物理模拟.docx
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物理模拟
2015年福建省厦门外国语学校高考物理一模试卷
一、选择题
1．OMO′N为半圆形玻璃砖的横截面，OO′为过截面圆心且垂直于MN的直线，两条可见单色光线a、b距00′的距离为d，从空气中垂直MN射入玻璃砖中，在半圆界面上发生反射和折射的光路图如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．由图可知a光的频率比b光的小
B．由图可知在玻璃砖中a光的波长比b光的小
C．在光的单缝衍射实验中，相同条件下，b光比a光更不容易发生衍射
D．在光的双缝干涉实验中，相同条件下，a光条纹间距比b光大
2．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：
n2=11：
1，电阻R=20Ω，
是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则（ ）
A．如图甲电压表的示数为20
V
B．R上消耗的电功率为20W
C．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u=220
sin100πtV
D．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u=220
cos50πtV
3．如图所示，在波的传播方向上有间距均为2m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置，一列横波以2m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，a开始由平衡位置向上运动，t=1s时，质点a第一次到达最高点，则质点a第二次从最髙点向其平衡位置运动的时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．质点b，f的加速度逐渐减小B．质点c、e的加速度逐渐增大
C．质点d向下运动D．质点f向下运动
4．如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点．由此可知（ ）
A．该电场可能是某个孤立点电荷产生的电场
B．三个等势面中a等势面的电势最髙
C．无论质点从P点运动到Q点，还是从Q点运动到P点，质点在Q点时的电势能较小
D．质点在运动过程中是通过电场力做功来实现动能和电势能之间的转化
5．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：
存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B=
（k为常数）．磁单极子N的磁场分布如图甲所示，与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似．假设磁单极子N和正点电荷Q均固定，有一非磁性材料制成的带电小球分别在N的正上方和Q的正下方附近做水平匀速圆周运动，下列关于小球的电性及运动方向的说法可能正确的是（ ）
A．图甲中小球带正电，由上往下看做顺时针运动
B．图甲中小球带正电，由上往下看做逆时针运动
C．图乙中小球带正电，由上往下看做逆时针运动
D．图乙中小球带正电，由上往下看做顺时针运动
二、非选择题
6．用如图1所示的实验装置测量重力加速度．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．计算可得重锤下落的加速度．
①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，后接通电源打出一条纸带；
E．选取纸带上的点进行测量；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程加速度大小．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 （将其选项对应的字母填在横线处）
②如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上离起始点O较远的连续五个点A、B、C、D、E，测出A距点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，打点计时器使用电源的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a= ．
7．为了测量金属丝电阻率ρ，提供器材及其规格列表如下：
器材
规格
待测金属丝电阻Rx
阻值在30Ω～40Ω之间
直流电源E
输出电压6.0V
电压表V1
量程3.0V，内阻约3kΩ
电压表V2
量程15.0V，内阻约15KΩ
电流表A1
量程0.6A，内阻约5Ω
电流表A2
量程100mA，内阻约50Ω
滑动变阻器R
最大阻值约20Ω．额定电流0.5A
开关S、导线若干
游标卡尺、米尺
为了能测量金属丝的电阻并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半．请回答下列问题：
①电压表应选 ，电流表应选 （填字母代号）
②按测量Rx阻值的实验要求，请用实线代替导线，连接成完整的实物电路图；
③依据你的连接，开关闭合前应调节滑动变阻器使滑片位于最 ．（填左或右）
④若实验测得的金属丝长度为L，直径为d，电压表读数为U，电流表读数为I，则金属丝的电阻率表达式为ρ= ．
⑤该实验测量电阻存在的系统误差主要来源有 ．（只要指出一项）
8．每年农历正月初一晚上，厦门与金门两地同时燃放礼花，成为两地民众共同庆祝新春佳节的活动．如图，在空旷的水平地面上燃放礼花，使礼花竖直向上发射，当它上升到最大高度H处恰好瞬间爆炸，爆炸产生许多个“小火球”，假设这些“小火球”同时以相同初速度大小v，向各个方向运动．（设礼花上升和“小火球”运动过程，均只考虑重力作用，重力加速度为g）求：
（1）礼花在地面竖直向上发射的初速度v0；
（2）“小火球”的碎片落地点和燃放点间最大水平距离L．
9．如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导体棒ab、cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为u；当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑．（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计；已知重力加速度为g）求：
