2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海安市高三(上)期中物理試卷-附答案詳解_第1頁(yè)
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第=page22頁(yè),共=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),共=sectionpages11頁(yè)2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海安市高三(上)期中物理試卷一、單選題(本大題共10小題,共40.0分)我國(guó)ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng),大大縮短了車輛通過(guò)收費(fèi)站的時(shí)間。下列圖像中,可以描述汽車?yán)迷撓到y(tǒng)通過(guò)收費(fèi)站的是(A. B.

C. D.如圖所示,游樂(lè)場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)盤上,開(kāi)始時(shí)有的人離轉(zhuǎn)軸近一些,有的人離轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)一些。當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),哪些人更容易發(fā)生滑動(dòng)(???A.離軸近的

B.離軸遠(yuǎn)的

C.質(zhì)量大的

D.質(zhì)量小的兩個(gè)體重相同的學(xué)生分別以圖示路徑由靜止從地面登上高為h的階梯頂端A,對(duì)于這個(gè)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是(???A.兩學(xué)生的位移相等

B.兩學(xué)生運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定相等

C.兩學(xué)生克服重力做功一定相等

D.兩學(xué)生克服重力做功的平均功率一定相等

2021年10月16日我國(guó)三位航天員再次進(jìn)入“天宮號(hào)”空間站,航天員將在“太空之家”駐留六個(gè)月,開(kāi)展各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn),下列實(shí)驗(yàn)中不適合在空間站開(kāi)展的是(??A.①驗(yàn)證力的平行四邊形定則 B.②落體法測(cè)空間站重力加速度

C.③向心力演示器探究向心力 D.④靜電感應(yīng)使金屬導(dǎo)體帶電在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,直線AO平行于電場(chǎng)線,AB=BO,直線MN心直與AO,MO=ONA.EA=EM=EO B.我國(guó)預(yù)計(jì)2022年發(fā)射首顆北極航道監(jiān)測(cè)SAR衛(wèi)星,該衛(wèi)星將運(yùn)行在經(jīng)過(guò)地球兩極的圓軌邊上,已知衛(wèi)星的環(huán)繞速度為v,繞行周期是T,引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是(A.該衛(wèi)星可能是地球同步靜止衛(wèi)星

B.該衛(wèi)星曉行速度可以大于第一宇宙速度

C.由該衛(wèi)星運(yùn)行數(shù)據(jù)v、T可求由地球的質(zhì)量

D.由于稀薄空氣影響,運(yùn)行一段時(shí)間后,衛(wèi)星會(huì)遠(yuǎn)離地球水池中觀賞噴泉的水流以與水面成相同夾角、大小相等的速度向四周噴出,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(???A.水落回水面的速度都相同

B.水到達(dá)最高點(diǎn)的速度為零

C.初速度加倍,水的水平射程加倍

D.初速度加倍,水在空中飛行時(shí)間加倍

圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(lái)(圖乙),用這段金屬絲做測(cè)溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻溫度計(jì),下列對(duì)此溫度計(jì)的描述,正確的是(??A.溫度升高,指針偏轉(zhuǎn)角變大

B.表盤上的溫度刻度均勻分布

C.串聯(lián)一個(gè)大電阻可以提高溫度計(jì)精度

D.電池內(nèi)阻變大后測(cè)得的溫度值偏高矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成,將其放在光滑水平面上,一子彈以速度v0水平射向滑塊;若射擊下層,子彈剛好不射出,如圖甲所示;若射擊上層,則子彈剛好能射穿一半厚度,如圖乙所示,比較上述兩種情況,下列說(shuō)法正確的是(?A.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等 B.子彈對(duì)滑塊做功不相等

C.子彈和滑塊間的作用力相等 D.子彈和滑塊間作用時(shí)間相等在如圖所示的電路中,R0是定值電阻,R1、R2是滑動(dòng)變阻器,D為理想二極管。電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,接通開(kāi)關(guān)S,質(zhì)量為m的帶電油滴恰能靜止在水平放置的兩金屬板間。若只改變其中的一個(gè)條件,下列說(shuō)法正確的是A.將R1的滑片向右移動(dòng),油滴將向下運(yùn)動(dòng)

