天津市武清區(qū)等五區(qū)縣2025屆高考物理四模試卷含解析_第1頁(yè)
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天津市武清區(qū)等五區(qū)縣2025屆高考物理四模試卷注意事項(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,理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為10:1,在原線圈接入u=30sin(100πt)V的正弦交變電壓。若閉合開關(guān)后燈泡L正常發(fā)光,且燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為1.5Ω,電壓表和電流表均為理想交流電表,則下列說法正確的是()A.副線圈中交變電流的頻率為5Hz B.電壓表的示數(shù)為3VC.電流表的示數(shù)為20A D.燈泡L的額定功率為3W2、一個(gè)做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其加速度方向不變而大小逐漸減小至零,那么該物體的運(yùn)動(dòng)情況不可能是()A.速度不斷增大,加速度減小到零時(shí)速度最大B.速度不斷減小,加速度減小到零時(shí)速度也減小到零C.速度先減小后增大,加速度減小到零時(shí)速度最大D.速度先增大后減小,加速度減小到零時(shí)速度最小3、在超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置中,質(zhì)量為的與質(zhì)量為的發(fā)生核聚變反應(yīng),放出質(zhì)量為的,并生成質(zhì)量為的新核。若已知真空中的光速為,則下列說法正確的是()A.新核的中子數(shù)為2,且該新核是的同位素B.該過程屬于衰變C.該反應(yīng)釋放的核能為D.核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量不守恒4、如圖所示,斜面體ABC固定在水平地面上,斜面的高AB為2m,傾角為θ=37°,且D是斜面的中點(diǎn),在A點(diǎn)和D點(diǎn)分別以相同的初速度水平拋出一個(gè)小球,結(jié)果兩個(gè)小球恰能落在地面上的同一點(diǎn),則落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為()A. B. C. D.5、衛(wèi)星繞某一行星的運(yùn)動(dòng)軌道可近似看成是圓軌道,觀察發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時(shí)間t,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所通過的弧長(zhǎng)為l,該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為。已知引力常量為G,由此可計(jì)算該行星的質(zhì)量為()A. B.C. D.6、托卡馬克(Tokamak)是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置,結(jié)構(gòu)如圖所示.環(huán)心處有一歐姆線圈,四周是一個(gè)環(huán)形真空室,真空室外部排列著環(huán)向場(chǎng)線圈和極向場(chǎng)線圈.當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時(shí),在托卡馬克的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大的渦旋電場(chǎng),將真空室中的等離子體加速,從而達(dá)到較高的溫度.再通過其他方式的進(jìn)一步加熱,就可以達(dá)到核聚變的臨界溫度.同時(shí),環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流,與極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈共同產(chǎn)生磁場(chǎng),在真空室區(qū)域形成閉合磁籠,將高溫等離子體約束在真空室中,有利于核聚變的進(jìn)行.已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比,下列說法正確的是A.托卡馬克裝置中核聚變的原理和目前核電站中核反應(yīng)的原理是相同的B.極向場(chǎng)線圈和環(huán)向場(chǎng)線圈的主要作用是加熱等離子體C.歐姆線圈中通以恒定電流時(shí),托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變D.為了約束溫度為T的等離子體,所需要的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須正比于溫度T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、下列說法正確的()A.在車胎突然爆裂的瞬間,氣體內(nèi)能減少B.凡是能量守恒的過程一定能夠自發(fā)地發(fā)生的C.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D.隨著高度的增加,大氣壓和溫度都在減小,一個(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣(理想氣體)內(nèi)能減小E.能量轉(zhuǎn)化過程中,其總能量越來(lái)越小,所以要大力提倡節(jié)約能源8、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)分離前的過程中,從c到f通過電阻R的電荷量為0.5C9、如圖所示,半圓形圓弧軌道固定在豎直面內(nèi),直徑AD水平,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)以一定的初速度沿圓弧軌道向下運(yùn)動(dòng),物塊恰好勻速率沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)物塊與圓心O的連線與豎直方向的夾角為,重力加速度為g,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),則A.物塊在B點(diǎn)受到軌道支持力的大小等于mgcosB.物塊在B點(diǎn)受到軌道摩擦力的大小等于mgsinC.物塊在B點(diǎn)時(shí)與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于tanD.物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,受到軌道的作用力不斷增大10、下列說法正確的是_________(填正確答案標(biāo)號(hào))A.天空中看到的彩虹是光的干涉現(xiàn)象形成的B.偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波C.光從空氣射入水中時(shí),光的頻率保持不變D.光學(xué)儀器鏡頭上的增透膜利用光的衍射原理E.在水中紅光比藍(lán)光傳播得更怏三、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,不要求寫出演算過程。11.(6分)在一次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)想描繪一標(biāo)有“3V,1.5W”的小燈泡的伏安特性曲線,除導(dǎo)線開關(guān)外還有:A.