中考物理声光热学考点专练附解析实验题.docx
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中考物理声光热学考点专练附解析实验题
专练实验题
一、声探究实验
1．在探究“影响声音响度的因素”时。
（1）同学们采用如图所示的器材，选择音叉做声源，用小锤敲响音叉，将正在发声的音叉________竖直悬挂着的乒乓球。
他们能观察到的现象是________；接下来，他们敲击音叉发出更大的声音，重复上述操作，能观察到的现象是：
________，实验所得的结论是：
声音的响度与声源的振幅有关。
（2）小明设计了另一组实验来进行探究，他用两枚钉子把一根橡皮筋固定在木板上，他用手勾住橡皮筋的中间，慢慢将它向外拉出2cm，松手后听橡皮筋振动发出的声音。
接下来的一步操作是：
________。
【答案】接触；乒乓球会被弹起一定的角度；乒乓球被弹的幅度变大；向外拉出更大的距离。
【解析】通过实验发现，用小锤敲击音叉的时候，将正在发声的音叉接触竖直悬挂着的乒乓球，乒乓球会被弹起一定的角度，说明声音是由于物体的振动产生的；他们敲击音叉发出更大的声音，重复上述操作，能观察到的现象是：
乒乓球被弹起的幅度变大，说明声音的响度与声源的振幅有关；探究声音的响度与声源的振幅有关，应改变橡皮筋的振动幅度，故接下来的一步操作是：
将橡皮筋向外拉出更大的距离，响度变大。
2．在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
（1）如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，这个现象说明________，此研究过程中用到的主要物理研究方法是________。
（2）如图乙，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。
该实验能说明________可以传声，还能说明声波具有________。
（3）如图丙，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音会逐渐变小，甚至最后听不到声音，这个实验说明了________不能传声，用到的主要物理研究方法是________。
【答案】
（1）发声体在振动；转换法；
（2）空气；能量；（3）真空；理想实验推理法。
【解析】
（1）如图甲，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹跳起来，这个现象说明发声体在振动；通过乒乓球的弹开可以说明音叉在振动，这种实验方法叫转换法。
（2）如图乙，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起，该实验能说明空气可以传声，还能说明声波具有能量。
（3）如图丙，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到的声音会逐渐变小，甚至最后听不到声音，这个实验说明了真空不能传声。
随着空气的不断抽出，声音逐渐变弱，在此基础上推理，真空不能传声，此实验方法叫理想实验推理法。
3．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他决定对此进行研究。
经过和同学们讨论，提出了以下猜想：
猜想一：
琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横载面积有关
猜想二：
琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关。
猜想三：
琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确，找到了下表所列9种规格的琴弦进行实验。
（1）为了验证猜想一，应选用编号为A、B、________的琴弦进行实验。
（2）为了验证猜想二，应选用编号为A、D、________的琴弦进行实验。
（3）为了验证猜想三，E琴弦的长度应为________cm。
编号
材料
长度（cm）
横截面积（mm2）
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.02
D
铜
80
0.76
E
铜
1.02
F
铜
100
0.76
G
钢
80
1.02
H
尼龙
80
1.02
I
尼龙
100
1.02
（4）此实验用到的研究方法是________
【答案】
（1）C；
（2）F；（3）80；（4）控制变量法。
【解析】
（1）为验证猜想一，可选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦A、B、C进行研究；
（2）为验证猜想二，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦A、D、F进行研究；（3）为了验证猜想三，应选择横截面积和长度都相同，而材料不同的琴弦进行研究，由此可知G、H符合题意，长度都是80cm，横截面积都是1.02mm2，为了是实验结论更具有普遍性，E琴弦长度应为80cm；（4）在上述探究过程中，总要控制某些因素不变，来找出另外一些因素的关系，这种科学的研究方法叫做控制变量法。
二、探究光的反射定律
4．在探究光现象的实验活动中：
（一）制作“小孔成像观察仪”活动。
（1）需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，圆筒的________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸成的光屏。
（2）用制成的小孔成像观察仪观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将________（选填“变大”“变小”或“不变”），像的亮度________（选填“变亮”“变暗””或“不变”）。
（二）如图乙所示是“探究光的反射规律”的实验装置。
（3）让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面。
在纸板B上可看到光线沿OF方向射出，在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹。
并用量角器测出∠i和∠r的大小；多次改变入射光线与ON的夹角，重复实验。
将实验得的数据记录在表中。
序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
（4）分析实验数据可得出结论：
________；
（5）以直线ON为轴线。
把纸板B向前或向后折，在纸板B上________（选填“能”或“不能”）看到反射光线OF，由此说明反射光线、入射光线与法线在________（选填“同一”或“不同”）平面内。
（6）实验中，从实验室的各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于________（选填“镜面”或“漫”）反射。
【答案】
（1）A；
（2）变大；变暗；（4）反射角等于入射角；（5）不能；同一；（6）漫。
