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文檔簡介

北京專家卷-物理(三)

本試卷共6頁,滿分100分。考試用時75分鐘。

注意事項(xiàng):

L答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、座位號和準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,

用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3.答主觀題時,將答案寫在答題

卡上。寫在本試卷上無效。

4.考試結(jié)束后,將答題卡交回。

一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中只有一

項(xiàng)符合題目要求。

L/N與元素x作用后變成元素y與;H,此反應(yīng)放出的核能為心;12c與元素x作用后變成;6。。已知

;4N、「C、;6。的比結(jié)合能分別為昂耳、鳥、E4,下列說法正確的是()

A.元素X是夕粒子

B.F與;6。不是同位素

C.X比結(jié)合能為17、一鯨―"耳

4

D/C與X作用釋放核能為I6E4T2E3

2.如圖所示的靜電計(jì)與帶電平行板電容器(右板帶正電,左板帶負(fù)電)相連,把一塊薄板向下插入平行板的

正中央,規(guī)定大地的電勢為零,則插入薄板前后,下列說法正確的是()

A.靜電計(jì)是測量電容器帶電量的裝置

B.指針的電勢與外殼電勢相等

C.若薄板是玻璃,則插入后指針的偏角小于插入前

D.若薄板是金屬板,則插入后的電容小于插入前

3.如圖所示,光滑的圓弧軌道豎直固定放置,其弧長遠(yuǎn)小于半徑,圓弧的底端切線水平。現(xiàn)將質(zhì)量分別為

加、2根的小球甲、乙分別從軌道的頂點(diǎn)和頂點(diǎn)下方的某點(diǎn)由靜止釋放,然后到達(dá)底端,重力加速度為g,兩

小球均視為質(zhì)點(diǎn),在此過程中,下列說法正確的是()

A.若甲重力的沖量大小為/,則圓弧軌道的半徑為

兀mg

B.若甲重力的沖量大小為/,則乙重力的沖量為0.51

c.若乙下落的高度為五,重力的平均功率為則甲重力的沖量為竺旦21

p

D.若乙下落的高度為力,重力的平均功率為P,則甲運(yùn)動的時間為遜

P

4.如圖所示,定滑輪A(形狀忽略不計(jì))固定在天花板上,輪軸與表面均光滑,水平地面上固定較鏈8(形

狀忽略不計(jì)),3在4的正下方,輕質(zhì)硬直桿一端連接8,另一端連接質(zhì)量為加的小球C(視為質(zhì)點(diǎn)),輕

質(zhì)細(xì)線跨過A,左端施加力耳(為未知量),系統(tǒng)處于第一個靜止?fàn)顟B(tài),三角形ABC為邊長為d正三角形;

再讓AC間的距離變?yōu)?.5d,系統(tǒng)處于第二個靜止?fàn)顟B(tài),輕繩左端施加的力為工(為未知量),重力加速

度為g,則兩種靜止?fàn)顟B(tài)下()

A.桿對小球的彈力大小、方向均不同

B.桿對小球的彈力大小、方向均相同

C.輕繩左端施加的拉力耳是工的2倍

D.小球重力與所受細(xì)線拉力的合力不一定沿桿

5.隨著中國航天科技的飛躍發(fā)展,中國將向月球與火星發(fā)射更多的探測器。假設(shè)質(zhì)量為用的探測器在火星表

面下降的過程中,一段時間才做自由落體運(yùn)動獲得的速度為V。,如圖所示,探測器在落到火星表面之前,繞

火星做勻速圓周運(yùn)動,距離火星表面的距離等于R,火星的半徑為萬有引力常量為G,下列說法正確

的是()

A.當(dāng)探測器在圓軌道上,對火星的張角為90°B.火星的第一宇宙速度為小邛

C.探測器在圓軌道上,向心加速度為aD.探測器在圓軌道上,受到的重力為巴

4t2t

6.如圖所示的日”字形理想變壓器,鐵芯的上下左右結(jié)構(gòu)均對稱,中間線圈的匝數(shù)為4,左、右線圈的匝數(shù)

