精品解析:2022屆北京市豐臺區(qū)高三(下)一模物理試題(解析版)_第1頁
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文檔簡介

高二物理第一部分一、本部分共14題,每題3分,共42分。在每題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。1.下列關(guān)于物理學(xué)史的敘述不正確的是()A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,表明原子具有核式結(jié)構(gòu)B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,表明原子核內(nèi)部具有結(jié)構(gòu)C.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律D.愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可以很好地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象【1題答案】【答案】A【解析】【詳解】A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子,盧瑟福的α粒子散射實驗,揭示了原子的核式結(jié)構(gòu),故A錯誤,符合題意;B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象,表明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),故B正確,不符合題意;C.玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律,故C正確,不符合題意;D.愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可以很好地解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象,故D正確,不符合題意。故選A。2.有關(guān)紅、綠、紫三束單色光,下述說法正確的是()A.紅光頻率最大B.在空氣中紅光的波長最小C.紅光光子的能量大于綠光光子的能量D.用同一雙縫干涉裝置看到的紫光相鄰兩條亮條紋間距最小【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB.紅光的波長最長,頻率最小,故AB錯誤;C.紅光的頻率小于綠光的頻率小,所以紅光光子的能量小于綠光光子的能量,故C錯誤;D.根據(jù)公式紫光的波長最短,用同一雙縫干涉裝置看到的紫光相鄰兩條亮條紋間距最小,故D正確。故選D。3.納米微吸材料是一種新型材料。如圖所示,一手機被吸附在由納米微吸材料制成的手機支架上,此時手機處于靜止狀態(tài)。若手機質(zhì)量為m,手機和水平面的夾角為,重力加速度為g,手機支架對手機的作用力大小為()

A. B.C. D.【3題答案】【答案】A【解析】【詳解】手機受到重力、摩擦力、支持力、吸引力,手機支架對手機的作用力是指摩擦力、支持力、吸引力的合力。手機處于靜止狀態(tài),由共點力的平衡可知,手機支架對手機的作用力應(yīng)該與重力平衡,大小為mg,方向豎直向上,A正確。故選A。4.如圖所示,長為l的細繩下方懸掛一小球a,繩的另一端固定在天花板上O點處。將小球向右拉開,使細繩與豎直方向成一小角度(小于)后由靜止釋放,并從釋放時開始計時。小球相對于平衡位置O的水平位移為x,向右為正,則小球在一個周期內(nèi)的振動圖像為()

A. B. C. D.【4題答案】【答案】A【解析】【詳解】從釋放時開始計時,即t=0時小球的位移為正向最大,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。5.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷、、三個過程回到原狀態(tài)。其圖像如圖所示,下列說法正確的是()A.過程中外界對氣體做功B.過程中氣體從外界吸熱C.處于狀態(tài)c的氣體壓強最大D.處于狀態(tài)a的氣體分子的平均動能最大【5題答案】【答案】C【解析】詳解】A.過程中,體積增大,氣體對外做功,A錯誤;B.過程中,溫度降低,氣體內(nèi)能減小,;體積不變,。由熱力學(xué)第一定律可知,,故氣體對外放熱,B錯誤;C.由理想氣體狀態(tài)方程可知故圖像中等壓線為過原點的一次函數(shù)。且斜率與壓強成反比,由圖可知c點與原點連線的斜率最小,故處于狀態(tài)c的氣體壓強最大。C正確;D.溫度是分子平均動能的標志,由圖可知,a點溫度最低,故a點分子平均動能最小。D錯誤。故選C。6.如圖所示,a為在地球赤道表面隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體,b為繞地球做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星,軌道半徑可近似為地球半徑。