（1）导体棒cd向右匀速运动时，电路中的电流大小；
（2）导体棒ab匀加速下滑的加速度大小；
（3）若在某时刻，将导体棒cd所受水平恒力撤去，经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q，则这一段时间内导体棒cd产生的焦耳热为多少．
10．如图甲所示，为离子扩束装置的示意图，该装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成．其中偏转电场的两极板由相距为d=0.12m，板长为L1=0.12m两块水平平行放置的导体板组成．一群带负电的相同离子（质量为m=6.4×10﹣27kg；电荷量为g=3.2×10﹣19C；其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行于导体板的方向从两板正中央射入偏转电场．当偏转电场的两极板不加电压时，离子通过两板之间的时间为3×10﹣7s；当偏转电场的两极板间加如图乙所示的电压时，所有离子均能从两板间通过，然后进入水平宽度L2=0.16m、竖直长度足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场右边界为竖直放置的荧光屏（不考虑离子间相互作用）．求：
（1）加速电场的电压U0；
（2）离子射出偏转电场的最大侧移量ym；
（3）当磁感应强度大小取何值时，离子能打到荧光屏的位置最低，并求出最低位置离中心点O的距离．
[物理-选修3-3]
11．下列关于热运动及热现象的说法中正确的是（ ）
A．分子间距离的变化对分子斥力的影响比对分子引力的影响小
B．布朗运动就是液体分子的运动
C．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，气体温度下降
D．做功和热传递在改变物体的内能上效果是不相同的
12．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度．存放食物之前，该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电．若大气压为1.0×105Pa，刚通电时显示温度为27℃，通电一段时间后显示温度为6℃，则此时冷藏室中气体的压强是（ ）
A．2.2×1O5PaB．9.3×1O5PaC．0.22×1O5PaD．0.93×1O5Pa
[物理-选修3-4]
13．下列关于原子及原子核的说法正确的是（ ）
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应
B．外界环境温度升髙，碳同位素
C的原子核半衰期将减小
C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量增加
14．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（ ）
A．Mv0=（M﹣m）v′+mvB．Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v0）
C．Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v′）D．Mv0=Mv′+mv
2015年福建省厦门外国语学校高考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1．OMO′N为半圆形玻璃砖的横截面，OO′为过截面圆心且垂直于MN的直线，两条可见单色光线a、b距00′的距离为d，从空气中垂直MN射入玻璃砖中，在半圆界面上发生反射和折射的光路图如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．由图可知a光的频率比b光的小
B．由图可知在玻璃砖中a光的波长比b光的小
C．在光的单缝衍射实验中，相同条件下，b光比a光更不容易发生衍射
D．在光的双缝干涉实验中，相同条件下，a光条纹间距比b光大
【考点】光的衍射；双缝干涉的条纹间距与波长的关系．
【专题】光的衍射、偏振和电磁本性专题．
【分析】同一种光在不同介质中传播时频率相同．由题，a光已经发生全反射，而b光没有发生全反射，说明a光的临界角小于b光的临界角，由公式sinC=
分析可知，a光的折射率大于b光的折射率，由公式v=
分析光在玻璃中传播速度的大小．a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率比b光的大，真空中a光的波长比b光的波长短．由介质中的波长λ=
，分析在玻璃砖中波长的关系．
【解答】解：
A、由题，a光已经发生全反射，而b光没有发生全反射，说明a光的临界角小于b光的临界角，由公式sinC=
分析可知，a光的折射率大于b光的折射率，故A错误．
B、a光的频率比b光的大，真空中a光的波长比b光的波长短，a光的折射率较大，则由介质中的波长公式λ=
，得到在玻璃砖中，a光的波长比b光的小．故B正确．
C、由上分析，a光的波长比b光的小，在光的单缝衍射实验中，相同条件下，波长越长，越容易发生衍射，故C错误．
D、光的双缝干涉实验中，相同条件下，因a光的波长比b光的小，则a光条纹间距比b光小．故D错误．
故选：
B．
【点评】本题考查频率与介质的关系、全反射、波长与折射率的关系，常见问题，基础题．
2．如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1：
n2=11：
1，电阻R=20Ω，
是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则（ ）
A．如图甲电压表的示数为20
V
B．R上消耗的电功率为20W
C．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u=220
sin100πtV
D．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u=220
cos50πtV
【考点】变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．
【专题】交流电专题．
【分析】由图乙可知交流电压最大值Um，周期T=0.02秒，可由周期求出角速度的值，则可得交流电压u的表达式u=Umcosωt（V），根据电压与匝数程正比，功率公式即可得出结论．