【解析】
（1）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用；该实验中，半透明薄纸相当于光屏，为了使成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端；
（2）观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，即像距变大，由小孔成像的规律可知，光屏上的像变大；由于通过光线的多少不变，像变大时，则像的亮度将变暗；（4）分析实验数据可知，反射角等于入射角；（5）在图乙中，当两块硬纸板在一个平面内时，可以看到入射光线和反射光线，把纸板B向前或向后折，在纸板B上看不到反射光线，由此说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
（6）从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，说明光照到纸板上面发生了漫反射。
5．探究光的反射规律的实验装置如下图甲所示，平面镜放在水平桌面上，带刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直CD的ON轴翻转，纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）实验时，应将纸板与平面镜________放置；
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥之处？
________；
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。
此现象说明了：
________。
【答案】
（1）垂直；
（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【解析】
（1）实验时，白色纸板应垂直放置在平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；
（2）因为一次实验得到的结论具有偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。
此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
6．如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。
（1）如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：
反射角等于入射角。
你认为这样得出结论________（填“合理”或“不合理”），原因是________。
（2）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图甲中的________方向射出，因为在光的反射现象中光路是________的。
（3）如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上________（填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是________。
（4）实验中的可活动纸板的作用：
________、________。
（5）要完成本实验，除了图中出现的实验器材外，还应补充一个测量仪器是________。
【答案】
（1）不合理；实验次数太少，结论不具有普遍性；
（2）OA；可逆；（3）不能；探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
（4）显示光路；探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
（5）量角器。
【解析】
（1）测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：
反射角等于入射角，这样得出结论不合理。
因为实验有偶然性，不能只由一组数据就得出结论，凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验；
（2）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。
（3）以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上不能看到反射光线，是因为纸板F和反射光线以及法线不在同一个平面上，这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
（4）我们看不见光的传播路径，就无法对光线进行研究，在研究光的反射规律时，安装可活动的纸板后，能够间接的在纸板上看到光的传播途径。
故可活动纸板的作用有两个：
①显示光的传播路径，②探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
（5）完成本实验，需要探究反射角和入射角的大小关系，故要用到量角器。
三、探究平面镜成像特点
7．花花同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
（1）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，观察蜡烛A经玻璃板________（选填“反射”或者“折射”）所成的像。
（2）拿点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
这种确定像与物大小的方法是________。
（选填“控制变量法”或“等效替代法”）
（3）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，花花只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________（选填“向右移动”“向左运动”或“不变”）。
【答案】
（1）反射；
（2）等效替代法；（3）不变。
【解析】
（1）因为平面镜成像是光的反射形成的虚像，所以在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，并在玻璃板前观察蜡烛的像。
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；（3）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，花花只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物体的位置不变，蜡烛像的位置不变。
8．在“探究平面镜成像特点”的实验中：
（1）如图（a）所示，小明应选择________（填“平面镜”“单面镀膜玻璃板”或“双面镀膜玻璃板”），在________（填“较亮”或“较暗”）的环境里做实验。