分別為4和2,左、右線圈所接的電阻均為R,不計(jì)線圈的電阻,在中間線圈兩端加上正弦交流電壓U,下

列說法正確的是()

A.左、右兩個線圈的輸出電壓之比為4:1

B.中間線圈的端電壓與左線圈的端電壓之比為1:1

C.左、右兩個線圈的輸出電流之比為1:2

D.流過中間線圈、左線圈的電流之比為5:8

7.如圖所示的三角形為某透明三棱鏡的橫截面,其中NC=90°48=60°,一束單色光從邊的。點(diǎn)射入

三棱鏡,入射角為八折射角為「,折射光線經(jīng)過A3邊的E點(diǎn),反射光線所正好與邊平行,已知

BD=L,i—r=lS,光在真空中的傳播速度為c,下列說法正確的是()

A.光線DE在E點(diǎn)的反射角為45°B.光線在。點(diǎn)的折射角廠=30°

C.三棱鏡對此種單色光的折射率為&D.光從D到E的傳播時間為生

2

二、多項(xiàng)選擇題:本題共3個小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有

多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。

8.如圖所示,內(nèi)壁光滑的四分之一圓弧軌道豎直固定放置,軌道半徑為圓心為A點(diǎn),AB.AC分

別是豎直半徑和水平半徑?,F(xiàn)讓光滑水平面上的小球獲得一個水平向右的速度V。(未知量),小球從A點(diǎn)離

開后運(yùn)動到圓弧上的。點(diǎn),重力加速度為g,小球可視為質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()

A.若=小球運(yùn)動到。點(diǎn)時速度與水平方向的夾角為夕,則有tanetan/?=l

B.若小球從A到。運(yùn)動時間為J,則/=」用一g%

2to

C.改變v0的大小,小球落到圓弧上的速度最大值為〈島?

D.改變V。的大小,小球落到圓弧上速度的最小值為

9.如圖所示,光滑硬直桿與水平面成37°夾角固定放置,勁度系數(shù)為左、原長為L的輕質(zhì)彈簧一端連接在天

花板的。點(diǎn),另一端與圓環(huán)(視為質(zhì)點(diǎn))相連,圓環(huán)套在桿上。現(xiàn)讓圓環(huán)從與。點(diǎn)等高的A點(diǎn)由靜止釋放,

當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到。點(diǎn)的正下方3點(diǎn)時,圓環(huán)的動能正好等于此處彈簧彈性勢能的2倍。已知43兩點(diǎn)間的

距離為5L,重力加速度為g,對勁度系數(shù)為左的輕質(zhì)彈簧,彈性勢能Ep與彈簧的形變量》的關(guān)系式為

2

Ep=-Ax,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列說法正確的是()

2

A.環(huán)在3點(diǎn),動能為B.環(huán)從A運(yùn)動到3,環(huán)的機(jī)械能增加3.5H?

kL

C.環(huán)的質(zhì)量為一D.環(huán)在8點(diǎn),加速度大小為L8g

g

10.如圖所示,兩條間距為[平行光滑金屬導(dǎo)軌(足夠長)固定在水平面上,導(dǎo)軌的左端接電動勢為E的電

源,右端接定值電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面豎直向上。兩端都足夠長的金屬棒

斜放在兩導(dǎo)軌之間,與導(dǎo)軌的夾角為30°,導(dǎo)線、導(dǎo)軌、金屬棒的電阻均忽略不計(jì),電源的內(nèi)阻與定值電阻

阻值相等。當(dāng)電鍵S]斷開,電鍵S2閉合,給金屬棒一個沿水平方向與棒垂直的恒定作用力線,經(jīng)過時間%

金屬棒獲得最大速度v0,定值電阻的最大功率為玲,在此過程中金屬棒的最大加速度為小,金屬棒與導(dǎo)軌

始終接觸良好,下列說法正確的是()

A.金屬棒的質(zhì)量為"

