2001年全国高考物理
试题
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集目录2001年普通高等学校招生全国统一考试物理试题...............................22001年全国普通高等学校招生统一考试（上海卷）物理卷...........122001年普通高等学校招生全国统一考试（江浙卷）理科综合能力测试（物理部分）......................................................................................222001年普通高等学校招生全国统一考试（津晋卷）理科综合能力测试（物理部分）..................................................................................282001年普通高等学校春季招生考试（北京、内蒙古、安徽卷）物理试题...........................................................................................................342001年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）综合能力测试.452001年全国普通高等学校招生统一考试（上海卷）综合能力测试试卷（理科使用）......................................................................................532001年普通高等学校招生全国统一考试物理试题物理本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷共3页，第Ⅱ卷4至10页，共150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷（选择题共40分）注意事项:1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔填写在答题卡上.2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案.不能答在试题卷上.3.考试结束，将本试卷和答题卡一并交回.一．本题共10小题;每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.1.在下列四个方程中，x1、x2、x3和x4各代表某种粒子.①23519513823192U0n38Sr54Xe3x1②1Hx22H0n23823424427③92U90Thx3④12Mg2He13Alx4以下判断中正确的是(A)x1是中子(B)x2是质子(C)x3是α粒子(D)x4是氘核2．一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2,则正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2.已知n1>n2,则(A)U1>U2，P1
U2(D)P1>P2，I1>I23．在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，回产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阴极与阳极之间的电势差U普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出X光的cc(A)最短波长为(B)最长波长为heUheUeUeU(C)最小频率为(D)最大频率为hh4．如图所示。p字形发光物经透镜L在毛玻璃光屏M上成一实像，观察者处于E处。他看到屏M上的像的形状为LME(A)q(B)pP(C)d(D)b5．如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a’b’c是一正方形导线框，’d’a’b边’aba’b’边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于abab方向的拉出过程中外力所做的功，，以W2表示以同样的速率沿平行于bc方向的拉出过程中外力所做的功，则B(A)W1=W2(B)W2=2W1(C)W1=2W2dc(D)W2=4W1d’c’6．按照玻尔理论，下列关于氢原子的论述正确的是22(A)第m个定态和第n个定态的轨道半径rm和rn和之比rm：rn=m：n22(B)第m个定态和第n个定态的能量Em和En和之比Em：En=n：m(C)若电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率为为ν，则其发光频率也是νE(D)若氢原子处于能量为E的定态，则其发光频率为h7．如图，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为Ua、Ub和Uc，Ua>Ub>Uc，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知，cb(A)粒子从K到L的过程中，电场力做负功a(B)粒子从L到M的过程中，电场力做负功(C)粒子从K到L的过程中，静电势能增加LM··N(D)粒子从L到M的过程中，动能减少·K·8．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计的构造原理示意图如图所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；O两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自标尺然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度滑杆滑块(A)方向向左，大小为ks/m(B)方向向右，大小为ks/m(C)方向向左，大小为2ks/m(D)方向向右，大小为2ks/m19．细长轻绳下端栓一小球构成单摆，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，2如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放。对于以后的运动，下列说法中正确的是(A)摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小(B)摆球在左、右两侧上升的最大高度一样A(C)摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等(D)摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍10．如图所示，在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为-23.0m/s，频率为2.5Hz，振幅为8.0×10m。已知t=0时刻P点质元的-2-1位移为y=4.0×10m，速度沿y轴正向。