山東省棗莊市第四十一中學(xué)2022年高考物理五模試卷含解析_第1頁(yè)
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2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑;如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上;如需改動(dòng),先劃掉原來(lái)的答案,然后再寫上新答案;不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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.摩天輪是的樂(lè)場(chǎng)一種大型轉(zhuǎn)輪狀設(shè)施,摩天輪邊緣懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列敘述正確的是A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的機(jī)械能保持不變B.摩天輪物動(dòng)一周的過(guò)程中,乘客所受合外力的沖量為零C.在最低點(diǎn),乘客處于失重狀態(tài)D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客所受的重力的瞬時(shí)功率保持不變2.某理想自耦變壓器接入電路中的示意圖如圖甲所示,圖乙是其輸入電壓u的變化規(guī)律.已知滑動(dòng)觸頭在圖示位置時(shí)原、副線圈的匝數(shù)比為,電阻.下列說(shuō)法正確的是A.通過(guò)R的交流電的頻率為100HzB.電流表A2的示數(shù)為C.此時(shí)變壓器的輸入功率為22WD.將P沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)一些,電流表A1的示數(shù)變小3.如圖甲所示為用伏安法測(cè)量某合金絲電阻的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)中分別用最大阻值是5、50、500的三種滑動(dòng)變阻器做限流電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)的過(guò)程中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別作出電流表讀數(shù)I隨(指滑片移動(dòng)的距離x與滑片在變阻器上可移動(dòng)的總長(zhǎng)度L的比值)變化的關(guān)系曲線a、b、c,如圖乙所示。則圖乙中的圖線a對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器及最適合本實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器是()A.最大阻值為5的滑動(dòng)變阻器∶圖線a對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器B.最大阻值為50的滑動(dòng)變阻器;圖線b對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器C.最大阻值為500的滑動(dòng)變阻器;圖線b對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器D.最大阻值為500的滑動(dòng)變阻器;圖線c對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器4.將一物體豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力。用x表示物體運(yùn)動(dòng)的路程,t表示物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,Ek表示物體的動(dòng)能,下列圖像正確的是()A.B.C.D.5.如圖所示,將一交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd通過(guò)理想變壓器外接電阻R=10Ω,已知線圈邊長(zhǎng)ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m,匝數(shù)為50匝,線圈電阻不計(jì),理想交流電壓表接在原線圈兩端,變壓器原副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:3,線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)的虛線軸以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則()A.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式為e=40sin200t(V)B.交流電壓表的示數(shù)為40VC.電阻R上消耗的電功率為720WD.電流經(jīng)過(guò)變壓器后頻率變?yōu)樵瓉?lái)的3倍6.如圖,容量足夠大的圓筒豎直放置,水面高度為h,在圓筒側(cè)壁開(kāi)一個(gè)小孔P,筒內(nèi)的水從小孔水平射出,設(shè)水到達(dá)地面時(shí)的落點(diǎn)距小孔的水平距離為x,小孔P到水面的距離為y。短時(shí)間內(nèi)可認(rèn)為筒內(nèi)水位不變,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法正確的是()A.水從小孔P射出的速度大小為B.y越小,則x越大C.x與小孔的位置無(wú)關(guān)D.當(dāng)y=,時(shí),x最大,最大值為h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.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)存在相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E,B1磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,平板S上有可讓粒子通過(guò)狹縫到達(dá)記錄粒子位置的膠片。平板S右方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2,則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.該束帶電粒子帶負(fù)電C.速度選擇器的P1極板帶負(fù)電D.在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子,比荷越小8.如圖,內(nèi)壁光滑圓筒豎直固定在地面上,筒內(nèi)有質(zhì)量分別為3m、m的剛性小球a、b,兩球直徑略小于圓筒內(nèi)徑,銷子離地面的高度為h。拔掉銷子,兩球自由下落。若a球與地面間及a、b兩球之間均為彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短,下列說(shuō)法正確的是()A.兩球下落過(guò)程中,b對(duì)a有豎直向下的壓力B.a(chǎn)與b碰后,a的速度為0C.落地彈起后,a能上升的最大高度為hD.落地彈起后,b能上升的最大高度為4h9.如圖甲所示,在光滑絕緣水平面內(nèi)。兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與水平面垂直。邊長(zhǎng)為l的正方形單匝金屬線框abcd位于水平面內(nèi),cd邊與磁場(chǎng)邊界平行。時(shí)刻線框在水平外力F的作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)該磁場(chǎng),回路中的感應(yīng)電流大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是()A.水平外力為恒力B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為C.