B.將R2的滑片向右移動(dòng),油滴將向下運(yùn)動(dòng)

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,將有電子自下而上通過(guò)理想二極管D

D.二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共1小題,共15.0分)某同學(xué)用如圖所示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。

(1)除了提供圖中的器材,實(shí)驗(yàn)室還需要準(zhǔn)備下列器材______。

A.游標(biāo)卡尺

B.秒表

C.天平

D.彈簧秤

(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:其中不妥當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E是______。(填寫步驟序號(hào))

A.將導(dǎo)軌調(diào)至水平

B.測(cè)出遮光條的寬度d

C.測(cè)出鉤碼質(zhì)量m和帶長(zhǎng)方形遮光條的滑塊總質(zhì)量M

D.將滑塊移至圖示A位置,測(cè)出遮光條到光電門的距離L

E.釋放滑塊,然后開(kāi)啟氣泵,讀出遮光條通過(guò)光電門的擋光時(shí)間t

(3)在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下,滑塊從A靜止釋放運(yùn)動(dòng)到光電門B的過(guò)程中,系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量為_(kāi)_____,若系統(tǒng)符合機(jī)械能守恒定律,測(cè)得的物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式為_(kāi)_____。(用(2)中給出的字母表示)

(4)若氣墊導(dǎo)軌左端的滑輪調(diào)節(jié)過(guò)高,使得拉動(dòng)物塊的繩子與氣墊軌道之間存在夾角,不考慮其它影響,滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放,則在滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程中,滑塊、遮光條與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量的測(cè)量值______(填“大于”“小于”或“等于”)動(dòng)能增加量的測(cè)量值。

(5)該實(shí)驗(yàn)小組在研究中發(fā)現(xiàn)利用該裝置可以測(cè)量帶長(zhǎng)方形遮光條滑塊的總質(zhì)量M。實(shí)驗(yàn)小組多次改變光電門的位置,且每次都將滑塊從同一點(diǎn)A靜止釋放,測(cè)出相應(yīng)的L與t值,完成實(shí)驗(yàn)后,某同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出1t2?L圖像,測(cè)得直線的斜率為k,已如鉤碼的質(zhì)量三、計(jì)算題(本大題共4小題,共45.0分)如圖所示,機(jī)場(chǎng)地勤人員利用傳送帶往飛機(jī)上運(yùn)送行李,傳送帶與水平面間的夾角α=37°,轉(zhuǎn)軸間距L=4.05m。地勤人員將小包裹(可視為質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶底端。已知傳送帶運(yùn)行速率恒為v0=0.8m/s,小包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,取重力加速度g=10m/s2,sin37一質(zhì)量為m、半徑為R的光滑圓環(huán)用細(xì)繩OP懸掛著,原長(zhǎng)為2R的兩個(gè)輕質(zhì)彈簧,一端固定在圓環(huán)上P點(diǎn),另一端與質(zhì)量均為m的小球A、B連接,小球A、B套在圓環(huán)上。如圖,彈簧長(zhǎng)為2R時(shí),同時(shí)由靜止釋放A、B兩小球,小球沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞后,彈簧與小球脫落,兩小球恰好能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)P。求:

(1)釋放A、B兩小球前,兩彈簧中存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能總量Ep;

(2)整個(gè)過(guò)程中細(xì)繩OP受到的最大拉力FT。如圖所示,兩金屬板A、B水平放置,間距為3d。距離A下方2d處有一水平放置的金屬網(wǎng)G,A、B、G的尺寸相同,G接地,A、B的電勢(shì)均為φ(φ>0)。今有一帶電粒子從金屬網(wǎng)G的左側(cè)正上方P點(diǎn)以初速度v0水平射入電場(chǎng),P點(diǎn)到G的距離為d。粒子穿越金屬網(wǎng)過(guò)程中與金屬網(wǎng)不接觸,已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0),粒子重力忽略不計(jì)。求:

(1)粒子第一次到達(dá)G所需的時(shí)間t;