假設(shè)a與b質(zhì)量相同,地球可看作質(zhì)量分布均勻的球體,比較物體a和衛(wèi)星b()A.角速度大小近似相等B.線速度大小近似相等C.向心加速度大小近似相等D.所受地球引力大小近似相等【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】B.由可得近地衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星,則近地衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星;同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角速度相同,半徑大于地球半徑,同步衛(wèi)星線速度大于a的線速度,則近地衛(wèi)星線速度大于a的線速度,故B不符合題意;A.近地衛(wèi)星線速度大于a的線速度,半徑近似相等,由可知近地衛(wèi)星角速度大于a的角速度,故A不符合題意;C.近地衛(wèi)星線速度大于a的線速度,半徑近似相等,由可知近地衛(wèi)星向心加速度大小大于a的向心加速度大小,故C不符合題意;D.由萬有引力公式得a與b質(zhì)量相同,半徑近似相等,a與b所受地球引力大小近似相等,故D符合題意。故選。7.如圖所示,物塊放在與水平面夾角為的傳送帶上,且始終與傳送帶相對靜止。關(guān)于物塊受到的摩擦力f,下列說法正確的是()A.當傳送帶勻速向上運動時,f的方向一定沿傳送帶向下B.當傳送帶減速向上運動時,f的方向一定沿傳送帶向上C.當傳送帶加速向上運動時,f的方向一定沿傳送帶向上D.當傳送帶加速向下運動時,f的方向一定沿傳送帶向下【7題答案】【答案】C【解析】【詳解】A.物塊放在與水平面夾角為的傳送帶上,且始終與傳送帶相對靜止,當傳送帶勻速向上運動時,根據(jù)平衡條件知摩擦力與沿斜面向下的重力的分力等大反向,f的方向一定沿傳送帶向上,故A錯誤;BD.當傳送帶減速向上運動或加速向下運動時,物塊始終與傳送帶相對靜止,由牛頓第二定律得當時,靜摩擦力為零;當a>gsinθ時,靜摩擦力沿斜面向下;當a<gsinθ時,靜摩擦力沿斜面向上;故BD錯誤;C.當傳送帶加速向上運動時,塊始終與傳送帶相對靜止,由牛頓第二定律得f的方向一定沿傳送帶向上,故C正確。故選C。8.交流發(fā)電機的示意圖如圖所示,當線圈繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時,電路中產(chǎn)生的最大電流為,已知線圈轉(zhuǎn)動的周期為T,下列說法正確的是()A.圖示位置磁通量最大,磁通量的變化率最大B.圖示位置電流最大,方向為A→BC.從圖示位置開始經(jīng)過,電流方向?qū)l(fā)生改變D.從圖示位置計時,線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為【8題答案】【答案】D【解析】【詳解】ABC.圖示位置為中性面,磁通量最大,磁通量的變化率最小,電流最小,每經(jīng)過一次圖示位置的中性面,電流方向就改變一次,故ABC錯誤;D.從圖示位置計時,線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為,故D正確。故選D。9.如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流,R為定值電阻,為滑動變阻器,電流表、電壓表均可視為理想電表,不考慮導(dǎo)線電阻對電路的影響。將滑動變阻器的滑片P向上移動過程中,下列說法正確的是()A.電路中總電阻減小B.電流表的示數(shù)減小C.電壓表的示數(shù)減小D.恒流源輸出功率減小【9題答案】【答案】B【解析】【詳解】A.滑動變阻器的滑片向上移動,接入電路的電阻變大,根據(jù)并聯(lián)電路的特征,電路中總電阻增大,A錯誤;BC.恒流源流出總電流不變,滑動變阻器的滑片向上移動,接入電路的電阻變大,電路中總電阻增大,則并聯(lián)部分總電壓增大,即電壓表示數(shù)增大,則流過R的電流增大,由于總電流不變,則流過RL的電流減小,即電流表示數(shù)減小,B正確、C錯誤;D.根據(jù)P=I2R總,由于恒流源電流大小不變,總電阻變大,所以恒流源輸出功率增大,D錯誤。故選B。10.如圖所示,以點電荷為球心畫出兩個球面1和2,半徑分別為和,a點位于球面1上,b點位于球面2上。下列說法正確的是()A.a點電勢高于b點電勢B.a、b兩點場強比為C.穿過球面l的電場線總條數(shù)比穿過球面2的多D.將帶正電的點電荷q從a點移動到b電勢能減小【10題答案】【答案】B【解析】【詳解】A.點電荷的電場線指向點電荷,電勢沿電場線方向降低,則a點電勢低于b點電勢,故A錯誤;B.根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場公式則a、b兩點場強比為故B正確;C.穿過任何一個球面的電場線總條數(shù)相同,故C錯誤;D.