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到ab邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間為D.線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中外力F做的功大于線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中外力F做的功10.在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí),用到了下面的裝置和圖像。以下描述正確的是()A.圖甲中,弧光燈照射鋅板,驗(yàn)電器的錫箔張開(kāi),由此說(shuō)明鋅板帶正電B.圖乙中,向右移動(dòng)滑片,微安表讀數(shù)變小,可以測(cè)量遏止電壓C.圖乙中,可以研究單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強(qiáng)度的關(guān)系D.圖丙中,強(qiáng)、弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn),說(shuō)明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)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)小組要做“探究小車所受外力與加速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),采用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。(1)本實(shí)驗(yàn)中_______(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力,______(填“需要”或“不需要”)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。(2)該同學(xué)在研究小車運(yùn)動(dòng)時(shí)打出了一條紙帶,如圖2所示。在紙帶上,連續(xù)5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x1=1.45cm,x2=2.45cm,x3=3.46cm,x4=4.44cm,x5=5.45cm,x6=6.46cm,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率f=50Hz,則打紙帶上第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)_____m/s;整個(gè)過(guò)程中小車的平均加速度為_(kāi)______m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)12.(12分)如圖甲(側(cè)視圖只畫了一個(gè)小車)所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來(lái)驗(yàn)證“牛頓第二定律”。兩個(gè)相同的小車放在光滑水平桌面上,右端各系一條細(xì)繩,跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)相同的小盤,增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力,增減車上的砝碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系條細(xì)線,用一個(gè)黑板擦把兩細(xì)線同時(shí)按在固定、粗糙的水平墊片上,使小車靜止(如圖乙)。拿起黑板擦兩車同時(shí)運(yùn)動(dòng),在兩車尚未碰到滑輪前,迅速按下黑板擦,兩車立刻停止,測(cè)出兩車在此過(guò)程中位移的大小。圖丙為某同學(xué)在驗(yàn)證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)的某次實(shí)驗(yàn)記錄,已測(cè)得小車1的總質(zhì)量,小車2的總質(zhì)量。由圖可讀出小車1的位移,小車2的位移_______,可以算出__________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),________(選填“大于”、“小于”或“等于”)。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,帶正電的A球固定在足夠大的光滑絕緣斜面上,斜面的傾角α=37°,其帶電量Q=83×10﹣5C;質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=+1×10﹣7C的B球在離A球L=0.1m處由靜止釋放,兩球均可視為點(diǎn)電荷.(靜電力恒量k=9×109N?m2/C2(1)A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向;(2)B球的速度最大時(shí)兩球間的距離;(3)若B球運(yùn)動(dòng)的最大速度為v=4m/s,求B球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程中電勢(shì)能怎么變?變化量是多少?14.(16分)如圖,兩根相距l(xiāng)=0.4m的平行金屬導(dǎo)軌OC、O′C′水平放置。兩根導(dǎo)軌右端O、O′連接著與水平面垂直的光滑平行導(dǎo)軌OD、O′D′,兩根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿M、N被放置在導(dǎo)軌上,并且始終與導(dǎo)軌保持保持良好電接觸。M、N的質(zhì)量均為m=0.2kg,電阻均為R=0.4Ω,N桿與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1。整個(gè)空間存在水平向左的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T?,F(xiàn)給N桿一水平向左的初速度v0=3m/s,同時(shí)給M桿一豎直方向的拉力F,使M桿由靜止開(kāi)始向下做加速度為aM=2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌電阻不計(jì),(g取10m/s2)。求:(1)t=1s時(shí),N桿上通過(guò)的電流強(qiáng)度大??;(2)求M桿下滑過(guò)程中,外力F與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系;(規(guī)定豎直向上為正方向)(3)已知N桿停止運(yùn)動(dòng)時(shí),M仍在豎直軌道上,求M桿運(yùn)動(dòng)的位移;(4)在N桿在水平面上運(yùn)動(dòng)直到停止的過(guò)程中,已知外力F做功為﹣11.1J,求系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。15.(12分)如圖所示,兩條直線與所夾區(qū)域內(nèi)有兩個(gè)不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的直線邊界與和均垂直。一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子以某一初速度垂直射入磁場(chǎng),受磁場(chǎng)力的作用,最終垂直于邊界且從段射出。已知:兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為、(各物理量單位均為國(guó)際單位制中的主單位),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度為。不計(jì)粒子重力,求:(1)粒子在、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比(2)粒子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間