如圖甲所示,傾角為45°的斜面體A靜止于水平地面上,半徑為R的光滑球B剛好置于豎直墻面和斜面體之間。現(xiàn)用水平外力F推動(dòng)斜面體A使其緩慢向左移動(dòng),已知斜面體A的質(zhì)量為m,球B的質(zhì)量為2m,斜面與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g。求:

(1)水平推力F;

(2)球B重力勢(shì)能增量的最大值ΔEp;

答案和解析1.【答案】C

【解析】解:A、根據(jù)x?t圖像的斜率表示速度,知該圖表示汽車先做加速直線運(yùn)動(dòng),后沿原方向做減速直線運(yùn)動(dòng),與實(shí)際不符,故A錯(cuò)誤;

B、根據(jù)x?t圖像的斜率表示速度,知該圖表示汽車先做減速直線運(yùn)動(dòng),后靜止,再沿原方向做加速直線運(yùn)動(dòng),與實(shí)際不符,故B錯(cuò)誤;

C、該圖表示汽車先做減速直線運(yùn)動(dòng),后沿原方向做加速直線運(yùn)動(dòng),能描述汽車?yán)迷撓到y(tǒng)通過(guò)收費(fèi)站的運(yùn)動(dòng)情況,故C正確;

D、該圖表示汽車先做加速直線運(yùn)動(dòng),后沿原方向做減速直線運(yùn)動(dòng),不能描述汽車?yán)迷撓到y(tǒng)通過(guò)收費(fèi)站的運(yùn)動(dòng)情況,故D錯(cuò)誤。

故選:C。

根據(jù)x?t2.【答案】B

【解析】解:游樂(lè)場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)盤上,人隨盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度相等,由靜摩擦力提供向心力,當(dāng)轉(zhuǎn)盤角速度過(guò)大,則靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力提供向心力,設(shè)人的質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律得:μmg=mω2r,由此可見(jiàn),離軸越遠(yuǎn),向心加速度越大,所需向心力越大,越容易滑動(dòng),故B正確,ACD錯(cuò)誤。

故選:3.【答案】C

【解析】解:A、由位移的定義可知,兩學(xué)生的位移不相等,故A錯(cuò)誤;

B、由于兩學(xué)生的位移不相等,且運(yùn)動(dòng)速度不知道,故兩學(xué)生運(yùn)動(dòng)時(shí)間無(wú)法比較,故B錯(cuò)誤;

C、由于兩學(xué)生豎直方向上升的高度相同,且兩同學(xué)體重相同,故克服重力做功一定相等,故C正確;

D、由于兩學(xué)生運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不知道,故兩學(xué)生克服重力做功的平均功率無(wú)法比較,故D錯(cuò)誤。

故選:C。

根據(jù)位移的定義判斷;由位移和速度判斷時(shí)間;根據(jù)W=Gh判斷克服重力做功;根據(jù)W=4.【答案】B

【解析】解:空間站里面的物體處于完全失重狀態(tài)。

A.在空間站橡皮筋和彈簧測(cè)力計(jì)均可以正常使用,所以該實(shí)驗(yàn)可以完成,故A不符合題意;

B.在空間站里自由釋放物體,物體在空中漂浮著,不會(huì)下落,所以該實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成,故B符合題意;

C.向心力演示儀通過(guò)彈簧形變程度顯示向心力的大小,所以該實(shí)驗(yàn)可以完成,故C不符合題意;

D.靜電感應(yīng)使物體帶電,是在電場(chǎng)的作用下,電荷從導(dǎo)體的一端轉(zhuǎn)移到另一端,所以該實(shí)驗(yàn)可以完成,故D不符合題意。

故選:B。

空間站里面的物體處于完全失重狀態(tài),其中橡皮筋和彈簧測(cè)力計(jì)均可以正常使用;向心力演示儀通過(guò)彈簧形變程度顯示向心力的大小,可以完成;靜電感應(yīng)使物體帶電,是在電場(chǎng)的作用下,電荷從導(dǎo)體的一端轉(zhuǎn)移到另一端,也可以完成。在空間站里自由釋放物體,物體在空中漂浮著,不會(huì)下落,所以不能完成重力加速度的測(cè)量。