Q点在P点右方9.0×10m处，对于Q点的质元来说，-2(A)在t=0时，位移为y=－4.0×10my(B)在t=0时，速度沿y轴负方向PQ-2x(C)在t=0.1s时，位移为y=－4.0×10m-1(D)在t=0.1s时，速度沿y轴负方向9.0×10m2001年普通高等学校招生全国统一考试物理第Ⅱ卷（非选择题共110分）注意事项:1.第Ⅱ卷共8页，用钢笔或圆珠笔直接答在试题卷中(除题目有特殊规定外).2.答卷前将密封线内的项目填写清楚.题四总二三号171819202122分得分二．本题共3小题;每小题5分，共15分.把答案填在题中的横线上.11．某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间的某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声。已知声速为C340m/s，则两峭壁间的距离为____________m。αF12．如图所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力。现物块静AB止不动，则摩擦力的大小为_____________________。13．如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离l1l2为l2，且每个电荷都处于平衡状态。q1q2q3（1）如q2为正电荷，则q1为____电荷，q3为___电荷。（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是_______：________：_________。三.本题共3小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作图.14．（5分）某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：a．若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行b．若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直c．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关d．衍射条纹的间距与光的波长有关以上几点中，你认为正确的是___________________________。15．（6分）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿打点计时器过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图1所示。图2是打出纸带的一段。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图图15.125.746.417.057.688.338.959.6110.26图2单位:cm2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=____________。（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f=_______________。16.(9分)图1中E为电源，其电动势为ε，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，A为电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻RA：①闭合K1，断开K2调节R1，使电流表I0的读数等于其量程I0；②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表的读数等于，2然后读出的值，取RA≈R2。A901909018×28×128×2737373654654654901901901R18×28×28×12K2737373R2654654654K1E2图1图（1）按图1所示电路在图2所给出的实物图中画出连接导线。RR（2）真实值与测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即A2。RA试导出它与电源电动势ε、电流表量I0程及电流表内阻RA的关系式。（3）若I0=10mA，真实值RA约为30Ω，要想使测量结果的相对误差不大于5%，电源电动势最小应为多少伏？四.本题共6小题，75分，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.17．（12分）质量为M的小船以速度v0行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止在船头和船尾。现小孩a沿水平方向以速率v（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相对于静止水面）向后跃入水中，求小孩b跃出后小船的速度。y18．（12分）如图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感应强度OBv为。一带正电的粒子以速度0从θxO点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。若粒B子射出磁场的位置与O点的距离为ql，求该粒子的电量和质量之比。m19．（12分）“和平号”空间站已于今年3跃23日成功坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海。此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E’通过其他方式散失（不考虑坠落过程中化学反应的能量）。（1）试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E’D的公式。（2）算出E’的数值（结果保留两位有效数字）。5坠落开始时空间站的质量M=1.17×10kg；轨道离地面的高度为h=146km；6地球半径R=6.4×10m；2坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s；4入海残片的质量m=1.2×10kg；入海残片温度升高ΔT=3000K；入海残片的入海速度为声速v=340m/s；3空间站材料每1千克升温1K平均所需能量c=1.010×J；7每销毁1千克材料平均所需能量μ=1.0×10J。20．（13分）如图1所示。一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。F/N65RlFB43图1210481216202428ts图2现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得离F与时间t的关系如图2所示。求杆的质量m和加速度a。21．（13分）在一密封的啤酒瓶中，下方为溶有CO2的啤酒，上方为纯CO2气体。在20℃-3时，溶于啤酒中的CO2的质量为mA=1.050×10kg，上方气体状态CO2的质量mB=-30.137×10kg，压强为p0=1