282d2V

B.電源的內(nèi)阻為

PQ

C.0~辦時間內(nèi),流過定值電阻某一橫截面的電荷量為

ao

2E

D.若電鍵S2斷開,電鍵加閉合,則金屬棒穩(wěn)定運(yùn)行的速度為1

Bd

三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2個小題,共15分。

n.(5分)某同學(xué)用如圖所示的裝置來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,為豎直木板,讓小球從。點(diǎn)等高處由靜

止釋放,右側(cè)用一束平行光照射小球,小球在下落的過程中便在木板上留下影子。用頻閃照相機(jī)拍攝小球在

木板上影子的位置,如圖中的。、4B、C、。幾個點(diǎn)。現(xiàn)測得。點(diǎn)到各點(diǎn)的距離分別為%、為、用、h4,

回答下列問題:

(1)為了減小空氣對小球的阻力,應(yīng)選擇質(zhì)量_________(選填“小”、“大”,下同),體積的小

球來做實(shí)驗(yàn)。

(2)由勻加速直線運(yùn)動的規(guī)律可得,影子在。點(diǎn)時的速度是在8點(diǎn)時的速度的倍。若照相機(jī)的

閃光周期為T,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為且=(用T、4、為、%、兒中符號表示)。

12.(9分)某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的電路來測量電流表A1的內(nèi)阻與以及電流表A2的內(nèi)阻耳,圖中標(biāo)準(zhǔn)電

阻的阻值為&,E為電源,S為開關(guān),R為電阻箱。合上開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的接入阻值R,讀出電流表

A1、A2的相對應(yīng)讀數(shù)為,、12,做出個-R的關(guān)系圖像如圖乙所示,回答下列問題:

11

(1)按照圖甲所示的實(shí)驗(yàn)原理線路圖在下列方框中接好電路。

(2)寫出乙圖的函數(shù)表達(dá)式_________

(3)若乙圖直線的斜率為h縱截距為6,則片=,殳=。

13.(10分)某物理興趣小組受蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器的啟發(fā),設(shè)計(jì)了一個測量水深的深度計(jì)。如圖,導(dǎo)熱性

能良好的汽缸I、n內(nèi)徑相同,長度均為L,內(nèi)部分別有輕質(zhì)薄活塞A、B,活塞密封性良好且可無摩擦左

右滑動,汽缸/左端開口。外界大氣壓強(qiáng)為外,汽缸/內(nèi)通過活塞4封有壓強(qiáng)為Po的氣體,汽缸II內(nèi)通過

活塞5封有壓強(qiáng)為4Po的氣體,一細(xì)管連通兩汽缸,初始狀態(tài)A5均位于汽缸最左端。該裝置放入水下穩(wěn)

定后,通過A向右移動的距離可測量水的深度。已知A)相當(dāng)于/z高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),不計(jì)水溫變化,裝

置的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于水的深度,被封閉氣體視為理想氣體。

2

(1)當(dāng)4向右移動時,求該深度計(jì)所處位置的水的深度;

(2)求該深度計(jì)能測量的最大水深。

14.(13分)如圖所示,內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管道固定在光滑水平地面上,管道由“從歷兩部分組成,ab、be

段是關(guān)于6點(diǎn)對稱的拋物線形態(tài),c兩點(diǎn)處的切線水平。質(zhì)量為加的小球乙放置在光滑水平地面上,現(xiàn)

讓質(zhì)量也為根的小球甲從。點(diǎn)由靜止開始沿著管壁下滑,小球甲、乙發(fā)生碰撞生成的熱量為Q,碰撞剛結(jié)

束時,甲、乙的速度之比為1:3,重力加速度取g,求:

(1)小球甲到達(dá)c點(diǎn)時的速度以及a、c兩點(diǎn)的高度差;

(2)若在。點(diǎn)給小球甲一個水平向右的初速度%=2則甲在細(xì)圓管內(nèi)從。運(yùn)動到6,且與內(nèi)壁間恰

無作用力,求甲從。到〃的運(yùn)動時間以及辦點(diǎn)切線與水平方向夾角的正切值;