本題考查各個(gè)實(shí)驗(yàn)完成需要的物理?xiàng)l件,要求學(xué)生熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)器材的原理。屬于基礎(chǔ)簡(jiǎn)單題目。

5.【答案】B

【解析】解:ABD、金屬球殼放入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,根據(jù)靜電屏蔽可知EO=0,φO=φB=0,根據(jù)電場(chǎng)線疏密可知EA>EM>EO,故AD錯(cuò)誤,B正確;

C、由圖可知MN連線與電場(chǎng)線垂直,無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,則可知φM=φN=φO6.【答案】C

【解析】解:A、地球同步衛(wèi)星一定在赤道正上方,而該衛(wèi)星運(yùn)行在經(jīng)過(guò)地球兩極的圓軌邊上,不可能相對(duì)于地球靜止,故A錯(cuò)誤;

B、第一宇宙速度等于貼近地面的衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,由萬(wàn)有引力提供向心力有:GMmr2=mv2r,解得:v=GMr,可知軌道半徑越大,線速度越小。該衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑大于地球的半徑,其速度小于第一宇宙速度,故B錯(cuò)誤;

C、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,則有:GMmr2=mr4π2T27.【答案】D

【解析】解:A、速度是矢量,水落回水面的速度大小相等,方向不同,故A錯(cuò)誤;

B、地面成一定角度的噴泉噴出的水做斜拋運(yùn)動(dòng),則最高點(diǎn)具有水平速度,故B錯(cuò)誤;

CD、設(shè)初速度大小為v0,與水平方向的夾角為θ

斜拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng),其上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為v0g,則其水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=2v0sinθg

斜拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),則水的水平射程x=v0co8.【答案】C

【解析】解:ABD、根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=ER+r,可知表盤的溫度刻度不均勻,當(dāng)溫度升高電阻增大,則電流減小,所以指針偏轉(zhuǎn)角變小,當(dāng)r增大時(shí),測(cè)量溫度偏低,故ABD錯(cuò)誤;

C、串聯(lián)一個(gè)大電阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律有I=ER+r9.【答案】A

【解析】解:最終子彈都未射出,則最終子彈與滑塊的速度相等,根據(jù)動(dòng)量守恒定律知,兩種情況下系統(tǒng)的末速度相同。

A、根據(jù)能量守恒定律得,系統(tǒng)初狀態(tài)的總動(dòng)能相等,末狀態(tài)總動(dòng)能相等,系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量,兩種情況下產(chǎn)生的熱一樣多,故A正確;

B、根據(jù)動(dòng)能定理可得,子彈對(duì)滑塊做的功等于滑塊動(dòng)能的增加量,由于兩種情況下滑塊增加量相等,所以子彈對(duì)滑塊做功相等,故B錯(cuò)誤;

C、由于兩種情況下產(chǎn)生的熱相等,根據(jù)Q=fΔs可知,Δs越大,f越小,故甲圖中子彈和滑塊間的作用力小,故C錯(cuò)誤;

D、由于甲圖中子彈和滑塊間的作用力小,根據(jù)牛頓第二定律可知甲圖中子彈的加速度小,根據(jù)速度—時(shí)間關(guān)系可得:t=Δva,兩種情況下速度的變化量相等,所以甲圖中子彈和滑塊間作用時(shí)間長(zhǎng),故D錯(cuò)誤。10.【答案】C

【解析】解:帶電油滴受到向下重力和向上的電場(chǎng)力,且電場(chǎng)力大小等于重力大小,由此判斷出油滴帶負(fù)電。

A、將R1的滑片向右移動(dòng),電阻R1阻值變小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,RT兩端分得的電壓變大,電容間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大,帶電油滴所受電場(chǎng)力變大,此時(shí)合力方向向上,帶電油滴將向上運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。

C、當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后,電容會(huì)放電,電流自上而下流過(guò)二極管,即有電子自下而上通過(guò)二極管到達(dá)上極板,故C正確。

B、電阻R2的大小不影響電容兩端電壓和電路電流,則油滴仍保持靜止,故B錯(cuò)誤。

D、增大電容器兩極板的距離,電容兩端電壓不變,根據(jù)E=Ud可知,兩極板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度變小,電場(chǎng)力小于重力,油滴向下運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。