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大气压。当温度升高到40℃时，啤酒中溶解的CO2的质量有所减少，变为m’A=mA－Δm，瓶中气体CO2的压强上升到p1。已知：mpA0.601，mAp0啤酒的体积不因溶入CO2而变化，且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化。又直p对同种气体。在体积不变的情况下与m成正比。试T计算p1等于多少标准大气压（结果保留两位有效数字）。22．（13分）一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水，井的侧面和底部是密闭的。在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底。在圆管内有一不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动。开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面，如图所示。现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F，使活塞缓33慢向上移动。已知管筒半径r=0.100m，井的半径R=2r，水的密度ρ=1.00×10kg/m，5大气压p0=1.00×10Pa。求活塞上升H=9.00m的过程中拉力F所做的功。（井和管在水面以上及水面以下的部分足够长。不计活塞质量，不计摩擦，重力加速度g=10m/s2。）2001年普通高等学校招生全国统一考试物理试题答案及评分标准一.答案及评分标准:全题40分，每小题4分.每小题全选对的给4分，选不全的给2分，有选错的给0分，不答的给0分1．AC2、BC3、D4、C5、B6、AB7、AC8、D9、AB10、BC二.答案及评分标准:全题15分，每小题5分.答案正确的，按下列答案后面括号内的分数给分;答错的，不答的，都给0分.11、425（5分）12、mg+Fsinα（5分）13、（1）负负（2分，两空都对才给这2分）l1l22l1l22（2）()：1：()（3分，三者之比正确才给这3分）l2l1三.答案及评分标准:全题20分，其中14题5分，15题6分，16题9分.答案正确的，按下列答案后面括号内的分数给分;答错的，不答的，都给0分.14、a，c，d（答对1个给1分，答对2个给3分，答对3个给5分，有错就不给分）2215、（1）4.00m/s（3分，3.90～4.10m/s之间都正确）（2）小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。（1分，有错就不给h分）mgma（2l00089×1289×1289×12分）7373736546546540008×9128×9128×911216、（1）连线如图所示。737373654654654（2）由步骤①得I0①R1RA图2由步骤②得RI20②RAR2RAR22R1RAR2RAR2I0解得RA③RA（3）6V评分标准：本题9分。第（1）问3分，有错就不给分；第（2）问5分，其中①式1分，②式2分，③式2分；第（3）问1分。四、参考解答及评分标准17、参考解答：设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为V，根据动量守恒定律，有(M2m)V0MVmvmv①2m解得V(1)V0②M评分标准：本题12分。①式8分，②式4分。18、参考解答：带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑y兹力的作用，粒子将沿图示轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为l，射出时速度的大小仍为v0，射出方向与x轴的夹角仍为θ。由洛仑兹力公式和牛顿运动定律可得：AO2θxv0qv0Bm式中R为圆轨道的半径。RCBmv0解得R①qB圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由集合l关系可得Rsin②2q2v0sin联立①、②两式，解得③mlB评分标准：本题12分。①式4分，②式6分，③式2分。19、参考解答：2（1）根据题给条件，从近2圆轨道到地面的空间中重力加速度g=10m/s。若以地面为重力势能零点，坠落过程开始空间站在近圆轨道的势能为EP=Mgh①以v表示空间站在近圆轨道上的速度，由牛顿定律可得2vMMg②r其中r为轨道半径，若以R地表示地球半径，则r=R地+h③1由②、③式空间站在近圆轨道上的动能为EkMg(R地h)④213由①④式得，在近圆轨道上空间站的机械能EMg(R地h)⑤22在坠落过程中，用于销毁部分所需的能量为Q汽（Mm)⑥用于残片升温所需的能量Q残cmT⑦12残片的动能为E残mv⑧2用E’表示其他方式散失的能量，则由能量守恒得EQ汽E残Q残E⑨1312由此可得EMg(R地h)(Mm)mvcmT⑩22212（2）以题给的数据代入得E’=2.9×10J11评分标准：本题12分⑤式4分，⑥、⑦、⑧式各1分，⑨式2分，⑩式1分，11式2分。20、参考解答：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有v=at①杆切磁感线，将产生感应电动势Blv②在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流I③R杆受到安培力为f=Ibl④根据牛顿第二定律，有F－f=ma⑤22Bl联立以上各式，得Fmaat⑥R由图线上取两点代入⑥式，可解得a=10m/s，m=0.1kg评分标准：本题13分。得出⑥式给6分，得出最后结果再给7分。21、参考解答：在40℃时，溶入啤酒的CO2的质量为m’A=mA－Δm①因质量守恒，气态CO2的质量为m’B=mB+Δm②mAp1由题设，0.60③mAp0p由于对同种气体，体积不变时，与m成正比，可得Tp1mB313④p0mB293mA1mB由以上各式解得p1P0⑤m2930.6AmB313算得p1=1.6标准大气压⑥评分标准：本题13分。②式3分，④式4分，⑤式4分，⑥2分。22、参考解答：从开始提升到活塞升至内外水面高度差为p0h0=10m的过程中，活塞始终与管内液体接触。（再g提升活塞时，活塞与水面之间将出现真空，另行讨论，）设活塞上升距离为h1，管外液面下降距离为h2，h0=h1+h2①h022r1因液体体积不变，有②h2h122h1Rr333得h1h010m=7.5m③44题给H=9m>h1，由此可知确实有活塞下面是真空的一段过程。活塞移动距离从零到h1的过程中，对于水和活塞这个整体，其机械能的增量应等于除重力外其他力所做的功。因为始终无动能，所以机械能的增量也就等于重力势能的增量，即2h0E(rh1)g④2其他力有管内、外的大气压力和拉力F。因为液体不可压缩，所以内、外大气压力做的总功222p0(Rr)h2p0rh10，故外力做功只是拉力F做的功，由功能关系知W1=ΔE⑤223232p04W1(r)gh0r1.1810J⑥88g2活塞移动距离从h1到H的过程中，液面不变，F是恒力F=πrp0，做功24W2=F(H－h1)=πrp0(H－h1)=4.71×10J⑦4所求拉力F做的总功为W1+W2=1.6510×J⑧评分标准：本题13分③式4分，⑥式3分，⑦式5分，⑧式1分。2001年全国普通高等学校招生统一考试（上海卷）物理卷考生注意：1．答卷前，考生分必将姓名、高考座位号、校验码等填写清楚。2．本试卷共8页，23题，满分150分．考试时间120分钟。请考生用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。3．