(3)接第(2)問〃點(diǎn)的傾角條件,甲再從。點(diǎn)由靜止開始沿著管壁下滑,求運(yùn)動到匕點(diǎn)時重力的瞬時功率。

15.(17分)如圖所示,半徑為廠的虛線圓邊界在豎直平面內(nèi),AB是水平直徑,圓邊界內(nèi)存在垂直紙面向

外磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo的勻強(qiáng)磁場,過5點(diǎn)的豎直線3。與水平線間存在電場強(qiáng)度大小恒為Eo(為未知量)

的勻強(qiáng)電場。P點(diǎn)是3點(diǎn)右下方固定的點(diǎn),虛線瀏/與的夾角為30°?,F(xiàn)讓帶電量為4、質(zhì)量為機(jī)的

帶正電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)射入磁場,然后從8點(diǎn)離開磁場,軌跡圓的半徑等于2廠,當(dāng)勻強(qiáng)電場豎直

向上時,粒子經(jīng)過一段時間。從8運(yùn)動到P點(diǎn)時速度正好水平向右,求:

(1)粒子在A點(diǎn)射入磁場時的速度以及粒子從A到3的運(yùn)動時間;

(2)E。的值以及粒子從§到。的平均速度大??;

(3)若勻強(qiáng)電場由8指向則BP兩點(diǎn)間的電勢差為多少?

北京專家卷-物理參考答案

LC【解析】"與元素X作用后變成;6。的核反應(yīng)方程為?C+;X0則x為He即a粒子,A錯誤;

與元素X作用的核反應(yīng)方程為:N+:Xf?Y+:H,則;2丫是?0,是;6。的同位素,B錯誤;設(shè)X

的比結(jié)合能為E,由能量守恒可得第一個核反應(yīng)放出的核能E()=17E2-14EI-4E,解得

E=正確;第二個核反應(yīng)放出的核能為△£=16弓-12區(qū)-4E,綜合可得

4

△E—16E4+17E2—14E]—12瑪-E。,D錯誤。

2.C【解析】靜電計(jì)是測量電容器兩板間電壓的裝置,不是測量電容器帶電量的裝置,A錯誤;靜電器指針

與外殼絕緣,指針的電勢等于右極板的電勢,外殼的電勢等于左板的電勢,則兩者的電勢不相等,B錯誤;

若薄板是陶瓷,則插入后電容增大,電量不變,電壓減小,指針的偏角變小,正確;若薄板是金屬板,相當(dāng)

于變成兩個電容器,每個電容器的間距變成原來的一半,每個電容器的電容變?yōu)樵瓉淼膬杀?,即插入后的?/p>

容大于插入前,D錯誤。

l~n

3.A【解析】由/=mgt,T=4t,T=2%一,綜合可得R=,A正確;乙重力的沖量為/乙=2mgt,

Vgn"g

結(jié)合/=mgt,綜合可得/乙=21,B錯誤;若乙下落的高度為〃,重力的平均功率為P,則有

P=J=—3,甲、乙運(yùn)動時間相等,均為。=—;,則甲重力的沖量為/甲=機(jī)?/,綜合可得

/2,2g2無誤、D錯誤。

甲P

4.C【解析】對小球進(jìn)行受力分析,當(dāng)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時,處于三力平衡狀態(tài),三力平衡構(gòu)建的矢量三角