【解答】解：
A、由图象知原线圈电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压即电压表示数为有效值是20V，故A错误；
B、电压表示数为有效值是20V，副线圈的电流为I=
=
=1A，电阻R上消耗的电功率P=I2R=12×20=20W，故B正确；
C、由图乙可知交流电压最大值Um=220
V，周期T=0.02秒，ω=100π，所以u=220
cos（100πt）V，CD错误；
故选：
B
【点评】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压比与匝数比的关系，是解决本题的关键．
3．如图所示，在波的传播方向上有间距均为2m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置，一列横波以2m/s的速度水平向右传播，t=0时到达质点a，a开始由平衡位置向上运动，t=1s时，质点a第一次到达最高点，则质点a第二次从最髙点向其平衡位置运动的时间内，下列说法中正确的是（ ）
A．质点b，f的加速度逐渐减小B．质点c、e的加速度逐渐增大
C．质点d向下运动D．质点f向下运动
【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．
【分析】根据a运动情况，求出a的周期，由波速公式求出波长．分析a第二次到达最高点并由最高点向其平衡位置运动的时间内各质点的运动情况
【解答】解：
由题意得知，当质点a第一次到达最高点时，质点b恰好开始振动；
则在质点a第二次到达最高点，并由最高点向其平衡位置运动的时间内，
A、此时质点b、f两点都由平衡位置向上运动，所以加速度逐渐增大，故A错误；
B、此时间内质点c在波谷处向平衡位置运动，速度增大，e在波峰处向平衡位置运动，速度增大，而加速度减小，故B错误；
C、此时间内质点d在平衡位置向下运动，故C正确；
D、由图可知，质点f均向上运动，故D错误；
故选：
C
【点评】本题通过分析波动形成的过程解答的，作出波形图是解题的关键，并能培养分析问题的能力
4．如图所示，虚线a、b、c表示电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点．由此可知（ ）
A．该电场可能是某个孤立点电荷产生的电场
B．三个等势面中a等势面的电势最髙
C．无论质点从P点运动到Q点，还是从Q点运动到P点，质点在Q点时的电势能较小
D．质点在运动过程中是通过电场力做功来实现动能和电势能之间的转化
【考点】等势面；电势；电势能．
【专题】电场力与电势的性质专题．
【分析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．
【解答】解：
A、孤立点电荷产生的电场的等势线是以点电荷为圆心的同心圆，该图中的等势面不符合这样特点．故A错误；
B、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向左下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故B错误；
C、根据质点受力情况可知，从O到P过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于P点的电势能，故C错误；
D、从Q到P过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，质点在运动过程中是通过电场力做功来实现动能和电势能之间的转化，故D正确．
故选：
D．
【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：
根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化．
5．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：
存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它r处的磁感应强度大小为B=
（k为常数）．磁单极子N的磁场分布如图甲所示，与如图乙所示正点电荷Q的电场分布相似．假设磁单极子N和正点电荷Q均固定，有一非磁性材料制成的带电小球分别在N的正上方和Q的正下方附近做水平匀速圆周运动，下列关于小球的电性及运动方向的说法可能正确的是（ ）
A．图甲中小球带正电，由上往下看做顺时针运动
B．图甲中小球带正电，由上往下看做逆时针运动
C．图乙中小球带正电，由上往下看做逆时针运动
D．图乙中小球带正电，由上往下看做顺时针运动
【考点】带电粒子在混合场中的运动．
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】粒子在磁场中受洛仑兹力及本身的重力做匀速圆周运动，故它们的合力应充当向心力；则分析甲图可得出正确的结果；而在点电荷周围粒子要做匀速圆周运动，则电场力与重力的合力应充当向心．
【解答】解：
A、B、甲图中要使粒子能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力，所以洛伦兹力的方向垂直于磁感线向上；根据左手定则可得在甲图中，若粒子为正电荷且顺时针转动（由上向下看）则其受力斜向上，与重力的合力可以指向圆心，故A正确，B错误；
C、D、Q带正电，则负电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q，则电场力与重力的合力可能充当向心力；但若小球带正电，则小球受电场力逆着电场线，故其与重力的合力向下，合力不能全部提供向心力，故不会做匀速圆周运动，故CD错误；
故选：
A．
【点评】本题巧妙地将电场和磁场相结合，考查了向心力、库仑力及洛仑兹力方向的判断问题，对学生要求较高．
二、非选择题
6．用如图1所示的实验装置测量重力加速度．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量．计算可得重锤下落的加速度．
①下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放悬挂纸带的夹子，后接通电源打出一条纸带；
E．选取纸带上的点进行测量；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程加速度大小．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 BCD （将其选项对应的字母填在横线处）
