安徽省合肥市廬陽(yáng)區(qū)第六中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題含解析_第1頁(yè)
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安徽省合肥市廬陽(yáng)區(qū)第六中學(xué)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期第五次調(diào)研考試物理試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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)小球以一定的水平速度拋出,經(jīng)過(guò)t0時(shí)間,小球和拋出點(diǎn)的連線與水平方向夾角為37°,再經(jīng)過(guò)t時(shí)間,小球和拋出點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為53°,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是A. B. C. D.2、觀看科幻電影《流浪地球》后,某同學(xué)設(shè)想地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道通過(guò)木星的情景,如圖所示,軌道上P點(diǎn)距木星最近(距木星表面的高度可忽略)。則A.地球靠近木星的過(guò)程中運(yùn)行速度減小B.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中加速度增大C.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中角速度增大D.地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星第一宇宙速度3、2019年8月,“法國(guó)哪吒”扎帕塔身背燃料包,腳踩由5個(gè)小型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的“飛板”,僅用22分鐘就飛越了英吉利海峽35公里的海面。已知扎帕塔(及裝備)的總質(zhì)量為120kg,設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后將氣流以6000m/s的恒定速度從噴口向下噴出,則當(dāng)扎帕塔(及裝備)懸浮在空中靜止時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴出氣體的質(zhì)量為(不考虛噴氣對(duì)總質(zhì)量的影響,取g=10m/s2)()A.0.02kg B.0.20kg C.0.50kg D.5.00kg4、如圖所示物塊A和B的質(zhì)量分別為4m和m,開(kāi)始A、B均靜止,細(xì)繩拉直,在豎直向上拉力F=6mg作用下,動(dòng)滑輪豎直向上運(yùn)動(dòng).已知?jiǎng)踊嗁|(zhì)量忽略不計(jì),動(dòng)滑輪半徑很小,不考慮繩與滑輪之間的摩擦,細(xì)繩足夠長(zhǎng),在滑輪向上運(yùn)動(dòng)中,物塊A和B的加速度分別為A.a(chǎn)A=g,aB=5g B.a(chǎn)A=aB=gC.a(chǎn)A=g,aB=3g D.a(chǎn)A=0,aB=2g5、甲、乙兩汽車(chē)在兩條平行且平直的車(chē)道上行駛,運(yùn)動(dòng)的v—t圖象如圖所示,已知t=0時(shí)刻甲、乙第一次并排,則()A.t=4s時(shí)刻兩車(chē)第二次并排B.t=6s時(shí)刻兩車(chē)第二次并排C.t=10s時(shí)刻兩車(chē)第一次并排D.前10s內(nèi)兩車(chē)間距離的最大值為12m6、一個(gè)原子核靜止在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)原子核發(fā)生衰變后,它放出一個(gè)α粒子(),其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直。關(guān)于α粒子與衰變后的新核在磁場(chǎng)中做的圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)半徑之比是 B.運(yùn)動(dòng)周期之比是C.動(dòng)能總是大小相等 D.動(dòng)量總是大小相等,方向相反二、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、“風(fēng)云二號(hào)”是我國(guó)發(fā)射的一顆地球同步衛(wèi)星,有一偵查衛(wèi)星A與“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星位于同一軌道平面,兩衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同。在赤道衛(wèi)星觀測(cè)站的工作人員在兩個(gè)晝夜里能觀測(cè)到該偵查衛(wèi)星三次。設(shè)地球的半徑、自轉(zhuǎn)周期分別為RE和TE,g為其表面重力加速度,下列說(shuō)法正確的是()A.風(fēng)云二號(hào)距離地面的高度為 B.偵查衛(wèi)星與風(fēng)云二號(hào)的周期比為7:3C.偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號(hào)的線速度 D.偵查衛(wèi)星的軌道半徑為8、如圖所示,衛(wèi)星1和衛(wèi)星2均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),其中衛(wèi)星1為地球同步軌道衛(wèi)星,衛(wèi)星2是極地衛(wèi)星,衛(wèi)星1的軌道半徑大于衛(wèi)星2的軌道半徑.則下列說(shuō)法正確的是A.衛(wèi)星1和衛(wèi)星2做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心均為地心B.衛(wèi)星2的運(yùn)行周期小于24hC.衛(wèi)星1的向心加速度大于衛(wèi)星2的向心加速度D.衛(wèi)星2的線速度小于靜止在赤道上某物體的線速度9、如圖,電源內(nèi)阻不能忽略,電流表和電壓表均為理想電表,R1=R2<R3<R4,下列說(shuō)法中正確的是()A.若R2短路,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小B.若R2斷路,電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)為零C.若R1短路,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)為零D.若R4斷路,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大10、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一矩形金屬線圈共100匝,繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖乙所示,則下列說(shuō)法中正確的是()A.