南京市秦淮区高二下学期期末考试模拟题含答案 17.docx
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南京市秦淮区高二下学期期末考试模拟题含答案 17.docx
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南京市秦淮区高二下学期期末考试模拟题含答案17
南京市秦淮区高二下学期期末考试模拟题17
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1.现有一块质量为2M、含
U的矿石,其中
U的质量为2m。
已知
U的半衰期为T,则下列说法正确的是( )
A.经过时间2T后,这块矿石基本不再含有
U了
B.经过时间2T后,矿石中的
U有
未发生衰变
C.经过时间2T后,该矿石的质量剩下
D.经过时间3T后,矿石中
U的质量还剩
2.关于下列四幅图的说法,正确的是( )
A.甲图中,显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹
B.烧热的针尖,接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点,经一段时间后形成图乙的形状,则说明云母为非晶体
C.丙图中分子间距离为r0时,分子间作用力F最小,分子势能也最小
D.丁图中水黾停在水面上的原因是水受到了水的浮力作用
3.关于热力学定律,下列说法正确的是( )
A.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加
C.为了增加物体的内能,只能向它传递热量
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
4.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体( )
A.状态b的压强大于状态c的压强
B.状态a的压强大于状态b的压强
C.从状态c到状态d,体积减小
D.从状态a到状态c,温度不变
5.一个质量为M、带弧形槽的滑块停放在光滑的水平面上,弧形槽的半径为R,且弧形槽末端水平,如图所示。
现有一质量为m的物块(可视为质点)从弧形槽的上端由静止释放,如果滑块被固定,测得物块第一次的落地点到滑块右端的距离为s。
若滑块不被固定,物块仍从弧形槽的上端由静止释放,则物块的落地点到滑块右端的水平距离( )
A.等于s
B.大于s
C.小于s
D.因弧形槽末端到地面的高度未知,故无法确定
6.如图所示是一种火炮的复位装置示意图。
开炮时,炮管反冲带动连杆活塞使油压缩空气,此过程空气跟外界没有热传递。
反冲结束后,被压缩的空气推动活塞使炮管复位。
设开炮前封闭空气的压强为p1,热力学温度为T1,体积为V1,炮管反冲使空气的热力学温度为T2,体积压缩为V2,则反冲后空气的压强为( )
A.
B.
C.
D.
7.分别用波长为λ1=400nm和λ2=800nm的单色光照射同一金属板且都发生了光电效应,光电子的最大初动能之比为3:
1.普朗克常量h=6.63×10-34J•s,真空中的光速c=3.0×108m/s,则此金属的逸出功为( )
A.6.2×10-19JB.6.2×10-20JC.1.24×10-19JD.1.24×10-20J
8.现从一体积不变的容器中抽气,假设温度保持不变,每一次抽气后,容器内气体的压强均减小到原来的
,要使容器内剩余气体的压强减为原来的
,抽气次数应为( )
A.2次B.3次C.4次D.5次
二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)
9.甲、乙、丙、丁四位同学组成合作学习小组,对晶体和液晶的特点展开了讨论.他们的说法正确的是( )
A.甲说,晶体有单晶体和多晶体,单晶体有天然规则的几何外形
B.乙说,多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体没有固定的熔点
C.丙说,液晶就是液态的晶体,其光学性质与多晶体相似,具有各向异性
D.丁说,液晶是一种在分子结构上介于固体和液体之间的中间态,它具有液体的流动性,又像某些晶体那样具有光学各向异性
10.下列关于四幅图的描述正确的是( )
A.图甲:
卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
B.图乙:
原子的特征谱线,由于原子光谱只与原子结构有关,因此可以把某种原子的光谱当作该原子的“指纹”来进行光谱分析
C.图丙:
玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
D.图丁:
原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的
11.
如图所示,隔板K将绝热容器分为左、右两部分。
已知左侧封闭有一定量的稀薄气体,右侧为真空。
打开隔板K,最终达到平衡状态,则此过程中( )
A.气体对外界做功,内能减少B.气体不做功,内能不变
C.气体压强变小,温度不变D.气体压强变小,温度降低
12.
如图所示,一定质量的理想气体,从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A,则( )
A.A→B过程气体降温
B.C→A过程气体放热
C.全部过程气体做功为零
D.B→C过程气体内能增加,但外界对气体做功为零
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
13.如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量______(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是______.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______用
(2)中测量的量表示.
14.