②如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上离起始点O较远的连续五个点A、B、C、D、E，测出A距点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，打点计时器使用电源的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a=
（s2﹣s1）f2 ．
【考点】测定匀变速直线运动的加速度．
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题．
【分析】
（1）根据实验的原理确定实验测量的物理量，注意打点计时器使用交流电压，实验时应先接通电源，在释放重锤．该实验不需要测量重锤的质量．
（2）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重锤下落的加速度．
【解答】解：
（1）打点计时器使用的是交流电源，使用打点计时器应接到电源的“交流输出”上．测量物体的重力加速度，不需要测量重锤的质量；在实验时应先接通电源，再释放重锤．故选：
BCD．
（2）根据s2﹣s1=a•（2T）2，解得：
a=
=
（s2﹣s1）f2．
故答案为：
（1）BCD；
（2）
（s2﹣s1）f2．
【点评】纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
7．为了测量金属丝电阻率ρ，提供器材及其规格列表如下：
器材
规格
待测金属丝电阻Rx
阻值在30Ω～40Ω之间
直流电源E
输出电压6.0V
电压表V1
量程3.0V，内阻约3kΩ
电压表V2
量程15.0V，内阻约15KΩ
电流表A1
量程0.6A，内阻约5Ω
电流表A2
量程100mA，内阻约50Ω
滑动变阻器R
最大阻值约20Ω．额定电流0.5A
开关S、导线若干
游标卡尺、米尺
为了能测量金属丝的电阻并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半．请回答下列问题：
①电压表应选 V1 ，电流表应选 A2 （填字母代号）
②按测量Rx阻值的实验要求，请用实线代替导线，连接成完整的实物电路图；
③依据你的连接，开关闭合前应调节滑动变阻器使滑片位于最 右 ．（填左或右）
④若实验测得的金属丝长度为L，直径为d，电压表读数为U，电流表读数为I，则金属丝的电阻率表达式为ρ=
．
⑤该实验测量电阻存在的系统误差主要来源有 电压表的分流作用引起的误差 ．（只要指出一项）
【考点】测定金属的电阻率．
【专题】实验题；定性思想；推理法；恒定电流专题．
【分析】①本题实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，根据电源的电动势选择电压表，估算金属丝中最大电流，选择电流表．
②先确定出电路的连接方式，分控制电路和测量电路两部分．由于变阻器总电阻小于金属丝的电阻，变阻器可采用分压式接法．将金属丝的电阻与电压表和电流表的内阻进行比较，确定电流表的接法，再连接实物图．
③开关闭合前应使测量电路的电压和电流最小，确定调节滑动变阻器滑片的位置．
④根据欧姆定律得到电阻的表达式，再根据电阻定律求解电阻率的表达式．
⑤实验测量电阻存在的系统误差主要来源是电压表的分流作用．
【解答】解：
①据题：
电源的输出电压为6V，电压表V2的量程是15V，若用该电压表测量金属丝的电压，其读数最大不超过量程的
，达不到实验要求：
测量时电表的读数大于其量程的一半，测量误差较大，所以电压表应选择V1．
通过金属丝的最大电流约为Imax=
A=0.2A=200mA，电流表A1量程过大，不符合实验要求，故电流表应选择A2．
②由于变阻器的总电阻小于金属丝的电阻，变阻器可采用分压式接法．
因为
=75，
=0.8，则
，所以应采用电流表外接法，测量误差较小．连接实物图如图所示．
③为确保安全，开关闭合前应调节滑动变阻器使滑片位于最右边．
④根据欧姆定律得：
金属丝的电阻为R=
，
由电阻定律得：
R=ρ
，S=
，
联立解得：
ρ=
；
⑤本实验中电压表测量金属丝两端的电压，没有系统误差，由于电压表的分流作用要引起的误差．
故答案为：
①V1，A2；②如图所示；③右；④
；⑤电压表的分流作用引起的误差．
【点评】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、连接实物电路图；要掌握实验器材的选取原则：
安全、精确、方便，能通过估算电路中最大或最小电流，确定电表的量程．确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键．
8．每年农历正月初一晚上，厦门与金门两地同时燃放礼花，成为两地民众共同庆祝新春佳节的活动．如图，在空旷的水平地面上燃放礼花，使礼花竖直向上发射，当它上升到最大高度H处恰好瞬间爆炸，爆炸产生许多个“小火球”，假设这些“小火球”同时以相同初速度大小v，向各个方向运动．（设礼花上升和“小火球”运动过程，均只考虑重力作用，重力加速度为g）求：
（1）礼花在地面竖直向上发射的初速度v0；
（2）“小火球”的碎片落地点和燃放点间最大水平距离L．
【考点】竖直上抛运动；平抛运动．
【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出礼花发射的速度．小火球水平飞出后做平抛运动，结合高度求出平抛运动的时间，通过初速度和时间求出水平距离．
【解答】解：
（1）礼花做竖直上抛运动，根据
得发射速度为：
．
（2）爆炸后沿水平方向飞出的小火球落地距燃放点的水平距离最大．小火球做平抛运动，有：
H=
，
x=vt
解得小火球落地距燃放点最大的水平距离为：
x=
．
答：
（1）礼花在地面竖直向上发射的初速度为
；
（2）“小火球”的碎片落地点和燃放点间最大水平距离L为
．
【点评】本题考查了竖直上抛和平抛运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解．
9．如图所示，间距为L的两根平行金属导轨弯成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中．质量均为m、阻值均为R的导体棒a
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