（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和C，是为了比较物与像的________关系。
点燃蜡烛A，在寻找蜡烛A像的位置时，小明应该在________（填“A”或“B”）这一侧观察。
（3）如果无论如何移动蜡烛C都无法与A的像重合，这可能是因为________。
（4）经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图（b）所示为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：
________。
【答案】
（1）单面镀膜玻璃板；较暗；
（2）大小；A；（3）玻璃板没有竖直放置；（4）将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较。
【解析】
（1）在同样的实验环境下，用平面镜成像清晰，但不能确定像的位置；单面镀膜玻璃板”和“双面镀膜玻璃板相比，都能确定像的位置，但单面镀膜玻璃板成像更加清晰，且成一个像，故应选择单面镀膜玻璃板。
点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰。
（2）两根完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系；在玻璃板后面不能直接观察到蜡烛的像，只能透过玻璃板才能观察到蜡烛的像，所以应该在A这一侧进行观察，并通过移动蜡烛C来使其与A的像重合。
（3）玻璃板竖直放在水平桌面上，像在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合，则原因玻璃板没有竖直放置。
（4）为了得到更多的实验结论，应对物距、像距等进行分析，接下来的操作应该是：
将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较。
9．小明想用实验探究平面镜成像特点。
实验室提供了如下器材：
①厚为2mm的玻璃板；②厚为8mm的玻璃板；③直尺；④光屏；⑤两个完全相同的蜡烛A、B；⑥白纸。
（1）实验前应选玻璃板________。
（填器材前的序号）
（2）将蜡烛A竖直放在水平桌面的坐标纸上，点燃蜡烛A，观察发现：
玻璃中A的像A'偏高且倾斜。
在图甲所示的a、b、c三种情况中，________图是产生上述现象的原因。
（3）拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后来回移动，发现蜡烛B与像A'完全重合（如图乙所示），说明平面镜成________（填“等大”或“放大”）的像。
记录物像的位置A、A'多次实验后，记录情况如图丙所示，据此可得出的结论是________。
（4）小明在B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸，他在A侧只能观察到________（填“像A′”或“蜡烛B”）。
这说明像是由于光的________（填“反射”或“折射”）形成的。
【答案】
（1）①；
（2）b；（3）等大；像和物体到平面镜的距离相等；（4）像A′；反射。
【解析】
（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃，故用厚为2mm的玻璃板。
（2）实验时平面镜必须要竖直放置，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，由图可知，a图平面镜竖直放置，不会出现像偏高的情况，b和c图平面镜没有竖直放置，分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点可知，b图平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜，如下图：
；
（3）另外一支相同的蜡烛B与前面的蜡烛A的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物体是等大的；根据图丙可知，都是关于玻璃板所在位置对称的，则可得到：
像和物体到平面镜的距离相等；（4）平面镜成的像是虚像，是由光的反射形成的，故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察仍能看到蜡烛的像。
五、探究光的折射规律实验
10．小聪和小明探究光的折射规律的实验：
（1）将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上。
如图所示；
（2）________。
记录对应入射角和折射角；
（3）多次改变入射角的大小，重复步骤
（2），并比较分析。
表一
入射角/度
折射角/度
30
18
回答下列问题：
①将步骤
（2）补充完整。
②收集的数据表一所示，小明分析表一实验数据，得出了，当光从空气斜射到玻璃中________。
小聪说，此结论不具有普遍性，请你指出其中的不足。
________
③小明想证明在光的折射时，光路是可逆的。
请结合图，说出的你的操作过程。
（只要求一次操作即可）
【答案】①将一束激光从空气斜射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射；②折射角小于入射角；没有多次测量，得出的结论不具有普遍性；③用另一束光沿BO入射，若折射后光线沿OA射出，则证明折射时光路是可逆的。
【解析】①为了探究光的折射规律，应将一束激光从空气斜射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射，记录对应入射角和折射角；②由表一数据可知，当光从空气斜射到玻璃中时，折射角小于入射角；由于实验中没有多次测量，所以得出的结论不具有普遍性；③为了验证折射现象中光路是可逆的，可以用另一束光沿BO入射，若折射后光线沿OA射出，则证明折射时光路是可逆的。
11．唐大伟同学在做探究光的折射特点实验。
如图是光从空气射入水中时的光路。
实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
通过实验还得到如下数据（见表格）。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
（1）分析表中的数据，可得出的结论是：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生________和________现象；
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：
________，且折射角________（大于/等于/小于）入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。
（2）根据表格还能观察到反射角________（大于/等于/小于）入射角。
（3）唐大伟同学说根据上述实验中的发现和结论②就能总结出光的折射特点。
请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。
是否存在不足？
请简要说明理由。
答：