直流電源(電動(dòng)勢(shì)約為4V,內(nèi)阻可不計(jì))B.直流電流表A1(量程0~3A,內(nèi)阻約為0.1Ω)C.直流電流表A2(量程0~300mA,內(nèi)阻為1Ω)D.直流電壓表V1(量程0~15V,內(nèi)阻很大)E.直流電壓表V2(量程0~4V,內(nèi)陽(yáng)很大)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω,允許通過的最大電流為2A)G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值1kΩ,允許通過的最大電流為0.5A)H.定值電阻R1=1ΩI.定值電阻R2=10Ω實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)。(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_____,電壓表應(yīng)選用_______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____(均用序號(hào)字母表示)。(2)請(qǐng)按要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路_______(3)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)正確作出的小燈泡的伏安特性曲線如圖所示,現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的兩個(gè)相同的小燈泡串聯(lián)后由E=3V,內(nèi)阻不計(jì)的電源供電,此時(shí)燈泡的實(shí)際功率約為______W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。12.(12分)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的裝置探究功和速度變化的關(guān)系:將小鋼球從固定軌道傾斜部分不同位置由靜止釋放,經(jīng)軌道末端水平飛出,落到鋪著白紙和復(fù)寫紙的水平地面上,在白紙上留下點(diǎn)跡.為了使問題簡(jiǎn)化,小鋼球在軌道傾斜部分下滑的距離分別為L(zhǎng)、2L、3L、4L…,這樣在軌道傾斜部分合外力對(duì)小鋼球做的功就可以分別記為W0、2W0、3W0、4W0….(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差必須進(jìn)行多次測(cè)量,在L、2L、3L、4L…處的每個(gè)釋放點(diǎn)都要讓小鋼球重復(fù)釋放多次,在白紙上留下多個(gè)點(diǎn)跡,那么,確定砸同一位置釋放的小鋼球在白紙上的平均落點(diǎn)位置的方法是___________________;(2)為了完成實(shí)驗(yàn),除了測(cè)量小鋼球離開軌道后的下落高度h和水平位移s,還需測(cè)量_____________.A.小鋼球釋放位置離斜面底端的距離L的具體數(shù)值B.小鋼球的質(zhì)量mC.小鋼球離開軌道后的下落高度hD.小鋼球離開軌道后的水平位移x(3)請(qǐng)用上述必要的物理量寫出探究動(dòng)能定理的關(guān)系式:W=______;(4)該實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了如圖所示的圖象,則圖象的橫坐標(biāo)表示_________(用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量符號(hào)表示).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明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖甲所示,質(zhì)量m=1kg的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn)),從固定的四分之一光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)A由靜止滑下,經(jīng)最低點(diǎn)B后滑上位于水平面的木板,并恰好不從木板的右端滑出。已知木板質(zhì)量M=4kg,上表面與圓弧軌道相切于B點(diǎn),木板下表面光滑,滑塊滑上木板后運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示,取g=10m/s2。求:(1)圓弧軌道的半徑及滑塊滑到圓弧軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力大??;(2)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)木板的長(zhǎng)度。14.(16分)在電子技術(shù)中,科研人員經(jīng)常通過在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域施加磁場(chǎng)或電場(chǎng)束控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示,位于M板處的粒子源不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,粒子經(jīng)小孔S1不斷飄入電壓為U的加速電場(chǎng),其初速度可視為零;然后經(jīng)過小孔S2射出后沿x軸方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入x軸上方(含x軸正半軸)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)控制區(qū),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。粒子發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)后離開磁場(chǎng)豎直向下打在水平放置的熒光屏上,已知N板到y(tǒng)軸、熒光屏到x軸的距離均為L(zhǎng),不考慮粒了重力及粒子間的相互作用。(l)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑的大??;(2)求粒子從N板射出到打在熒光屏上所需的時(shí)間;(3)實(shí)際上加速電壓的大小會(huì)在U±范圍內(nèi)微小變化,粒子以不同的速度進(jìn)入磁場(chǎng)控制區(qū)域,均能發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)豎直打在熒光屏上,求有界磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S。15.(12分)如圖所示,直角三角形ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面其中∠A=30°,直角邊BC=a.在截面所在的平面內(nèi),一束單色光從AB邊的中點(diǎn)O射入棱鏡,入射角為i.如果i=45°,光線經(jīng)折射再反射后垂直BC邊射出,不考慮光線沿原路返回的情況.(結(jié)果可用根式表示)(i)求玻璃的折射率n(ⅱ)若入射角i在0~90°之間變化時(shí),求從O點(diǎn)折射到AC邊上的光線射出的寬度.