第19、20、21、22、23题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。有数字计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位。－．（40分）选择题，本大题共8小题，每小题5分，每小题给出的四个答案中，至少有一个是正确的，把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内，每小题全选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分。填写在方括号外的字母，不作为选出的答案。1．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（A）空气阻力做正功（B）重力势能增加（C）动能增加（D）空气阻力做负功．【】2．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有（A）原子的中心有个核，叫做原子核（B）原子的正电荷均匀分布在整个原子中（C）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里（D）带负电的电子在校外绕着核旋转【】3．A、B两点各放有电量为十Q和十2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC＝CD＝DB．将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（A）电场力一直做正功（B）电场力先做正功再做负功（B）电场力一直做负功（D）电场力先做负功再做正功【】4．组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率．如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是33（A）T＝2πR/GM（B）T＝2π3R/GM（C）T＝/G（D）T＝3/G【】5．如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度几，则（A）如果B增大，vm将变大（B）如果α变大，vm将变大（C）如果R变大，vm将变大（D）如果m变小，vm将变大【】6．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则（A）由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用（B）由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用（C）如果断开B线圈的电键S2，无延时作用（D）如果断开B线圈的电键S2，延时将变长【】7．如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（A）R1断路（B）R2断路（C）R3短路（D）R4短路【】8．一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中，（A）升降机的速度不断减小（B）升降机的加速度不断变大（C）先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功（D）到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。【】二．（20分）填空题，本大题共5小题，每小题4分，答案写在题中横线上的空白处，不要求写出演算过程。9．请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：、、。任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：，。牛顿爱因斯坦伽利略10．A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的（填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。11．一束质量为m、电量为q的带电粒图A图B子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为（粒子的重力忽略不计）12．如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图；频率由高到低的先后顺序依次是图。ABCD13．图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B中p1、、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是，汽车的速度是m/s。图A图B三．（30分）实验题，本大题共5小题。第14、15小题是选择题，每小题5分，第16小题6分，第17、18小题各7分14．（5分）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是（A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转（B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转（C）锌板带的是负电荷（D）使验电器指针发生偏转的是正电荷【】15．（5分）某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数据却在P-V图上画出了两条不同双曲线。造成这种情况的可能原因是（A）两次实验中空气质量不同（B）两次实验中温度不同（C）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压的数据不同（D）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体的数据不同。【】16．（6分）要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0～9999Ω）、电键、导线若干。某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（l）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R1＝10Ω，读得电压表的读数为U1（2）将电阻箱R阻值调到R2＝20Ω，读得电压表的读数为U2，由方程组U1＝ε－U1r/R1、U2＝ε－U2/R2解出ε、r为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？17．（7分）利用打点计时器研究一个约1.4高的商店卷帘窗的运动。将纸带粘在卷帘底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。打印后的纸带如图所示，数据如
表格
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所示。纸带中AB、BC、CD,,每两点之间的时间间隔为0.10s，根据各间距的长度，可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V平均。可以将V平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度V。（1）请根据所提供的纸带和数据，绘出卷帘窗运动的V-t图线。（2）AD段的加速度为m/s2，AK段的平均速度为m/s。18．（7分）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量。（l）