________；理由：
________。
（4）请用箭头把题中的光路标出入射光线、折射光线、反射光线的传播方向（有一条光线方向标错，该问不得分）。
【答案】
（1）①反射；折射； ②折射角随入射角的增大而增大；小于；
（2）等于；（3）是；探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验；（4）如图所示。
【解析】
（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②根据表格数据可知，光从空气斜射到水面时，入射角增大，折射角也增大，但折射角都小于入射角。
（2）根据表格还能观察到反射角等于入射角。
（3）探究过程是不完整的；如果光从空气斜射入其他液体或者玻璃等透明固体里，也存在②的关系，得出的结论就具有普遍性，所以还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。
（4）因为是光由空气斜射到水中，因此水中的光线为折射光线；又因为折射光线和入射光线分别位于法线两侧，所以空气中左侧的光线为入射光线，右侧的光线为反射光线，如下图所示：
。
12．小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中
（1）如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将________（选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向________（选填“会”或“不会”）发生偏折。
（2）如图乙所示，将纸板右半部分绕CD向后翻转任意角度，发现纸板上无折射光束呈现。
此现象说明了：
________；此时纸板上看不到折射光线，下列说法正确的有________[选填下面选项前面的字母]
A．没有折射光线
B．有折射光线但不易看见
C．如果在原折射光线处喷一些烟雾也不可能看见折射光线
（3）如图丙，小明将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏离法线，折射光也逐步偏离法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角随之________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
当光沿着CO方向射入时会沿OD方向射出，此时折射角为________度。
（4）如图丙，他将光沿着BO方向射向空气时，光在空气中沿着OA方向射出，说明折射光路具有________性。
（5）如图丙，如果光线沿着BO方向射向空气，并逐步增大入射角的度数时（入射点的位置不变），折射光线________消失，而________发生反射现象（选填“一定”或“不可能”）。
【答案】
（1）向左移动；会；
（2）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；B；（3）增大；0；（4）可逆；（5）会；一定。
【解析】
（1）光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。
（2）小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，将纸板右半部分绕CD向后翻转任意角度，发现纸板上无折射光束呈现，说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内；此时纸板上看不到折射光线，但折射光线依然存在，故AC错、B正确；（3）①入射光线和法线的夹角是入射角，折射光线和法线夹角是折射角，图丙中入射光逐步偏离法线，折射光也逐步偏离法线，说明入射角增大，折射角也增大。
②当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度。
（4）在图丙中将光沿着BO方向射向空气时，光在空气中沿着OA方向射出，说明折射光路具有可逆性。
（5）在图丙中，如果光线沿着BO方向射向空气，在界面处发生折射，同时也会发生反射；若不断增大光在水中的入射角，增大到一定程度，看不到折射光线，产生了全发射；所以折射光线会消失，一定发生反射现象。
六、探究凸透镜成像规律实验
13．小明在“探究凸透镜成像规律及应用”的实验中，凸透镜焦距未知。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用________作光源，移动光屏，在光屏上得到________的光斑时，如甲所示，可知该凸适镜的焦距为10cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整蜡烛火焰、凸透镜及光屏三者的中心，使其大致在________上，为实验探究做好在备。
（3）将点燃的蜡烛移到标尺10cm处，再移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的、倒立的实像，如乙所示，生活中的________就是利用这一成像原理来工作的。
（4）在图乙所示的情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向右移到标尺15cm处，为了在光屏上再次得到清晰的像，可采取的方法是________。
（5）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果________。
A．成像情况没有变化B．不能成实像C．只能成一半的实像D．能成完整的像，但亮度变暗
【答案】
（1）平行光、最小最亮；
（2）同一高度；（3）照相机；（4）在透镜左侧适当位置安装凸透镜；（5）D。
【解析】
（1）光线平行于主光轴的光线经凸透镜会聚于焦点，所以最小最亮的点就是焦点，焦点到光心的距离即为焦距。
（2）需调节三者中心在同一高度，使像成在光屏的正中央；（3）通过观察物距和像距的大小关系，根据凸透镜成实像的规律，当u＞v时，成倒立缩小实像，应用是照相机。
（4）向右移动蜡烛，由规律物近像远像变大可知，像会向右移动，如果光屏不动，则像需要向左移动，需要安装凸透镜使其提前成像。
（5）因只是遮挡上半部分，不影响透镜的物距、像距和焦距，所以成像特点不会改变，只是影响通过的光的强度，所以仍能成清晰地像，只是像偏暗。
14．用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验，图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）该凸透镜的焦距为________cm。
图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、________的实像。
（2）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一________（选填“近视”或“远视”）眼镜的镜片，则将光屏重新向右移动才能
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