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.根據(jù)可得該交變電流的頻率f=50Hz,變壓器不改變頻率,所以副線圈中交變電流的頻率為50Hz,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.原線圈所接的交變電壓最大值為V,則有效值為30V,根據(jù),代入數(shù)值解得U=3V,即電壓表的示數(shù)為3V,B項(xiàng)正確;C.燈泡L正常發(fā)光時(shí),副線圈中的電流為A=2AC項(xiàng)錯(cuò)誤;D.燈泡L的額定功率P=I2R=6WD項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】

A.當(dāng)速度的方向和加速度的方向相同時(shí),則可以做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),故A正確;B.當(dāng)加速度的方向和速度方向相反時(shí),則可以做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度也恰好減小到零,故B正確;C.剛開始的時(shí)候速度和加速度的方向相反,則先做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)減速到零時(shí)再做反向加速,加速度減小到零時(shí)速度最大,故C正確;D.只有當(dāng)加速度的方向和速度的方向相同時(shí),做加速運(yùn)動(dòng),因?yàn)榧铀俣确较虿蛔?,所以無(wú)法再做減速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選D。3、A【解析】

A.由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知新核的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為4和2,新核是,是的同位素,中子數(shù)為2,故A正確;B.該過程是核聚變反應(yīng),不屬于衰變,故B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)釋放的核能為故C錯(cuò)誤;D.核反應(yīng)前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故D錯(cuò)誤。故選A。4、A【解析】

設(shè)AB高為h,則從A點(diǎn)拋出的小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間從D點(diǎn)拋出的小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間在水平方向上有代入數(shù)據(jù)得x=m故A正確,BCD錯(cuò)誤。

故選A。5、B【解析】

設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,則其中,聯(lián)立可得故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。6、C【解析】

A、目前核電站中核反應(yīng)的原理是核裂變,原理不同,故A錯(cuò)誤;B、極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈主要作用是將高溫等離子體約束在真空室中,有利于核聚變的進(jìn)行,故B錯(cuò)誤;C、歐姆線圈中通以恒定的電流時(shí),產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),恒定的磁場(chǎng)無(wú)法激發(fā)電場(chǎng),則在托卡馬克的內(nèi)部無(wú)法產(chǎn)生電場(chǎng),等離子體無(wú)法被加速,因而不能發(fā)生核聚變,故C正確.D、帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比,則,由洛倫茲力提供向心力,則,則有,故D錯(cuò)誤.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.車胎突然爆炸瞬間,氣體膨脹,視為短暫的絕熱過程,根據(jù)熱力學(xué)第一定律車胎突然爆裂的瞬間,氣體對(duì)外做功,氣體內(nèi)能減少,A正確;B.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義可知,氣體的壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的,C正確;D.根據(jù)大氣壓的變化規(guī)律可知,隨著高度的增加,大氣壓和溫度都在減小,一個(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣的溫度隨外界溫度的降低而降低,所以氫氣的內(nèi)能減小,D正確;E.能量轉(zhuǎn)化過程中,總能量不變,但能量可以利用的品質(zhì)降低,能源會(huì)越來(lái)越少,E錯(cuò)誤。故選ACD。8、BD【解析】