形與三角形ABC相似,設(shè)兩種靜止?fàn)顟B(tài)下,桿對小球彈力大小分別為41,52,由相似三角形的比例關(guān)系

可得一=—=/—=~~~=J>則有與vi=埒2=,"g,耳=機(jī)?,工=。,5機(jī)?,耳=2工,A錯誤、C

hhhhh0.5/z

正確;桿對小球的彈力總沿著桿,兩種靜止?fàn)顟B(tài)下,彈力方向不同,B錯誤;細(xì)線對小球的拉力與小球重力

的合力與桿對小球的彈力等大反向,則細(xì)線對小球的拉力與小球重力的合力一定沿著桿,D錯誤。

5.C【解析】探測器做勻速圓周運(yùn)動時,過探測器作火星表面的兩條切線,兩切線的夾角。就是探測器對火

D1

星的張角,連接球心與探測器,連接球心與切點(diǎn),由幾何關(guān)系可得sin0.58=—=—,則有,=60°,A錯

2R2

誤;由嶺=8火,可得且火=半,火星的第一宇宙速度為…向弁=神£B錯誤;由

GMmGMmPv

=火、7K=〃叼可得。=色生B=二n,C正確;探測器在圓軌道上,所受的重力等于向心力

R-(2R)24At

ma=,D錯誤。

4/

6.D【解析】左、右兩個線圈的輸出電壓之比為4:2=2:1,由歐姆定律可得電流之比也為2:1,A錯誤、C

錯誤;由于字形理想變壓器鐵芯的上下左右結(jié)構(gòu)均對稱,則通過中間鐵芯磁感線的條數(shù)是左右鐵芯磁感線條

U4>,U4一

數(shù)的兩倍,結(jié)合變壓器的原理可得廠=X7~7=2:1,T=XL=4:1,,B錯誤;左、右線圈兩端的

。左0.5x4U右0.5x2

電壓分別為電流分別為/左=",/右=旦,由能量守恒定律可得UI=碇R+琮R,則有/=衛(wèi),

24左27?有47?167?