將帶正電的點電荷q從a點移動到b,電勢升高,電勢能增加,故D錯誤。故選B。11.如圖所示,某帶電粒子(重力不計)由M點以垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中,穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B。由此推斷該帶電粒子()A.帶負電且動能不變B.運動軌跡為拋物線C.電荷量與質(zhì)量的比值為D.穿越磁場的時間為【11題答案】【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)左手定則,粒子帶正電,故A錯誤;B.該粒子在洛侖茲力作用下做勻速圓周運動,軌跡是圓周的一部分,故B錯誤;C.根據(jù)牛頓第二定律又因為解得故C錯誤;D.穿越磁場的時間為解得故D正確。故選D。12.將質(zhì)量為m的物體從地面豎直向上拋出,一段時間后物體又落回拋出點。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變,下列說法正確的是()A.上升過程的時間大于下落過程的時間B.上升過程中機械能損失小于下落過程中機械能損失C.上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量D.上升過程的動量變化量小于下落過程的動量變化量【12題答案】【答案】C【解析】【詳解】A.設(shè)空氣阻力大小為f,上升過程的加速度大小為a1,由牛頓第二定律得解得設(shè)下降過程的加速度大小為a2,由牛頓第二定律得解得所以上升過程的加速度大小大于下降過程的加速度大小,由于上升和下降的位移相等,由運動學(xué)公式可知,上升過程的時間小于下落過程的時間,故A錯誤;B.由于空氣阻力大小不變,上升過程和下降過程空氣阻力做的功相等,所以上升過程中機械能損失等于下落過程中機械能損失,故B錯誤;C.設(shè)物體從地面豎直向上拋出時的速度為v0,物體落回到地面時的速度為v,由運動學(xué)公式得又因為所以上升過程的動能減小量為下落過程的動能增加量為所以上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量,故C正確;D.上升過程動量的變化量為下落過程的動量變化量為所以上升過程的動量變化量大于下落過程的動量變化量,D正錯誤。故選C13.某同學(xué)通過實驗測定阻值約為的電阻,用內(nèi)阻約為的電壓表,內(nèi)阻約為的電流表進行測量。他設(shè)計了圖甲和圖乙兩種電路,下列說法正確的是()A.實驗中應(yīng)采用圖甲電路,此電路測得的偏大B.實驗中應(yīng)采用圖乙電路,此電路測得的偏大C.實驗中應(yīng)采用圖甲電路,誤差主要是由電壓表分流引起的D.實驗中應(yīng)采用圖乙電路,誤差主要是由電流表分壓引起的【13題答案】【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)故應(yīng)采用電流表外接法,即實驗中采用圖甲電路圖,由于電壓表的分流作用,使得測量的電流值偏大,則根據(jù)可知,測得電阻比真實值小,故ABD錯誤C正確。故選C。14.“血沉”是指紅細胞在一定條件下沉降的速度,在醫(yī)學(xué)中具有重要意義。測量“血沉”可將經(jīng)過處理后的血液放進血沉管內(nèi),由于重力作用,血液中的紅細胞將會下沉。設(shè)血沉管豎直放置且足夠深,紅細胞的形狀為球體。已知紅細胞下落受到血液的粘滯阻力表達式為,其中為血液的粘滯系數(shù),r為紅細胞半徑,v為紅細胞運動的速率。若某血樣中半徑為r的紅細胞,由靜止下沉直到勻速運動的速度為,紅細胞密度為,血液的密度為。以下說法正確的是()A.該紅細胞先做勻加速運動,后做勻速運動B.該紅細胞的半徑可表示為C.若血樣中紅細胞的半徑較小,則紅細胞勻速運動的速度較大D.若采用國際單位制中的基本單位來表示的單位,則其單位為【14題答案】【答案】B【解析】【詳解】A.設(shè)紅細胞質(zhì)量為m,浮力為,由牛頓第二定律又因為故紅細胞隨著速度的增大,粘滯阻力逐漸增大,加速度逐漸減小,紅細胞做加速度減小的加速運動,當加速度減到零時,受力平衡,此后勻速運動,A錯誤;B.紅細胞勻速時又因為紅細胞的質(zhì)量為浮力為聯(lián)立可得解得B正確;C.由上述分析可知若血樣中紅細胞的半徑較小,則紅細胞勻速運動的速度較小,C錯誤;D.由粘滯阻力公式可知故采用國際單位制中基本單位來表示的單位,應(yīng)為,D錯誤。故選B。第二部分二、本部分共6題,共58分。15.物理實驗一般涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如:(1)實驗儀器。在“練習(xí)使用多用表”實驗時,某同學(xué)用多用表的電阻“×10”檔測定值電阻阻值,表盤的示數(shù)如圖所示,則該阻值__________。(2)數(shù)據(jù)分析。某同學(xué)用插針法測定一個半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后,做出的光路圖如圖所示。