時(shí),線圈在中性面B.線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的頻率為100HzC.若不計(jì)線圈電阻,在線圈中接入定值電阻,則該電阻消耗的功率為D.線圈磁通量隨時(shí)間的變化率的最大值為三、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分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,m2從高處由靜止開(kāi)始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:O是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,交流電的頻率為50Hz,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g,m2=150g,則:(g取9.8m/s2,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=________J,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEP=__________J;(2)若某同學(xué)作出v2-h圖像如圖所示,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=_________m/s2。12.(12分)某同學(xué)用圖甲電路測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,其中電流表A的量程為0.6A,虛線框內(nèi)為用電流計(jì)G改裝的電壓表。(1)已知電流計(jì)G的滿偏電流Ig=300μA,內(nèi)阻Rg=100Ω,改裝后的電壓表量程為3V,則可計(jì)算出電阻R1=____Ω。(2)某次測(cè)量時(shí),電流計(jì)G的示數(shù)如圖乙,則此時(shí)電源兩端的電壓為_(kāi)__V。(3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片,得到多組電流表A的讀數(shù)I1和電流計(jì)G的讀數(shù)I2,作出I1-I2圖像如圖丙。由圖可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=____V,內(nèi)阻r=____Ω。(4)若電阻R1的實(shí)際阻值大于計(jì)算值,則電源內(nèi)阻r的測(cè)量值____實(shí)際值(填“小于”“等于”或“大于”)。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,在xoy平面內(nèi),有一線狀電子源沿x正方向發(fā)射速度均為v的電子,形成寬為2R、在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對(duì)稱的電子流.電子流沿+x方向射入一個(gè)半徑為R、中心位于原點(diǎn)O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直xoy平面向里.在磁場(chǎng)區(qū)域的正下方d處,有一長(zhǎng)為2d的金屬板MN關(guān)于y軸對(duì)稱放置,用于接收電子,電子質(zhì)量為m,電量為e,不計(jì)電子重力及它們間的相互作用.(1)若正對(duì)0點(diǎn)射入的電子恰好從P點(diǎn)射出磁場(chǎng),求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;(2)在第(1)問(wèn)的情況下,求電子從進(jìn)入磁場(chǎng)到打在MN板上的時(shí)間t:(3)若所有電子都能從P點(diǎn)射出磁場(chǎng),MN板能接收到的電子數(shù)占發(fā)射電子總數(shù)的比例是多大?14.(16分)如圖所示,在空間直角坐標(biāo)系中,I、Ⅱ象限(含x、y軸)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T,方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度為E=10N/C,方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng);Ⅲ、Ⅳ象限(不含x軸)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),光滑圓弧軌道圓心O',半徑為R=2m,圓環(huán)底端位于坐標(biāo)軸原點(diǎn)O。質(zhì)量為m1=lkg,帶電ql=+1C的小球M從O'處水平向右飛出,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,正好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)。質(zhì)量為m2=2kg,帶電q2=+1.8C小球的N穿在光滑圓弧軌道上從與圓心等高處?kù)o止釋放,與M同時(shí)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)并發(fā)生完全非彈性碰撞,碰后生成小球P(碰撞過(guò)程無(wú)電荷損失)。小球M、N、P均可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)小球間的庫(kù)侖力,取g=10m/s2,求:(1)小球M在O'處的初速度為多大;(2)碰撞完成后瞬間,小球P的速度;(3)分析P球在后續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,第一次回到y(tǒng)軸時(shí)的坐標(biāo)。15.(12分)如圖(a),水平地面上固定一傾角為37°的斜面,一寬為l=0.43m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上,磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一正方形金屬線框abcd,線框沿斜面下滑時(shí),ab、cd邊始終與磁場(chǎng)邊界保持平行。以地面為零勢(shì)能面,從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框的機(jī)械能E與位移s之間的關(guān)系如圖(b)所示,圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為R=0.06Ω。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)求:(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框的速度v1;(3)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t;(4)線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的最大電功率Pm;