比較可得/:/左=5:8,D正確。

7.B【解析】設(shè)光線在E點(diǎn)的反射角為。,反射光線所正好與邊平行,由幾何關(guān)系可得

NPE4=60°,8=90°—NEE4=30°,A錯誤;由幾何關(guān)系可得N3石£>=//區(qū)4=60°,/3=60°,則三角

形是正三角形,N3DE=60°/=90°—N5DE=30°,B正確;結(jié)合i—「=15°,可得,=45°,三棱

鏡對此單色光的折射率為“=里吆=&,C錯誤;DE=BD=L,由折射率的定義可得〃=9,光線從。

smrv

到E的傳播時間匹,綜合可得/=且,D錯誤。

vc

8.BD【解析】若N8AO=e,則平拋運(yùn)動位移的偏轉(zhuǎn)角為o=90°-。,當(dāng)速度的偏轉(zhuǎn)角為夕時,根據(jù)平拋

運(yùn)動的推論,可得tan/7=2tan。,綜合可得tangtan,=2,A錯誤;小球從4到。,由平拋運(yùn)動的規(guī)律可

得y=;g弟x=%",由幾何關(guān)系可得好+V=總,綜合解得%;業(yè)靖工遁,B正確;若讓小球從

22%

A點(diǎn)以不同初速度%水平向右拋出,由平拋運(yùn)動的規(guī)律可得小球剛到達(dá)某點(diǎn)P點(diǎn)時的速度為

Vp=[<+3)2,結(jié)合x=%/,y=;g/,x2+y2=%,綜合可得Vp=個個~十號―,

由數(shù)學(xué)知識可得%

錯誤、D正確。

9.AD【解析】由幾何關(guān)系可得O6=3L,彈簧的原長為L,則5點(diǎn)彈簧的伸長量為2L,彈性勢能為

EPB=gk(2L)2=2kl},環(huán)的動能為Ek=2EPB=4k?,A正確;0A=4L,A點(diǎn)彈簧的伸長量為3L,彈性

勢能為Ep4=g左(3L)2=4.5^2,環(huán)從A到5,彈簧彈性勢能減小量AEp=EpB—石以=2.5也2,由能量守

恒可得環(huán)的機(jī)械能增加量為AE=△辱=2.5紅九B錯誤;由能量守恒可得2.5立2+〃zgx3L=4H?,解得

kL

能=C錯誤;環(huán)在B點(diǎn)時,彈簧的彈力罪=2也,把彈簧對環(huán)的彈力與環(huán)的重力的合力尸=1-7咫

2g

分別沿著斜面和垂直斜面分解,環(huán)在5點(diǎn)的合力等于F沿斜面向上的分力,則有尸sin37°=〃z?,綜合解得

a=1.8g,D正確。

10.AC【解析】由其)=加/可得加=",A正確;金屬棒獲得最大速度V。時處于力的平衡狀態(tài),則有外=與,

%

JJ22

E9d

由Em=BLv0,Im=~^,Fm=BImL,兄=1泳,結(jié)合L=T綜合解得R=--------,B錯誤;金屬棒

Ksin30'p0

——Q

從靜止開始運(yùn)動的一段時間J,由動量定理可得《=根%,結(jié)合電流的定義式,=/,綜合

,0

計(jì)算可得好舞-懸

C正確;電鍵S2斷開,電鍵S]合上,金屬棒穩(wěn)定運(yùn)行時,E『E—

dE

Em-0,E1n=BLvm,結(jié)合L=——r,綜合可得v〃,=「,D錯誤。

sin302Bd

h-2h

11.【答案】(1)大、?。?分)(2)2(2分)、」—一(2分)

4T2

【解析】(1)為了減小空氣對小球的阻力,應(yīng)選擇質(zhì)量大、體積小的小球來做實(shí)驗(yàn);

(2)3點(diǎn)位于OD兩點(diǎn)的中點(diǎn)時刻,由勻加速直線運(yùn)動的規(guī)律可得影子在。點(diǎn)時的速度是在8點(diǎn)時的速度

的2倍;

若照相機(jī)的閃光周期為T,由紙帶公式可得〃4-4-色=g(2T)2,則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式為

_M_2/芍

"4T2

I2肅心+(4+1%)b]

12.【答案】(1)見解析(2分)(2)yR(2分)(3)—(2分)---RQ(2分)

kk

【解析】(1)完整的電路連線圖如下:

(2)由歐姆定律以及并聯(lián)電路兩端的電壓相等可得/1(4+尺)=/2(與+5),

/,R,1

整理可得乙圖的函數(shù)表達(dá)式為廠E+…比

(3)據(jù)乙圖,有左一

&2+%

解得“=&;

k

則有什五%'

b

綜合可得?=]。

2

13.(1)當(dāng)4向右移動時,假設(shè)3不移動,對/內(nèi)氣體,由玻意耳定律有

p0SL=pxS^L-^L^(1^-)

解得Pi=3p0<4po(1分)

故假設(shè)成立,3不移動

又Pi=Po+APi(1分)

則31=2死(1分)

故該深度計(jì)所處位置的水深”=熟丸=2〃(1分)

P。

(2)當(dāng)A恰好移動到汽缸最右端時,所測深度最大,此時原/內(nèi)氣體全部被壓進(jìn)n中,設(shè)此時3向右移動

的距離為x,兩部分氣體的壓強(qiáng)均為,則由玻意耳定律

對原/內(nèi)氣體有。OSL=02SX(1分)

對原H內(nèi)氣體有4PosL=?2S(L-X)(1分)

聯(lián)立解得P2=5°o(1分)

又。2=。0+32

貝IJA,2=4A)(1分)

故該深度計(jì)能測量的最大水深“m=包%=4力(1分)

Po

14.【答案](1)43?絲(2)工陛1(3)絲卮而

V3m3mg3gNm3

【解析】(1)設(shè)甲從。點(diǎn)由靜止開始沿著管壁下滑,運(yùn)動到c點(diǎn)時速度為1,碰撞剛結(jié)束時甲、乙的速度分

別為v、3v,由動量守恒可得加匕=根丫+3mv(1分)

由能量守恒可得Q=g根優(yōu)—gmV?一g皿3V了(1分)

綜合解得%=4J,-(1分)

V3m

設(shè)。、。兩點(diǎn)的高度差為//,則加?、兒的高度差均為,

1

甲從。點(diǎn)由靜止開始沿著管壁下滑運(yùn)動到c點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律可得mg/z=5加V9(1分)

解得〃=獸-(1分)

3mg

(2)當(dāng)在。點(diǎn)給甲一個水平向右的初速度%=2、也,則甲從。到6做平拋運(yùn)動(1分)

V3m

1

0.5h=~gt

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