故選:C。

改變11.【答案】AC

E

mgL

mgL【解析】解:(1)本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的。實(shí)驗(yàn)需要用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度;數(shù)字計(jì)時(shí)器可以記錄通過(guò)光電門的時(shí)間;重力勢(shì)能和動(dòng)能都與質(zhì)量有關(guān),需測(cè)量質(zhì)量;故實(shí)驗(yàn)室還需要準(zhǔn)備游標(biāo)卡尺和天平。故選:AC。

(2)基本實(shí)驗(yàn)步驟如下:

先測(cè)出遮光條寬度d,鉤碼質(zhì)量m和帶長(zhǎng)方形遮光條的滑塊總質(zhì)量M,遮光條到光電門的距離L;

將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平,再將滑塊移至圖示A位置;

開(kāi)啟氣泵,然后釋放滑塊,讀出遮光條通過(guò)光電門的擋光時(shí)間t;

最后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能和增加動(dòng)能。

綜上所述,不妥當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E是E。

(3)滑塊從A靜止釋放運(yùn)動(dòng)到光電門B的過(guò)程中,系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量為:

ΔEp=mgL,

利用遮光條通過(guò)光電門的平均熟讀代替瞬時(shí)速度:

v=dt,

系統(tǒng)增加的動(dòng)能為:

ΔEk=12(m+M)v2,

若系統(tǒng)符合機(jī)械能守恒定律,則

ΔEp=ΔEk,

測(cè)得的物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式為:

mgL=12(M+m)(dt)12.【答案】解:(1)開(kāi)始時(shí),小包裹的速度為零,則摩擦力沿傳送帶方向向上,由牛頓第二定律得:

μmgcosα?mgsinα=ma

代入數(shù)據(jù)解得:a=0.4m/s2;

(2)設(shè)經(jīng)過(guò)t1時(shí)間與傳動(dòng)帶共速,則有:t1=v0a=【解析】(1)以小包裹為研究對(duì)象,由牛頓第二定律求解加速度大??;

(2)設(shè)經(jīng)過(guò)t13.【答案】解:(1)由題意可知,A、B兩小球的運(yùn)動(dòng)關(guān)于圓環(huán)的豎直直徑是對(duì)稱的,設(shè)碰撞前瞬間兩球的速度大小均為v1,碰撞后瞬間兩球的速度大小均為v2。

碰后到圓環(huán)最高點(diǎn)P的過(guò)程,對(duì)A或B球由機(jī)械能守恒得:

12mv22=mg?2R

A、B彈性碰撞過(guò)程,滿足機(jī)械能守恒定律,則有:

2×12mv12=2×12mv22

v1=v2=2gR

釋放時(shí)彈簧長(zhǎng)為2R,可知此時(shí)A、B球處在與圓環(huán)圓心等高處,在最低點(diǎn)彈簧處于原長(zhǎng),其彈性勢(shì)能為零。兩球沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得:

Ep+2mgR=2×12mv12

解得:Ep=【解析】(1)兩小球的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性,對(duì)碰后到圓環(huán)最高點(diǎn)的過(guò)程,由機(jī)械能守恒解得碰撞時(shí)的速度,再對(duì)兩球沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律接得所求;

(2)兩小球在最低點(diǎn)時(shí),細(xì)繩O14.【答案】解:(1)粒子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第一次到達(dá)G所需的時(shí)間為t,則有

d=12at2

根據(jù)牛頓第二定律有:qUAG2d=ma

UAG=φ

聯(lián)立解得

a=qφ2dm,t=2dmq?

(2)粒子穿過(guò)G板時(shí)的豎直方向的速度為

v=at

粒子穿過(guò)G后,粒子的加速度為

a′=qφdm=2a

則粒子穿過(guò)G后,粒子在豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度減為0所用時(shí)間為

t′=va′=v2a=12t

因?yàn)?/p>

d=v2t

d′=v2t′=12d

所以粒子穿過(guò)G后距【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)求解時(shí)間;

(2)粒子穿過(guò)G后,粒

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