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。四．（60分）
计算题
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19．（10分）（10）1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一。请由此估算地求的半径R。（答案保留二位有效数字）11（2）太阳与地球的距离为1.5×10m，太阳光以平行光束入射到地面。地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为三1.87×2410J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7％，而且将吸收到的35％能量重新辐射出去。6太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×10J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。2（a）估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR）。（b）太阳辐射到地球的能量中只有约50％到达地面，W只是其中的一部分。太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明二个理由。20．（10分）如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。（l）下面是某同学对该题的一种解法：解：设l1线上拉力为T1，线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡T1cosθ＝mg，T1sinθ＝T2，T2＝mgtgθ剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mgtgθ＝ma，所以加速度a＝gtgθ，方向在T2反方向。你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即a＝gtgθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。21．（12分）如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中，室温为T0＝300K有一光滑导热活塞C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。（外界大气压等于76cm汞柱）求：（1）将阀门K打开后，A室的体积变成多少？（2）打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和540K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？22．（3分）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计（1）若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO’的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流。（2）撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90o，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt＝（4/Ω）T/s，求L1的功率。23．（18分）如图所示，光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平极光滑相接，平板长为2L，L＝1m，其中心C固定在高为R的竖直支架上，R＝1m，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转．问：（l）在外面上离平板高度为h0处放置一滑块A，使其由静止滑下，滑块与平板间的动摩擦因数μ＝0.2，为使平板不翻转，h0最大为多少？（2）如果斜面上的滑块离平板的高度为h1＝0.45m，并在h1处先后由静止释放两块质量相同的滑块A、B，时间间隔为Δt＝0.2s，则B滑块滑上平板后多少时间，平板恰好翻转。（重力加速度g取10m/s2）参考答案与评分标准说明：（1）定出评分标准是为了尽可能在统一的标准下评定成绩。试题的参考答案是用来说明评分标准的，考生按其他方法或步骤解答，正确的，同样得分；有错的，根据错误的性质，参照评分标准中相应的规定评分。（2）第一、二、三题只要求写出答案，不要求写出演算过程。（3）第19、20、21、22、23题只有最后答案而无演算过程的，不给分。解答中单纯列出与解答无关的文字公式，或虽列出公式，但文字符号与题中所给定的不同，不给分。（4）需作数字计算的问题，对答案的有效数字不作严格要求。一般按试题要求或按试题情况取二位或三位有效数字即可。－．选择题1．C、D2．A、C、D3．B4．A、D5．B、C6．B、C7．A8．C、D评分标准：全题40分，每小题5分，全选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或全部不选的得0分。二．填空题9．伽利略，牛顿，爱因斯坦。伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等；牛顿：发现运动定律，万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应，相对论等。222qUL10．衍射，小于11．2212．BDCA，DBCA13．17，17.92mdv0评分标准：全题20分，每小题4分。第9小题排序正确得2分，分别写出两位科学家的贡献各得1分。第10、11、12、13小题每空格2分。三．实验题14．A、D15．A、B16．应选用量程为3V的电压表．改变电阻箱阻值R，读取若干个U的值，由I＝U/R计算出电流的值，然后作出U－I图线，得到ε、r。17．（l）如图所示，2（2）aAD＝5m/s，vax＝1.39m/s18．（1）设计的电路图如图所示。（2）测量步骤与结果：①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；②将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；③将待测物放在转换器上，记下输出电压U1；由U0＝km0g，得k＝U0/m0g测得U＝kmg，所以m＝m0U/U0。（3）①因电源电压不够而输出电压调不到零；②待测物体质量超出转换器量程。评分标准：全题30分。14、15小题每小题5分，全选对得5分，选对但不全得2分，有选错的得0分。16小题第1空格得2分，第2空相得4分。17小题（1）正确画出v－t图，得3分，后面四点（H用K）连成直线不扣分；（2）每空格各得2分。