O為圓心,已知AB的長度為,AO的長度為,CD的長度為,DO的長度為,則此玻璃磚的折射率可表示為____________。(3)實驗原理。用橡皮筋、細繩套和彈簧測力計完成“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗。兩同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別做出的力的圖示如圖甲、乙所示。你認為哪位同學(xué)實驗過程有問題?請說明你的理由_______。【15題答案】【答案】①.180②.③.乙同學(xué);由甲乙兩幅力的圖示可知,F(xiàn)‘是實驗中用一個力單獨拉橡皮筋到達O點的實際作用力,此力應(yīng)與橡皮筋伸長的方向一致,圖乙中方向不在一條直線上,因此乙同學(xué)做的實驗過程有問題【解析】【詳解】(1)[1]如圖歐姆表讀數(shù)為(2)[2]如圖設(shè)圓的半徑為R,入射角為i,折射角為r,由幾何關(guān)系故折射率為(3)[3]乙同學(xué)有問題。由甲乙兩幅力的圖示可知,是實驗中用一個力單獨拉橡皮筋到達O點的實際作用力,此力應(yīng)與橡皮筋伸長的方向一致,圖乙中方向不在一條直線上,因此乙同學(xué)做的實驗過程有問題。16.探究向心力大小F與物體的質(zhì)量m、角速度和軌道半徑r的關(guān)系實驗。(1)本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的__________;A.探究平拋運動的特點B.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系C.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律D.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系(2)某同學(xué)用向心力演示器進行實驗,實驗情景如甲、乙、丙三圖所示a.三個情境中,圖________是探究向心力大小F與質(zhì)量m關(guān)系(選填“甲”、“乙”、“丙”)。b.在甲情境中,若兩鋼球所受向心力的比值為,則實驗中選取兩個變速塔輪的半徑之比為_________。【16題答案】【答案】①.BD②.丙③.2:1【解析】【詳解】(1)[1]在這個實驗中,利用控制變量法來探究向心力的大小與小球質(zhì)量,角速度,半徑之間的關(guān)系;A.探究平拋運動的特點,例如兩球同時落地,兩球在豎直方向上的運動效果相同,應(yīng)用了等效思想,故A不符合題意;B.當一個物理量與多個物理量相關(guān)時,應(yīng)采用控制變量法,探究該物理量與某一個量的關(guān)系,如本實驗中,保持原線圈輸入的U1電一定,探究副線圈輸出的電壓U2與和匝數(shù)n1,n2的關(guān)系,故B符合題意;C.探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律,即兩個分力與合力的作用效果相同,采用的是等效替代的思想,故C不符合題意;D.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系是通過控制變量法研究的,故D符合題意。故選BD。a.[2]根據(jù)F=mrω2可知,要探究向心力大小F與質(zhì)量m關(guān)系,需控制小球的角速度和半徑不變,由圖可知,兩側(cè)采用皮帶傳動,所以兩側(cè)具有相等的線速度,根據(jù)皮帶傳動的特點可知,應(yīng)該選擇兩個塔輪的半徑相等,而且運動半徑也相同,選取不同質(zhì)量的小球,故丙符合題意。b.[3]由圖可知,兩個球的質(zhì)量相等,半徑相同,根據(jù)牛頓第二定律兩個塔輪邊緣的線速度相等根據(jù)聯(lián)立可得兩個變速塔輪的半徑之比為17.某物理興趣小組利用傳感器進行探究,實驗裝置原理如圖所示。裝置中水平光滑直槽能隨豎直轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動,將滑塊套在水平直槽上,用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當滑塊隨水平光滑直槽一起勻速轉(zhuǎn)動時,細線的拉力提供滑塊做圓周運動需要的向心力。拉力的大小可以通過力傳感器測得,滑塊轉(zhuǎn)動的角速度可以通過角速度傳感器測得。(1)小組同學(xué)先讓一個滑塊做半徑r為的圓周運動,得到圖甲中①圖線。然后保持滑塊質(zhì)量不變,再將運動的半徑r分別調(diào)整為、、、,在同一坐標系中又分別得到圖甲中②、③、④、⑤四條圖線。(2)對①圖線的數(shù)據(jù)進行處理,獲得了圖像,如圖乙所示,該圖像是一條過原點的直線,則圖像橫坐標x代表的是________。(3)對5條圖線進行比較分析,得出一定時,的結(jié)論。請你簡要說明得到結(jié)論的方法_______?!?7題答案】【答案】①.(或等帶即可)②.