2023年新疆維吾爾自治區(qū)且末縣第二中學(xué)物理高三上期末檢測模擬試題含解析_第1頁
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文檔簡介

2023年新疆維吾爾自治區(qū)且末縣第二中學(xué)物理高三上期末檢測模擬試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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,水平桌面上有三個(gè)相同的物體a、b、c疊放在一起,a的左端通過一根輕繩與質(zhì)量為kg的小球相連,繩與水平方向的夾角為60°,小球靜止在光滑的半圓形器皿中。水平向右的力F=20N作用在b上,三個(gè)物體保持靜狀態(tài)。g取10m/s2。下列說法正確的是()A.物體a對(duì)桌面的靜摩擦力大小為10N,方向水平向右B.物體b受到物體a給的一個(gè)大小為20N的摩擦力,方向向左C.物體c受到向右的靜摩擦力,大小為20ND.在剪斷輕繩的瞬間,三個(gè)物體一定會(huì)獲得向右的加速度2、如圖,質(zhì)量為m、帶電荷量為+2q的金屬塊a,在絕緣光滑水平臺(tái)面上以水平初速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng),正碰完全相同的不帶電的靜止金屬塊b,碰后金屬塊b從高臺(tái)上水平飛出,金屬塊a恰好無初速度下落(金屬塊a,b均可視為質(zhì)點(diǎn))。已知在足夠高的光滑高臺(tái)邊緣右邊空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場(電場區(qū)域足夠大)。場強(qiáng)大小E=,碰撞前后兩金屬塊之間的庫侖力不計(jì),空氣阻力不計(jì)。則()A.在水平臺(tái)面上碰后金屬塊b帶電荷量為+2qB.在水平臺(tái)面上碰撞后金屬塊b的速度為C.第一次碰撞后兩金屬塊不可能發(fā)生第二次碰撞D.碰撞后運(yùn)動(dòng)過程中金屬塊b距高臺(tái)邊緣的最大水平距離3、用光子能量為5.0eV的一束光照射陰極P,如圖,當(dāng)電鍵K斷開時(shí)。發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于1.60V時(shí),電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于1.60V時(shí),電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的逸出功為()A.1.6eV B.2.2eV C.3.0eV D.3.4eV4、如圖甲所示的充電電路中,R表示電阻,E表示電源(忽略內(nèi)阻)。通過改變電路中的元件參數(shù)對(duì)同一電容器進(jìn)行兩次充電,對(duì)應(yīng)的電荷量q隨著時(shí)間t變化的曲線如圖乙中的a、b所示。曲線形狀由a變化為b,是由于()A.電阻R變大B.電阻R減小C.電源電動(dòng)勢E變大D.電源電動(dòng)勢E減小5、一根輕質(zhì)彈簧原長為l0,在力F作用下伸長了x。則彈簧的勁度系數(shù)k是()A. B. C. D.6、中國核學(xué)會(huì)發(fā)布消息稱,截至2019年6月底,中國大陸在運(yùn)核電機(jī)組47臺(tái),裝機(jī)容量4873萬千瓦,位居全球第三。鈾核()是獲得核能的主要原料之一,其中一種核反應(yīng)方程為并釋放核能,下列說法正確的是()A.該核反應(yīng)是重核裂變,產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于鈾核()的結(jié)合能B.該核反應(yīng)在中子的轟擊下發(fā)生,核反應(yīng)為人工轉(zhuǎn)變C.X原子核中的核子數(shù)為140個(gè),中子數(shù)為84個(gè)D.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量,根據(jù)E=mc2,所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少二、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、為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì),將其壓制成半圓柱形,如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O的法線成θ角射人。CD為光學(xué)傳感器,可以探測光的強(qiáng)度。從AB面反射回來的光強(qiáng)隨角θ變化的情況如圖乙所示。現(xiàn)在將這種新材料制成的一根光導(dǎo)纖維束彎成半圓形,暴露于空氣中(假設(shè)空氣中的折射率與真空相同),設(shè)半圓形外半徑為R,光導(dǎo)纖維束的半徑為r。則下列說法正確的是A.該新材料的折射率n>1B.該新材料的折射率n<1C.圖甲中若減小入射角θ,則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小D.用同種激光垂直于光導(dǎo)纖維束端面EF射入,如圖丙。若該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄,則彎成的半圓形半徑R與纖維束半徑r應(yīng)滿足的關(guān)系為8、如圖為豎直放置的上粗下細(xì)的玻璃管,水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分,初始溫度相同,使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后,體積變化量為,壓強(qiáng)變化量為,對(duì)液面壓力的變化量為,則()A.水銀柱向下移動(dòng)了一段距離B.C.D.9、如圖甲所示,由一根導(dǎo)線繞成的矩形線圈的匝數(shù)n=10匝,質(zhì)量m=0.04kg、高h(yuǎn)=0.05m、總電阻R=0.5Ω、豎直固定在質(zhì)量為M=0.06kg的小車上,小車與線圈的水平長度l相同。線圈和小車一起沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),并以初速度v0=2m/s進(jìn)入垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,運(yùn)動(dòng)過程中線圈平面和磁場方向始終垂直。若小車從剛進(jìn)磁場位置1運(yùn)動(dòng)到剛出磁場位置2的過程中速度v隨車的位移x變化的圖象如圖乙所示,則根據(jù)以上信息可知()A.小車的水平長度l=10cmB.小車的位移x=15cm時(shí)線圈中的電流I=1.5AC.小車運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)的速度為1.0m/sD.小車由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過程中,線圈產(chǎn)生的熱量Q=0.0875J10、甲、乙兩名溜冰運(yùn)動(dòng)員,M甲=80kg,M乙=40kg,面對(duì)面拉著彈簧秤做圓周運(yùn)動(dòng)的溜冰表演,兩人相距0.9m,彈簧秤的示數(shù)為96N,如圖所示,下列判斷正確的是()A.