在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。
待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是______。
(填写步骤前面的数字)
(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL,油酸膜的面积是______cm2.根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______nm.(结果均保留三位有效数字)
四、计算题(本大题共3小题,共36.0分)
15.一辆轿车以30m/s的速度行驶时,与另一辆迎面驶来的轿车相撞,相撞后两车均停下来,已知作用时间t=0.025s。
求:
(1)车祸中车内质量m=80kg的人受到的平均冲力的大小;
(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s,则这种情况下人受到的平均冲力与不系安全带时人受到的平均冲力之比。
16.
如图所示,竖直放置的汽缸内有一个质量m=6.8kg、横截面积S=0.01m2的活塞,活塞可在汽缸内无摩擦滑动。
汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通,汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱(U形管内的气体体积不计)。
已知此时缸内气体温度为27℃,大气压强p0=1.0×105Pa,水银的密度ρ=13.6×103kg/m3,重力加速度g取10m/s2。
(1)求此时汽缸内气体的压强;
(2)若汽缸内气体温度缓慢升到87℃,此过程气体吸收了350J的热量,求汽缸内气体内能的变化;
(3)若汽缸内气体温度升到87℃后保持不变,在活塞上缓慢添加沙粒,使活塞回到原来位置,求最终U形管内水银面的高度差。
17.
如图所示,质量为2m的木板静置于光滑水平面上,其左端固定有一轻质弹簧,弹簧自然伸长时右端在b点处,木板的Ob段是光滑的,ab段长为L,现有一质量为m的滑块(可视为质点)以大小为v0的水平初速度从a点滑上木板,弹簧获得的最大能量是滑块初动能的
,重力加速度为g.求:
①滑块与木板ab段间的动摩擦因数μ;
②滑块能否滑离木板?
如能,求滑块滑离a点时的速度大小v;如不能,求最终静止时滑块与a点的距离x.
五、简答题(本大题共1小题,共12.0分)
18.
如图所示,一定质量的某种理想气体分别发生以下两种状态变化:
第一种变化是从状态A到状态B,该气体从外界吸收的热量为9J;第二种变化是从状态A到状态C,外界对该气体做功为6J.图线AB的反向延长线通过坐标原点O.求:
①从状态A到状态C的过程,该气体内能的增量△U1;
②从状态A到状态C的过程,该气体从外界吸收的热量Q2.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:
A、总质量2m、衰变后剩余质量为m1、衰变时间,半衰期之间关系为:
m1=2m(
)n,n为半衰期次数,即n=
,T为半衰期,t为衰变时间,所以在本题中有:
经过2T剩余92238U为:
m1=2m(
)2=
,发生衰变的为
.故A错误,B正确;
C、虽然U238发生衰变,但衰变的产物大部分仍然存在于矿石中,如铅208;所以经过2T后,矿石的质量仍然接近2M.故C错误;
D、经过时间3T后该矿石中
U的质量还剩m2=2m(
)3=
.故D错误。
故选:
B。
解答本题的关键是熟练掌握有关半衰期的运算,弄清总质量、衰变质量、衰变时间,半衰期之间关系。
本题考查了半衰期的有关运算,对于半衰期的物理意义以及有关运算要熟练掌握。
2.【答案】C
【解析】解:
A、甲图中,是三颗微粒每隔相同粒子的位置的连线,并非是粒子的运动轨迹。
故A错误;
B、乙图中,烧热的针尖,接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点,经一段时间后形成图乙的形状,是云母导热性能各向异性的表现,则说明云母为单晶体。
故B错误;
C、丙图中分子间距离为r0时,分子间作用力F最小,分子势能也最小。
故C正确;
D、丁图中水黾停在水面上的原因是水黾受到水的表面张力作用。
故D错误;
故选:
C。
甲图中,并非是粒子的运动轨迹;乙图中,是云母导热性能各向异性的表现,则说明云母为单晶体;丙图中分子间距离为r0时,分子间作用力F最小,分子势能也最小;丁图中水黾停在水面上的原因是水黾受到水的表面张力作用。
本题考查了布朗运动、分子势能、晶体和非晶体、液体的表面张力等知识点。
这种题型属于基础题,只要善于积累,难度不大。
3.【答案】A
【解析】解:
A、根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为功而不引起其他变化,引起其他变化是可能的,故A正确;
B、根据热力学第一定律,对某物体做功,物体可能同时会放热,故不一定会使该物体的内能增加,故B错误;
C、根据热力学第一定律,为了增加物体的内能,对物体做功或向它传递热量都可以,故C错误;
D、根据热力学第二定律,可能使热量从低温物体传向高温物体,比如电冰箱要耗电,故D错误;
故选:
A。
热力学第一定律公式:
△U=W+Q;
热力学第二定律:
不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响;不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
本题考查了热力学第一、第二定律,要熟悉热力学第二定律的各种表达形式,基础问题。
4.【答案】A
【解析】解:
分别过abcd四个点作出等压变化线,如下图所示;
保持体积不变,温度越高,则压强越大可知,在v=T图象中,倾角越大,压强越小,所以Pa<Pd<Pc<Pb,故A正确,B错误;
由图象可知,状态c到状态d体积增大,故C错误;
从状态a到状态c,温度升高,故D错误;
故选:
A。
v-T图象中,等压线是过原点的一条倾斜直线,而且倾角越大,压强越小,只要作出过abcd四点等压变化线,即可判断各点的压强关系.