探究F與r的關(guān)系時,要先控制m和不變,因此可在圖像中找到同一個對應(yīng)的向心力,根據(jù)5組向心力F與半徑r的數(shù)據(jù),在F-r坐標系中描點作圖,若得到一條過原點的直線,則說明F與r成正比。【解析】【詳解】(2)[1]根據(jù)向心力的公式根據(jù)圖像知,該圖像是一條過原點的直線,F(xiàn)與x的圖像成正比,則圖像橫坐標x代表的是(或等帶即可);(3)[2]探究F與r的關(guān)系時,要先控制m和不變,因此可在圖像中找到同一個對應(yīng)的向心力,根據(jù)5組向心力F與半徑r的數(shù)據(jù),在F-r坐標系中描點作圖,若得到一條過原點的直線,則說明F與r成正比。18.如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度,一端連接的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻忽略不計。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下,導(dǎo)體棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向右以的加速度勻加速運動,已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量。求:(1)速度時,導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流I的大小和方向;(2)請推導(dǎo)拉力F隨時間t變化的關(guān)系式;(3)若在時撤掉拉力,求從撤掉拉力到導(dǎo)體棒停止運動的過程中,導(dǎo)體棒克服安培力所做的功W?!?8題答案】【答案】(1)2A,N到M;(2);(3)1.25J?!窘馕觥俊驹斀狻浚?)感應(yīng)電動勢為E=BLv=1×0.4×5V=2V根據(jù)閉合電路歐姆定律得電流方向N到M。(2)根據(jù)牛頓第二定律E=BLv

解得(3)在時撤掉拉力,此時速度從撤掉拉力到導(dǎo)體棒停止運動的過程中,導(dǎo)體棒克服安培力所做的功19.如圖所示,半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內(nèi),半圓與光滑水平地面相切于最低點A。質(zhì)量為m的小球以初速度從A點沖上豎直圓環(huán),沿軌道運動到B點飛出,最后落在水平地面上的C點,重力加速度為g,不計空氣阻力。(1)求小球運動到軌道末端B點時的速度大小v;(2)求A、C兩點間的距離x;(3)若半圓形軌道不光滑,小球仍以初速度從A點沖上半圓軌道后,恰好能沿軌道運動到B點飛出,落在水平地面上D點。請你在圖中標出D點的大致位置;并求出小球落在C點時動能與落在D點時動能的差值?!?9題答案】【答案】(1);(2);(3),【解析】【詳解】(1)選AC所在平面為零勢能面,從到由機械能守恒定律得解得(2)由平拋運動的規(guī)律得聯(lián)立解得(3)若軌道不光滑,小球恰好能沿軌道運動到B點飛出,在B點,重力提供向心,根據(jù)牛頓第二定律得從點飛出后,根據(jù)平拋運動規(guī)律解得在圖上位置如圖所示在點時,根據(jù)動能定理得落在點時。根據(jù)動能定理得解得則20.類比是研究問題的常用方法。(1)情境1:如圖甲所示,設(shè)質(zhì)量為的小球以速度與靜止在光滑水平面上質(zhì)量為的小球發(fā)生對心碰撞,碰后兩小球粘在一起共同運動。求兩小球碰后的速度大小v;(2)情境2:如圖乙所示,設(shè)電容器充電后電壓為,閉合開關(guān)K后對不帶電的電容器放電,達到穩(wěn)定狀態(tài)后兩者電壓均為U;a.請類比(1)中求得的v的表達式,寫出放電穩(wěn)定后電壓U與、和的關(guān)系式;b.在電容器充電過程中,電源做功把能量以電場能的形式儲存在電容器中。圖丙為電源給電容器充電過程中,兩極板間電壓u隨極板所帶電量q的變化規(guī)律。請根據(jù)圖像寫出電容器充電電壓達到時儲存的電場能E;并證明從閉合開關(guān)K到兩電容器電壓均為U的過程中,損失的電場能;(3)類比情境1和情境2過程中的“守恒量”及能量轉(zhuǎn)化情況完成下表。情境1情境2動量守恒損失的電場能減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【20題答案】【答案】(1);(2),證明看詳解;(3)情境1中填損失的機械能為,情境2第一個空填電荷守恒,情境2第三個空填失的電場能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【解析】【詳解】(1)根據(jù)動量定理,有有故兩小球碰后的速度大小為。(2)a.根據(jù)題意,進行類比,有得故關(guān)系式為。b.根據(jù)圖像,有損失電場能為代入U的關(guān)系式,可得因則有(3)[1]對情景1的第二個空,類比情境2中第二個空,則情境1中填損失的機械能,有,則有故該空填損失的機械能為。[2]對情境2中的第一個空類比情境1中

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