兩人運(yùn)動(dòng)半徑相同B.兩人的運(yùn)動(dòng)半徑不同,甲為0.3m,乙為0.6mC.甲的線速度12m/s,乙的線速度6m/sD.兩人的角速度均為2rad/s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)某興趣小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理.(1)有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用:A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小,應(yīng)選擇_______(選填“A”或“B”).(2)保持長木板水平,將紙帶固定在小車后端,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔.實(shí)驗(yàn)中,為消除摩擦力的影響,在砝碼盤中慢慢加入沙子,直到小車開始運(yùn)動(dòng).同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除.同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子,直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動(dòng).看法正確的同學(xué)是_____(選填“甲”或“乙”).(3)測出小車的質(zhì)量為M,再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L.小車動(dòng)能的變化量可用ΔEk=算出.砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g;實(shí)驗(yàn)中,小車的質(zhì)量應(yīng)_________(選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量,小車所受合力做的功可用W=mgL算出.多次測量,若W與ΔEk均基本相等則驗(yàn)證了動(dòng)能定理.12.(12分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證“碰撞過程中的動(dòng)量守恒”和探究“碰撞過程中的動(dòng)能是否守恒”。水平的氣墊導(dǎo)軌上有兩滑塊A、B,滑塊A上有寬度為d的遮光板;滑塊B上固定一支架,支架上水平固定一內(nèi)壁光滑左側(cè)開口的細(xì)薄金屬直管,金屬管右側(cè)用金屬板封閉,管內(nèi)靠近金屬板處靜置一金屬小球。氣墊導(dǎo)軌通氣后利用右側(cè)擋板上的彈射裝置將滑塊A向左彈出,測得滑塊A第一次經(jīng)過光電門的時(shí)間為t1,后與靜止的滑塊B相碰,碰后滑塊B和小球一起向左滑動(dòng)滑塊A向右運(yùn)動(dòng)?;瑝KA第二次通過光電門的時(shí)間為t2,滑塊B與左側(cè)擋板剛接觸時(shí),立即被安裝的鎖止裝置鎖止,同時(shí)金屬管中的小球沿管壁飛出落在水平地面上的O點(diǎn)(圖中未畫出)。用天平稱量出滑塊A(包括遮光板的總質(zhì)量M1、滑塊B(包括支架、金屬管)的總質(zhì)量M2、小球的質(zhì)量m,重力加速度為g。請(qǐng)回答以下問題:(1)除了題中已給出的物理量還需用刻度尺測出的物理量及符號(hào)是________。(2)小球離開金屬管口時(shí)的速度大小為________(用題中已知和(1)問中物理量符號(hào)表示)。(3)要驗(yàn)證碰撞過程中的動(dòng)量守恒,本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為________。(4)要進(jìn)一步探究碰撞過程中的動(dòng)能是否守恒,需要比較表達(dá)式________與表達(dá)式________在誤差允許范圍內(nèi)是否相等。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)如圖所示,平行導(dǎo)軌寬為L、傾角為θ,處在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感強(qiáng)度為B,CD為磁場的邊界,導(dǎo)軌左端接一電流傳感器,CD右邊平滑連一足夠長的導(dǎo)軌。質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒ab長也為L,兩端與導(dǎo)軌接觸良好,自導(dǎo)軌上某處由靜止滑下。其余電阻不計(jì),不計(jì)一切摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。(1)棒ab上的感應(yīng)電流方向如何?(2)棒ab在磁場內(nèi)下滑過程中,速度為v時(shí)加速度為多大?(3)若全過程中電流傳感器指示的最大電流為I0。求棒ab相對(duì)于CD能上升的最大高度。14.(16分)如圖所示,半圓形光滑軌道豎直固定且與水平地面相切于A點(diǎn),半徑R=0.1m,其右側(cè)一定水平距離處固定一個(gè)斜面體。斜面C端離地高度h=0.15m,E端固定一輕彈簧,原長為DE,斜面CD段粗糙而DE段光滑?,F(xiàn)給一質(zhì)量為0.1kg的小物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))一個(gè)水平初速,從A處進(jìn)入圓軌道,離開最高點(diǎn)B后恰能落到斜面頂端C處,且速度方向恰平行于斜面,物塊沿斜面下滑壓縮彈簧后又沿斜面向上返回,第一次恰能返回到最高點(diǎn)C。物塊與斜面CD段的動(dòng)摩擦因數(shù),斜面傾角θ=30°,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)物塊碰撞彈簧的機(jī)械能損失。求:(1)物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大?(2)CD間距離L為多少米?(3)小物塊在粗糙斜面CD段上能滑行的總路程s為多長?15.(12分)如圖所示,橫截面積均為S,內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸A、B.A水平、B豎直放置,A內(nèi)氣柱的長為2L,D為B中可自由移動(dòng)的輕活塞,輕活塞質(zhì)量不計(jì).A、B之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,A氣缸中細(xì)管口處有一單向小閥門C,A中氣體不能進(jìn)入B中,當(dāng)B中氣體壓強(qiáng)大于A中氣體壓強(qiáng)時(shí),閥門C開啟,B內(nèi)氣體進(jìn)入A中.大氣壓為P0,初始時(shí)氣體溫度均為27℃,A中氣體壓強(qiáng)為1.5P0,B中活塞D離氣缸底部的距離為3L.現(xiàn)向D上緩慢添加沙子,最后沙子的質(zhì)量為.求:(i)活塞D穩(wěn)定后B中剩余氣體與原有氣體的質(zhì)量之比;(ii)同時(shí)對(duì)兩氣缸加熱,使活塞D再回到初始位置,則此時(shí)氣缸B內(nèi)的溫度為多少?