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)通過的位移大小為:,從c到f通過電阻R的電荷量為:,故D正確。故選BD。9、BD【解析】

A.受力分析如圖所示:物塊在B點(diǎn)時(shí),有:FN-mgcos=m,因此物塊在點(diǎn)受到軌道的支持力大于mgcos。故A不符合題意。B.在B點(diǎn)沿切向加速度為零,即在B點(diǎn)受到軌道摩擦力的大小等于mgsin。故B符合題意。C.在B點(diǎn),μFN=mgsin,則μ==tan。故C不符合題意。D.由于軌道對(duì)物塊的作用力F和重力mg的合力大小恒定,方向始終指向圓心,根據(jù)力的合成及動(dòng)態(tài)分析可知,隨著物塊向下運(yùn)動(dòng)軌道對(duì)物塊的作用力逐漸增大。故D符合題意。10、BCE【解析】

A.雨過天晴時(shí),常在天空出現(xiàn)彩虹,這是太陽(yáng)光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;B.偏振是橫波特有的現(xiàn)象,所以偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波,故B正確;C.根據(jù)波傳播的特點(diǎn)可知,光從空氣射入水中時(shí),光的頻率保持不變。故C正確;D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是膜的前后表面反射光出現(xiàn)疊加,利用光的干涉現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤;E.水對(duì)紅色光的折射率小小于對(duì)藍(lán)色光的折射率,由可知紅色光在水中的速度大于藍(lán)色光的速度,故E正確;故選BCE。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,不要求寫出演算過程。11、CEF0.54--0.57【解析】

(1)[1][2]小燈泡的額定電壓為3V,因此電壓表選擇量程大于等于3V的即可,電壓表故選E;而小燈泡的額定電流為電流表A1量程太大,測(cè)量誤差太大,故應(yīng)用電流表A2和定值電阻并聯(lián),改裝成電流表,電流表故選C;[3]還需要調(diào)節(jié)電路的滑動(dòng)變阻器,為了方便操作,且小燈泡兩端的電壓從零開始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選阻值較小的F;(2)[4]本實(shí)驗(yàn)小燈泡兩端的電壓從零開始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法;同時(shí)因電流表內(nèi)阻與小燈泡的電阻接近,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡的電阻,故電流表選用外接法;實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示:(3)[5]電源內(nèi)阻不計(jì),兩燈泡串聯(lián),每個(gè)燈泡兩端電壓相等為,根據(jù)圖象可知,此電壓下流經(jīng)燈泡的電流為則小燈泡的功率12、用盡可能小的圓圈圈住盡量多的落點(diǎn),圓心即為平均落點(diǎn)的位置B【解析】(1)確定砸同一位置釋放的小鋼球在白紙上的平均落點(diǎn)位置的方法是:用盡可能小的圓圈圈住盡量多的落點(diǎn),圓心即為平均落點(diǎn)的位置;(1)根據(jù)動(dòng)能定律可得:W=mv1

根據(jù)平拋規(guī)律可得:x=vt,h=gt1

聯(lián)立可得探究動(dòng)能定理的關(guān)系式:W=,

根據(jù)表達(dá)式可知為了探究動(dòng)能定理,并測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣冗€需測(cè)量的量為小鋼球的質(zhì)量m,故選B.

(3)由解析(1)可知探究動(dòng)能定理的關(guān)系式為:W=.

(4)根據(jù)圖象形狀可知,W與橫軸表示的物理量成正比例,又因?yàn)楸磉_(dá)式為W=,所以圖象的橫坐標(biāo)表示x1.四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中

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