本题考查气体的状态方程中对应的图象,在V-T图象中等压线为过原点的直线.
要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化.
5.【答案】B
【解析】解:
设弧形槽末端离水平面的高度为h。
滑块被固定,对滑块下滑的过程,根据机械能守恒定律得:
mgR=
滑块做平抛运动时,有:
h=
s=v1t
联立解得:
s=2
。
若滑块不被固定,设物块滑到弧形槽末端时速度大小为v2,弧形槽的速度大小为v3.物块的落地点到滑块右端的水平距离为s′。
对滑块下滑的过程,取水平向右为正方向,根据水平动量守恒得:
0=mv2-Mv3。
根据机械能守恒得:
mgR=
mv22+
Mv32。
联立解得:
v2=M
v3=m
根据平抛运动的规律得:
s′=(v2+v3)t=(M
+m
)•
=2
•
所以s′>s.故ACD错误,B正确。
故选:
B。
滑块被固定,根据机械能守恒定律和平抛运动的规律得到落地点到滑块右端的距离s与R的关系。
若滑块不被固定,对滑块和物块组成的系统,根据水平动量守恒和机械能守恒求得物块离开滑块时两者的速度,再根据平抛运动的规律得到滑块落地点到滑块右端的距离s与R的关系,即可解答。
本题的关键是明确滑块不固定时,系统的水平动量守恒,机械能也守恒,并要知道平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关。
6.【答案】C
【解析】【分析】
根据题意应用理想气体状态方程求出空气的压强。
本题考查了理想气体状态方程,根据题意应用理想气体状态方程即可解题,本题是一道基础题。
【解答】
对气体,由理想气体状态方程得:
=
,
解得反冲后空气的压强为:
p2=
。
故选:
C。
7.【答案】C
【解析】解:
光子能量为:
E=h
…①
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为:
Ek=h
-W…②
根据题意:
λ1=400nm,λ2=800nm=2λ1,Ek1:
EK2=3:
1…③
联立①②③可得逸出功W=
代入数据可得:
W=1.24×10-19J,故ABD错误,C正确。
故选:
C。
根据光速、频率、波长之间的关系可知光子的能量为E=
,然后根据爱因斯坦光电效应方程,即可求解。
本题比较简单,但是涉及物理量比较多,在应用公式的同时要理清物理量之间的关系。
8.【答案】D
【解析】解:
设玻璃瓶的容积是V,抽气机的容积是V0,
气体发生等温变化,由玻意耳定律可得:
PV=
P(V+V0)
V0=
V,
设抽n次后,气体压强变为原来的
,
由玻意耳定律可得:
抽一次时:
PV=P1(V+V0),P1=
P,
抽两次时:
P1V=P2(V+V0),P2=(
)2P,
抽n次时:
Pn=(
)nP,Pn=
P,则n=5,
故选:
D。
在抽气过程中气体温度不变,由玻意耳定律列方程,可以求出抽气的次数。
体发生等温变化时,遵守玻意耳定律,应用玻意耳定律列方程,即可求出抽气次数。
9.【答案】AD
【解析】解:
A、晶体分为单晶体和多晶体,单晶体有天然规则的几何外形,而多晶体是由许多单晶体杂乱无章组合而成,多晶体没有天然规则的几何外形,所以甲的说法正确,故A正确;
B、多晶体有固定的熔点,所以乙的说法错误,故B错误;
CD、液晶是一种介于固体与液体之间的中间态,它既具有液体的流动性,又像某些晶体一样具有光学各向异性,所以丙的说法错误,丁的说法正确,故C错误,D正确;
故选:
AD。
晶体有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点;单晶体有规则的几何外形,而多晶体和非晶体没有规则的几何外形;液晶既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性;
该题考查液晶、晶体与非晶体,都是记忆性的知识点的内容,在平时的学习过程中多加积累即可.