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.對(duì)受力分析在豎直方向則繩子拉力為對(duì)、、整體受力分析,水平方向根據(jù)平衡條件則桌面對(duì)的靜摩擦力方向水平向右,大小為根據(jù)牛頓第三定律可知,對(duì)桌面的靜摩擦力大小為,方向水平向左,A錯(cuò)誤;B.對(duì)、整體受力分析,水平方向根據(jù)平衡條件可知物體b受到物體a給的一個(gè)大小為20N的摩擦力,方向向左,B正確;C.對(duì)受力分析可知,物體僅受重力和支持力,受到的摩擦力為0,C錯(cuò)誤;D.地面對(duì)、、整體的最大靜摩擦力大小未知,在剪斷輕繩的瞬間,系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未知,D錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】

A.由于金屬塊與金屬塊完全相同,根據(jù)接觸后先中和再平分可知金屬塊與金屬塊的電荷量相等,即在水平臺(tái)面上碰后金屬塊帶電荷量為,故A錯(cuò)誤;B.金屬塊與金屬塊碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:解得在水平臺(tái)面上碰撞后金屬塊的速度為:故B錯(cuò)誤;C.碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),在水平方向受到電場力和高臺(tái)邊緣對(duì)金屬塊的支持力,處于靜止?fàn)顟B(tài);碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),在水平方向受到向左電場力,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),所以第一次碰撞后兩金屬塊會(huì)發(fā)生第二次碰撞,故C錯(cuò)誤;D.碰撞后運(yùn)動(dòng)過程中金屬塊在水平方向有:距高臺(tái)邊緣的最大水平距離:故D正確。故選D。3、D【解析】

設(shè)用光子能量為5.0eV的光照射時(shí),光電子的最大初動(dòng)能為Ekm,當(dāng)反向電壓達(dá)到U=1.60V以后,電流表讀數(shù)為零說明具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽極,因此Ekm=eU=1.60eV根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hv-W0,陰極材料的逸出功為W0=hv-Ekm=3.40eV.故選D。4、A【解析】

由圖象可以看出,最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化,只是充電時(shí)間發(fā)生了變化,說明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變化,即電源的電動(dòng)勢不變,而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時(shí)間變長了,說明充電電流變小了,即電阻變大了,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。5、B【解析】

已知彈簧的彈力F與伸長的長度x,根據(jù)胡克定律得ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。6、A【解析】