18小题（1）正确设计出电路图得2分；（2）正确写出测量步骤得2分，只写出部分步骤得1分；写出两个测量方程并得出结果得2分；（3）提出与本题有关的问题得1分．四．计算题719．解：（1）2πR×1/4＝1.00×106R＝6.37×10m①24（2）（a）设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为W，W＝1.87×10J凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为m617m＝W×0.93×0.65/(2.2×10)＝5.14×10kg②使地球表面覆盖一层水的厚度为hh＝m/ρs地球3h＝1.01×10mm③3整个地球表面年平均降雨量约为1.0×10mm（b）大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等。评分标准：全题10分。第（1）小题3分，第（2）小题7分。其中（1）得出①给36分，写出R＝6.4×10m，同样给分。（2）（a）得出②给2分，得出③给2分。（b）写出1个原因，得1分；2个或2个以上正确的原因，得3分；如果写出其它合理的原因，也同样给分。20．解：（1）错。因为I2被剪断的瞬间，l1上的张力大小发生了变化。（2）对。因为G被剪断的瞬间，弹簧U的长度末及发生变化，乃大小和方向都不变。评分标准：全题10分。第（1）小题6分，第（2）小题4分。其中（1）结论正确，得3分；评价和说明理由正确，得3分。（2）结论正确，得2分；评价和说明理由正确，得2分。21．解：（1）开始时，PA0＝2大气压，VA0＝V0/3打开阀门，A室气体等温变化，pA＝l大气压，体积VApA0VA0＝pAVA①②（2）从T0＝300K升到T，体积为V0，压强为PA，等压过程③T1＝400K＜450K，pA1＝pA＝p0，水银柱的高度差为0从T＝450K升高到T2＝540K等容过程，④＝1.2大气压⑤T2＝540K时，水银高度差为15.2cm评分标准：全题12分．第（1）小题4分，第（2）小题8分．其中（1）得出①、②各得2分。（2）得出③式，得3分；结果正确，得三分。得出④、⑤式，各得1分；结果正确，得2分。22解：（1）ε1＝B2av＝0.2×0.8×5＝0.8V①I1＝ε1/R＝0.8/2＝0.4A②2（2）ε2＝ΔФ/Δt＝0.5×πa×ΔB/Δt＝0.32V③22P1＝(ε2/2)/R＝1.28×10W④评分标准：全题13分．第（1小题6分，第（2）小题7分。其中（1）正确得出①式得3分，得出②式得3分；（2）得出③式4分，得出④式得3分。23．解：（1）设A滑到a处的速度为v0＝2gh0①f＝uN，N＝mg，f＝ma，a＝ug②2滑到板上离a点的最大距离为v0＝2ugs0，s0＝2gh0/2ug＝h0/u③A在板上不翻转应满足条件：摩擦力矩小于正压力力矩，即M摩擦≤M压力umgR≤mg(L－s0)④h0≤u(L－Ur)＝0.2(1－0.2)＝0.16m⑤（2）当h＝0.45m，vA＝2gh＝2104.5＝3m/svA＝vB＝3m/s⑥设B在平板上运动直到平板翻转的时刻为t，取Δt＝0.2s2sA＝vA(t＋Δt)－ug(t＋Δt)/2⑦’2sB＝vBt－ugt/2⑦两物体在平板上恰好保持平板不翻转的条件是2umgR＝mg(L－sA)＋mg(L－sB)⑧由⑦＋⑦’式等于⑧式，得t＝0.2s评分标准：全题15分。第（1）小题7分，第（2）小题8分。其中（1）得出①、②、③各得1分，判断M摩擦≤M压力正确得2分，④、⑤式各得1分。（2）得出⑤式得1分，①式得1分，写出③式得3分，最后结果正确得3分。电子化版本由胡波、张映辉编辑2001/7/202001年普通高等学校招生全国统一考试（江浙卷）理科综合能力测试（物理部分）16.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为111A.B.C.D.84217.一定质量的理想气体由状态A经过图中所示过程变到状态B。在此过程中气体的密度A.一直变小B.一直变大C.先变小后变大D.先变大后变小18．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是A.lm1gB.l(m1m2)gKKm1m2C.lm2gD.l()gKKm1m219．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为dv2dv1dv2A．B．0C．D．22vvv2v12120．图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是A．v＝25cm/s，向左传播B．v＝50cm/s，向左传播C．v＝25cm/s，向右传播D．v＝50cm/s，向右传播21．图中所示是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，如图所示。A、B两点间的距离为s，连线AB与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q所做的功等于qCsqQsqQsqCsA．B．C．D．QdCd2Cd2Qd22．如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D．只能是4、6中的某一条23．下列一些说法：①一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反③在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反④在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反A．①②B．①③C．②③D．②④24．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为IcIbA．(bR)B．(aR)BaBcIaIbcC．(cR)D．(R)BbBa29．（20分）实验室中现有器材如实物图1所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。图1图2（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。（3）你要读出的物理量是_________________。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。30．（24分）下图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法是某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝s2、s3射入磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ。最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到狭缝s3的距离为d（1）导出分子离子的质量m的表达式。（2）根据分子离子的质量数M可用推测有机化合物的结构简式。若某种含C、H和卤素的化合物的M为48，写出其结构简式。（3）现有某种含C、H和卤素的化合物，测得两个M值，分别为64和66。试说明原因，并写出它们的结构简式。