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【解析】A:乘客隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)能保持不變,重力勢(shì)能隨高度不斷變化,乘客的機(jī)械能不斷變化.故A項(xiàng)錯(cuò)誤.B:摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,速度變化為零,動(dòng)量變化為零,據(jù)動(dòng)量定理:乘客所受合外力的沖量為零.故B項(xiàng)正確.C:在最低點(diǎn),乘客的加速度向上,乘客處于超重狀態(tài).故C項(xiàng)錯(cuò)誤.D:摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,重力與速度的夾角不斷變化,乘客所受的重力的瞬時(shí)功率不斷變化.故D項(xiàng)錯(cuò)誤.2、C【解析】

由圖乙可知,該交流電的周期為T=0.02s,其頻率為50Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;變壓器初級(jí)輸入電壓的有效值,次級(jí)電壓:,則電流表A2的示數(shù)為,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;變壓器的次級(jí)功率為:,則此時(shí)變壓器的輸入功率為22W,選項(xiàng)C正確;將P沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)一些,則次級(jí)匝數(shù)增加,次級(jí)電壓變大,則電流表A1的示數(shù)變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C.3、C【解析】

從圖乙中可以看出a曲線在滑片移動(dòng)很小距離,就產(chǎn)生了很大的電流變化,說(shuō)明該滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)大于被測(cè)量電阻阻值,所以a圖對(duì)應(yīng)500Ω滑動(dòng)變阻器,c圖線電流幾乎不隨著距離x變化,說(shuō)明該滑動(dòng)變阻器是小電阻,所以對(duì)應(yīng)是5Ω的圖像,本實(shí)驗(yàn)采用的是伏安法測(cè)量電阻,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該要保證被測(cè)電阻中的電流變化范圍適當(dāng)大一些,所以選擇圖中b所對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)變阻器,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。4、B【解析】

AB.由機(jī)械能守恒得Ek與x是線性關(guān)系,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.根據(jù)機(jī)械能守恒定律得又得m、v0、g都是定值,則Ek是t的二次函數(shù),Ek-t圖象是拋物線,故CD錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】

A.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,所以電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化關(guān)系為(V)代入數(shù)據(jù)得(V),故A錯(cuò)誤;B.由瞬時(shí)值表達(dá)式(V),可知線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為V,但電壓示數(shù)是有效值,故示數(shù)為V故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)解得變壓器副線圈的電壓V,所以電阻R上消耗的電功率為W故C正確;D.交流電的頻率經(jīng)過(guò)變壓器不發(fā)生變化,故D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解析】

A.取水面上質(zhì)量為m的水滴,從小孔噴出時(shí)由機(jī)械能守恒定律可知解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤;BCD.水從小孔P射出時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),則x=vth-y=gt2解得可知x與小孔的位置有關(guān),由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)y=h-y,即y=h時(shí)x最大,最大值為h,并不是y越小x越大,選項(xiàng)D正確,BC錯(cuò)誤。故選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、AD【解析】

A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具,故A正確;B.帶電粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn),磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外。根據(jù)左手定則知,該束粒子帶正電,故B錯(cuò)誤;C.在平行極板間,根據(jù)左手定則知,帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上,則電場(chǎng)力的方向豎直向下,知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下,所以速度選擇器的極板帶正電,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.進(jìn)入磁場(chǎng)中的粒子速度是一定的,根據(jù)得知越大,比荷越小,故D正確。故選:AD。8、BD【解析】

A.兩球下落過(guò)程中,兩球都處于完全失重狀態(tài),則b對(duì)a沒(méi)有壓力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;BCD.設(shè)兩球落地時(shí)速度均為方向豎直向下,則a與地面相碰后反彈,速度變?yōu)樨Q直向上的v,則ab碰撞時(shí),設(shè)向上為正方向,由動(dòng)量守恒由能量關(guān)系解得則落地彈起后,a能上升的最大高度為零,b能上升的最大高度為選項(xiàng)C錯(cuò)誤,BD正確。故選BD。9、BCD【解析】

根據(jù)線框感應(yīng)電流,結(jié)合i-t圖象知道,線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng),從而再根據(jù)圖象找到進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的時(shí)刻,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就能求出磁場(chǎng)寬度、ab邊離開(kāi)的時(shí)間。根據(jù)感應(yīng)電流的方向,結(jié)合楞次定律得出磁場(chǎng)的方向。根據(jù)安培力公式得出導(dǎo)線框所受的安培力?!驹斀狻烤€框進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)候,要受到安培力的作用,電流是變化的,安培力也是變化的,因此外力F必然不是恒力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由圖乙可知2t0~4t0時(shí)間內(nèi)線框進(jìn)入磁場(chǎng),設(shè)線框勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a,邊框長(zhǎng)為:l=a(4t0)2?a(2t0)2=6at02;磁場(chǎng)的寬度為:d=a(6t0)2?a(2t0)2=16at02;故d=,故選項(xiàng)B正確;設(shè)t時(shí)刻線框穿出磁場(chǎng),則有:6at02=at2?a(6t0)2,解得:t=4t0,選C正確;線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的位移與出磁場(chǎng)過(guò)程的位移相等,根據(jù)可知,線框出離磁場(chǎng)過(guò)程中的水平拉力大于進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的水平拉力,線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中外力F做的功做的功大于線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中水平拉力做的功,選項(xiàng)D正確。故選BCD。10、BD【解析】

A.弧光燈照射鋅板,驗(yàn)電器的錫箔張開(kāi),僅僅能說(shuō)明驗(yàn)電器帶電,無(wú)法判斷電性,故A錯(cuò)誤;B.滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí),光電管所加反向電壓變大,光電流變小,可測(cè)量遏止電壓,故B正確;C.光電管加反向電壓,無(wú)法判定光電子數(shù)與光的強(qiáng)度關(guān)系,故C錯(cuò)誤;D.圖丙中,強(qiáng)黃光和弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn),說(shuō)明遏止電壓與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),根據(jù)因此也說(shuō)明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),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、需要不需要0.49m/s1.0m/【解析】

(1)本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)力傳感器測(cè)量的細(xì)線的拉力,要想將拉力作為小車的合外力,需要平衡摩擦力;由于拉力可以直接讀出,所以鉤碼的質(zhì)量不需要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量;

(2)頻率f=50Hz,則周期T=0.02s,連續(xù)5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔t=5T=0.1s;第5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度

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