A.結(jié)合質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知,鈾核裂變的產(chǎn)物為氙核和鍶核,并會(huì)釋放能量,則裂變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于鈾核的結(jié)合能,故A正確;B.該核反應(yīng)為重核裂變,不是人工轉(zhuǎn)變,故B錯(cuò)誤;C.X原子核中的核子數(shù)為(235+1)-(94+2)=140個(gè),中子數(shù)為140-(92-38)=86個(gè),故C錯(cuò)誤;D.裂變時(shí)釋放能量,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,但是總質(zhì)量數(shù)不變,故D錯(cuò)誤。故選A。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、AD【解析】

AB.由題圖乙知,當(dāng)時(shí)發(fā)生全反射,則有:故選項(xiàng)A符合題意,B不符合題意;C.圖甲中若減小入射角,根據(jù)反射定律和折射定律可知反射角和折射角都減小,則反射光線和折射光線之間的夾角也將變大,故選項(xiàng)C不符合題意;D.激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄的臨界條件是入射光在外側(cè)面處發(fā)生全反射,臨界光路如圖所示,可得:解得:,所以該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄,則彎成的半圓形半徑與纖維束半徑應(yīng)滿足的關(guān)系為,故選項(xiàng)D符合題意。8、CD【解析】

AC.首先假設(shè)液柱不動(dòng),則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化,由查理定律,對(duì)氣體A:得①對(duì)氣體B:得②又設(shè)初始狀態(tài)時(shí)兩液面的高度差為h(水銀柱的長度為h),初始狀態(tài)滿足③聯(lián)立①②③得水銀柱向上移動(dòng)了一段距離,故A錯(cuò)誤C正確;B.由于氣體的總體積不變,因此,故B錯(cuò)誤;D.因?yàn)?,且液面上升,上表面面積變大,所以故D正確。故選CD。9、AC【解析】

A.從位置1到位置2,開始進(jìn)入磁場,安培力向左,小車減速,全進(jìn)入磁場后,回路磁通量不再變化,沒有感應(yīng)電流,不受安培力開始勻速,所以根據(jù)圖像可以看出小車長10cm,A正確B.小車的位移x=15cm時(shí),處于勻速階段,磁通量不變,回路電流為零,B錯(cuò)誤C.小車進(jìn)入磁場過程中:,出磁場過程中:,而進(jìn)出磁場過程中電量:,進(jìn)出磁場過程中磁通量變化相同,所以電量相同,所以,解得:,C正確D.從位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過程中,根據(jù)能量守恒:,解得:,D錯(cuò)誤10、BD【解析】

由題意可知彈簧秤對(duì)甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)員的拉力提供各自的向心力,有因?yàn)榧住⒁覂擅\(yùn)動(dòng)員面對(duì)面拉著彈簧秤繞共同的圓心做圓周運(yùn)動(dòng),角速度相同,有所以因?yàn)槁?lián)立可解得,;所以兩人的運(yùn)動(dòng)半徑不同;根據(jù)代入數(shù)據(jù)可解得兩人的角速相同為;根據(jù)代入數(shù)據(jù)得甲的線速度是,同理可得乙的線速度是。綜上分析可知BD正確,AC錯(cuò)誤。故選BD。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、B乙遠(yuǎn)大于【解析】

(1)[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是通過機(jī)械振動(dòng)打點(diǎn)的,而電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是通過電火花來打點(diǎn),用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能使紙帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力較小。故A不符合題意,B符合題意。

(2)[2]同學(xué)乙的做法正確。只有讓小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)才能夠判斷摩擦力與沙子和盤的重力大小相等,才能夠消除摩擦力的影響。對(duì)于甲同學(xué),小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí),沙子和盤的重力等于最大靜摩擦力,而最大靜摩擦力要略大于滑動(dòng)摩擦力。

(3)[3]對(duì)于砝碼、砝碼盤和沙子,根據(jù)牛頓第二定律:mg-F=ma,只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼、砝碼盤和沙子總質(zhì)量時(shí),繩子的拉力F才近似等于砝碼、砝碼盤和沙子中重力mg。12、小球從離開金屬管口到落地的過程中,運(yùn)動(dòng)的水平位移s和豎直高度h【解析】

(1)[1].滑塊A與靜止的滑塊B相碰后,A反向,B和小球一起向左滑動(dòng),B被鎖止后,小球以碰后B的速度平拋,故利用平拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可求出小球離開金屬管時(shí)的初速度,也即碰后B和小球的共同速度故需要測出小球從離開金屬管口到落地的過程中,運(yùn)動(dòng)的水平位移s和豎直高度h。(2)[2].由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,平拋的初速度為。(3)[3].取向左為正方向滑塊A、B碰前的總動(dòng)量為,碰后的總動(dòng)量為,故需驗(yàn)證的表達(dá)式為(4)[4][5].滑塊A、B碰前的總動(dòng)能為,碰后的總動(dòng)能為,故要探究功能是否守恒,需要比較和是否相等。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、(1)流向;(2

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