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、C【解析】

設(shè)平拋初速度大小為v0,經(jīng)過(guò)時(shí)間t0,有:再經(jīng)過(guò)時(shí)間t,有:所以解得:A.與計(jì)算結(jié)果不符,故A錯(cuò)誤。B.與計(jì)算結(jié)果不符,故B錯(cuò)誤。C.與計(jì)算結(jié)果相符,故C正確。D.與計(jì)算結(jié)果不符,故D錯(cuò)誤。2、D【解析】

A.地球靠近木星時(shí)所受的萬(wàn)有引力與速度成銳角,做加速曲線運(yùn)動(dòng),則運(yùn)行速度變大,A錯(cuò)誤;B.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程,其距離r變大,則可知萬(wàn)有引力增大,由牛頓第二定律:則加速度逐漸減小,B錯(cuò)誤;C.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程線速度逐漸減小,而軌道半徑逐漸增大,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的角速度關(guān)系,可知運(yùn)行的角速度逐漸減小,C錯(cuò)誤;D.木星的第一宇宙速度指貼著木星表面做勻速圓周的線速度,設(shè)木星的半徑為R,滿足,而地球過(guò)P點(diǎn)后做離心運(yùn)動(dòng),則萬(wàn)有引力小于需要的向心力,可得可推得:即地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星第一宇宙速度,D正確;故選D。3、B【解析】

設(shè)扎帕塔(及裝備)對(duì)氣體的平均作用力為,根據(jù)牛頓第三定律可知,氣體對(duì)扎帕塔(及裝備)的作用力的大小也等于,對(duì)扎帕塔(及裝備),則設(shè)時(shí)間內(nèi)噴出的氣體的質(zhì)量,則對(duì)氣體由動(dòng)量定理得解得代入數(shù)據(jù)解得發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴出氣體的質(zhì)量為0.2kg,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。4、D【解析】

在豎直向上拉力F=6mg時(shí),此時(shí)A、B受的拉力分別為3mg、3mg,對(duì)A因?yàn)?mg<4mg,故物體A靜止,加速度為0;對(duì)物體B3mg-mg=maB解得aB=2g故選D。5、C【解析】

AB.由圖像可知,在前8s內(nèi),甲的位移x′=vt=48m乙的位移x″=·12m=48m說(shuō)明t=8s時(shí)刻兩車(chē)第二次并排,選項(xiàng)AB均錯(cuò)誤;C.兩車(chē)第二次并排后,設(shè)經(jīng)過(guò)△t時(shí)間兩車(chē)第三次并排,有:v·△t=v1·△t-解得△t=2s,兩車(chē)恰好在乙速度為零時(shí)第三次并排,第三次兩車(chē)并排的時(shí)刻為t=10s,選項(xiàng)C正確;D.由圖像可知,前10s內(nèi)兩車(chē)在t=4s時(shí)刻兩車(chē)距離最大(圖像上左側(cè)的梯形面積),△x=×6m=18m選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6、A【解析】

A.衰變方程為衰變瞬間動(dòng)量守恒,所以洛倫茲力提供向心力,根據(jù)解得半徑所以α粒子與衰變后的新核的半徑之比為A正確;B.原子核在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期為所以α粒子與衰變后的新核的周期之比為B錯(cuò)誤;C.二者動(dòng)量大小始終相等,根據(jù)動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系可知α粒子與衰變后的新核的質(zhì)量不同,動(dòng)能不同,C錯(cuò)誤;D.α粒子與衰變后的新核的動(dòng)量大小始終相同,在衰變瞬間,二者方向相反,隨后在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)量方向不同,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、ACD【解析】

A.由于風(fēng)云二號(hào)是地球同步衛(wèi)星,故它的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T(mén)E。設(shè)地球質(zhì)量為M,風(fēng)云二號(hào)的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、周期等于TE,由萬(wàn)有引力提供向心力得在天體的表面有G=mg由以上兩式解得風(fēng)云二號(hào)距地面的高度為,故A正確;BC.假設(shè)每隔時(shí)間赤道上的人可看到A衛(wèi)星一次,則有解得考慮到兩個(gè)晝夜看到三次的穩(wěn)定狀態(tài),則有解得根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知,偵查衛(wèi)星的線速度大于風(fēng)云二號(hào)的線速度,故B錯(cuò)誤,C正確;D.設(shè)偵查衛(wèi)星的軌道半徑為R,有牛頓第二定律得:解得故D正確。故選ACD。8、AB【解析】

