢轉(zhuǎn)動了5。角,發(fā)現(xiàn)全反射,光線③恰好消失;此時的臨界角為C=45。,

則這次他所測得半圓形玻璃磚的折射率〃=—=V2.

sinCsin45

四、計算題: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明、方程式和演算

步驟。

13、(l)-33.0℃<r<51.0℃;(2)2.5L

【解析】

⑴輪胎內(nèi)的氣體做等容變化,則有

PL=PL=PI

ET2T3

2.3_2.0_2.7

273+3-273+1-273+1

解得

芍=一33.0。r3=51.0C

所以汽車安全工作環(huán)境的溫度范圍為—33.0℃</<51.0^

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