在推测有机化合物的结构时，可能用到的含量较多的同位素的质量数如下表：元素HCFClBr含量较多的同1121935，3779，81位素的质量数1431.（28分）太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和1H、2He等原子核组14成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e41H2He释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的11H核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，1假定目前太阳全部由电子和1H核组成。6（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R＝6.4×10m，2411地球质量m＝6.0×10kg，日地中心的距离r＝1.5×10m，地球表面处的重力加速度g＝2710m/s，1年约为3.2×10秒，试估算目前太阳的质量M。－274－27（2）已知质子质量mp＝1.6726×10kg，2He质量mα＝6.6458×10kg，电子质－308量me＝0.9×10kg，光速c＝3×10m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。（3）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w＝1.35×1032W/m。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。（估算结果只要求一位有效数字。）理科综合能力测试参考答案及评分标准16B17A18A19C20B21C22B23D24A硫化氢向上排空气法有臭鸡蛋味（其它合理答案也给分）（只要回答出其中一种气体即给分）29．（20分）（1）A2、A3（4分，答对其中一个给2分。若答了A1则不给这4分。）（2）若测r3，实物图如图：（8分，将A2、A3的位置互换不扣分；将A2、A3换成A1，或连线有错，都不给这8分。）（3）A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值R1。（4分）I2I3r3R1（4分，计算公式与测量实物图要相符，否则不给这4分。如图不正确I3也不给这4分。）30．（24分）参考解答：（1）求分子离子的质量以m、q表示离子的质量电量，以v表示离子从狭缝s2射出时的速度，由功能关系可得12mvqU①2射入磁场后，在洛仑兹力作用下做圆周运动，由牛顿定律可得v2qvBm②R式中R为圆的半径。感光片上的细黑线到s3缝的距离d＝2R③解得22qBdm④8U（2）CH3CH2F（3）从M的数值判断该化合物不可能含Br而只可能含Cl，又因为Cl存在两个含量较3537多同位素，即Cl和Cl，所以测得题设含C、H和卤素的某有机化合物有两个M值，其3537对应的分子结构简式为CH3CH2ClM＝64；CH3CH2ClM＝66评分标准：本题24分，其中第（1）问14分，第（2）问3分，第（3）问7分。第（1）问中，①、②、③式各3分，④式5分；第（2）问3分；第（3）问理由3分，结构式各2分。31.（28分）参考解答（1）估算太阳的质量M设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知mM22G2m()r①rT地球表面处的重力加速度mgG2②R322rMm()③TR2g30以题给数值代入，得M＝2×10kg④（2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为2△E＝（4mp＋2me－mα）c⑤代入数值，得－12△E＝4.2×10J⑥（3）根据题给假设，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应M的次数为N10%⑦4mp因此，太阳总共辐射出的能量为E＝N·△E设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为2ε＝4πrw⑧所以太阳继续保持在主星序的时间为Et⑨由以上各式解得20.1M(4mp2mem)ct24mp4rw以题给数据代入，并以年为单位，可得10t＝1×10年＝1百亿年⑩评分标准：本题28分，其中第（1）问14分，第（2）问7分，第（3）问7分。第（1）问中①、②两式各3分，③式4分，得出④式4分；第（2）问中⑤式4分，⑥式3分；第（3）问中⑦、⑧两式各2分，⑨式2分，⑩式1分。2001年普通高等学校招生全国统一考试（津晋卷）理科综合能力测试（物理部分）17.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为111A.B.C.D.84218.一定质量的理想气体由状态A经过图中所示过程变到状态B。在此过程中气体的密度A.一直变小B.一直变大C.先变小后变大D.先变大后变小19．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为K的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为μ。现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是A.lm1gB.l(m1m2)gKKm1m2C.lm2gD.l()gKKm1m220．图中是轮船上悬挂救生艇的装置的简化示意图。A、B是船舷上的固定箍，以N1、N2分别表示固定箍A、B作用于吊杆的水平力的大小，已知救生艇所受的重力P＝1500N，d＝1m，l＝0.8m。如吊杆的质量忽略不计，则A．N1＝1200N，N2＝0B．N1＝0，N2＝1200NC．N1＝1200N，N2＝1200ND．N1＝750N，N2＝750N21．图1所示为一列简谐横波在t＝20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是A．v＝25cm/s，向左传播B．v＝50cm/s，向左传播C．v＝25cm/s，向右传播D．v＝50cm/s，向右传播22．如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中A．1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B．4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C．7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D．只能是4、6中的某一条23．下列一些说法：①一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反③在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反④在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反A．①②B．①③C．②③D．②④24．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金
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