A.由萬(wàn)有引力提供向心力,衛(wèi)星1和衛(wèi)星2的做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心均為地心,A正確;B.衛(wèi)星1的周期為24h,根據(jù):可得:因?yàn)樾l(wèi)星2的軌道半徑小于衛(wèi)星1的軌道半徑,所以衛(wèi)星2的運(yùn)行周期小于衛(wèi)星1的周期,即小于24h,故B正確;C.根據(jù):可得:衛(wèi)星1的向心加速度小于衛(wèi)星2的向心加速度,故C錯(cuò)誤;D.由:可得:可知衛(wèi)星1的線速度小于衛(wèi)星2的線速度,由知赤道上物體的線速度小于衛(wèi)星1的線速度,所以衛(wèi)星2的線速度大于靜止在赤道上某物體的線速度,故D錯(cuò)誤.9、BC【解析】

由圖可知電路結(jié)構(gòu),則由各電阻的變化可知電路中總電阻的變化,由閉合電路歐姆定律可知電流的變化、內(nèi)電壓及路端電壓的變化,再分析局部電路可得出電流有及電壓表的示數(shù)的變化。【詳解】A.若R2短路,則總電阻減小,電路中電流增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,而外電路并聯(lián),故流過(guò)A中的電流減小,電流表示數(shù)減??;電壓表由測(cè)R1兩端的電壓變?yōu)闇y(cè)R3兩端的電壓,由題意可知,電壓表的示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;B.若R2斷路,則總電阻增大,則電路中電流減小,內(nèi)電壓減小,路端電壓增大,電流表示數(shù)增大;因右側(cè)電路斷路,故電壓表示數(shù)變?yōu)榱?,故B正確;C.若R1短路,則總電阻減小,電路中電流增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,而外電路并聯(lián),故流過(guò)A中的電流減小,電流表示數(shù)減小;電壓表測(cè)R1兩端的電壓,R1短路,電壓為零,所以電壓表示數(shù)為零,故C正確;D.若R4斷路,則總電阻增大,總電流減小,故路端電壓增大,因右側(cè)并聯(lián)電路沒(méi)有變化,故電流表示數(shù)增大;電壓表示數(shù)增大,故D錯(cuò)誤。故選BC。10、ACD【解析】

A.t=0.01s時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,穿過(guò)線圈的磁通量最大,線圈在中性面位置,故A正確。B.由圖可知周期為0.02s,則頻率為f=50Hz,故B錯(cuò)誤。C.線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為電阻消耗的功率故C正確。D.t=0.005s電動(dòng)勢(shì)最大為311V,則磁通量隨時(shí)間的變化率為故D正確。故選ACD。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、0.580.599.7【解析】

(1)[1]勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi),中間時(shí)刻速度等于平均速度:動(dòng)能增加量:;[2]系統(tǒng)勢(shì)能的減少量:;(2)[3]根據(jù)機(jī)械能守恒定律:得:斜率:得出:g≈9.7m/s2。12、99002.402.901.0小于【解析】

(1)[1].由改裝原理可知,要串聯(lián)的電阻(2)[2].電流計(jì)G的示數(shù)為240μA,則此時(shí)電源兩端的電壓為240μA×10-6×10000V=2.40V;(3)[3][4].由圖像可知,縱軸截距為290μA,則對(duì)應(yīng)的電壓值為2.90V,即電源電動(dòng)勢(shì)為E=2.90V;內(nèi)阻(4)[5].若電阻R1的實(shí)際阻值大于計(jì)算值,則通過(guò)電流計(jì)G的電流會(huì)偏小,則圖像I2-I1的斜率會(huì)偏小,則電源內(nèi)阻r的測(cè)量值小于實(shí)際值。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、(1)(2)(3)【解析】

(1)可求得電子旋轉(zhuǎn)的軌道半徑是,根據(jù)公式解得(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為電子出磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為總時(shí)間為(3)所有電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑相等,因?yàn)樗须娮佣寄軓狞c(diǎn)射出磁場(chǎng),所以所有電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑均為。板能接收到的電子從點(diǎn)射出時(shí),速度偏轉(zhuǎn)角為(即與正方向的夾角)滿足①到達(dá)點(diǎn)的電子軌跡如圖甲所示,其入射點(diǎn)為,四邊形為菱形,點(diǎn)到軸的距離②到達(dá)點(diǎn)的電子軌跡如圖乙所示,其入射點(diǎn)為,四邊形為菱形,點(diǎn)

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