10.【答案】BC
【解析】解:
A、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,发现质子,中子是查德韦克发现的,故A错误;
B、每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质的成分,故B正确;
C、玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的,故C正确;
D、由玻尔理论知道,电子的轨道不是任意的,电子有确定的轨道,故D错误;
故选:
BC。
每种原子都有自己的特征谱线,故光谱分析可鉴别物质。
玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的;卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型;根据玻尔理论知道,运行轨道的半径是定态的。
弄清楚每个图象的作用及代表的物理知识,熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提。
熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提。
11.【答案】BC
【解析】解:
AB、绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q=0,稀薄气体向真空扩散时气体没有做功,W=0,根据热力学第一定律△U=W+Q,得稀薄气体的内能不变,故A错误,B正确;
CD、稀薄气体的内能不变,则温度不变,稀薄气体扩散体积增大,根据玻意耳定律可知,气体的压强必然变小,故C正确,D错误;
故选:
BC。
绝热过程,自由扩散,体积变大,对外不做功,气体的内能不变,由理想气体状态方程可以直接求解。
题主要考查热力学第一定律的应用,能运用理想气体状态方程对气体的温度、压强和体积作出判断。
12.【答案】ABD
【解析】解:
A、A→B过程是绝热过程,Q=0,体积变大,气体对外做功,W<0,根据热力学第一定律△U=Q+W,得△U<0,内能减小,故温度降低,故A正确;
B、由图示图象可知,C→A过程是等温变化,气体体积V减小,外界对气体做功,W>0,气体温度不变,气体内能不变,△U=0,根据热力学第一定律得Q<0,气体放热,故B正确;
C、全部过程分三个过程,A到B气体对外做功W1<0,B到C不做功,C到A外界对气体做功W2>0,
根据p-V图象中,图线与坐标轴围成的图形的面积等于所做的到B做功小于C到A做功,如下图阴影面积所示,故全部过程做功不为0,故C错误;
D、由图示图象可知,B→C过程中,气体体积V不变而压强P变大,由查理定律:
=C可知:
气体温度T升高,故内能增加,但体积V不变,做功W=p•△V可知,外界对气体不做功,故D正确。
故选:
ABD。
气体的内能只与温度有关,根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是放热;在p-V图象中图线与坐标轴所围图形的面积等于所做的功。
本题考查了热力学第一定律的应用,根据图象判断出气体体积如何变化,从而判断出气体做功情况,再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题;要知道:
温度是分子平均动能的标志,理想气体内能由问题温度决定。
13.【答案】C ADE m1•OM+m2•ON=m1•OP
【解析】解:
(1)小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,即测量射程,故C正确.
(2)要验证动量守恒定律定律,即验证:
m1v1=m1v2+m2v3,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,
上式两边同时乘以t得:
m1v1t=m1v2t+m2v3t,得:
m1OP=m1OM+m2ON,
因此实验需要过程为:
测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移,故选:
ADE.
(3)由
(2)可知,实验需要验证:
m1OP=m1OM+m2ON;
故答案为:
(1)C;
(2)ADE;(3)m1•OM+m2•ON=m1•OP
(1)根据实验原理分析答题.
(2)由动量守恒定律求出需要验证的表达式,根据表达式确定需要测量的量;
(3)根据动量守恒定律进行分析确定需要验证的关系式
实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上,故下落的时间相同,所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移,可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目
14.【答案】④①②⑤③ 5.00×10-6 40.0 1.25
【解析】解:
(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:
配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=
(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③),即正确的顺序是④①②⑤③。
(2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积:
V=
mL=5.00×10-6mL;
由于每格边长为1cm,则每一格就是1cm2,估算油膜面积以超过半格以一格计算,小于半格就舍去的原则,估算出40格,则油酸薄膜面积为:
S=40cm2;
由于分子是单分子紧密排列的,因此分子直径为:
d=
=1.25×10-9m=1.25nm。
答案:
(1)④①②⑤③;
(2)5.00×10-6,40.0,1.25。
(1)明确“用油膜法估测分子的大小”实验的实验原理:
油酸以单分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度,即可正确解答。
(2)在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,估算出油膜面积,从而求出分子直径,掌握估算油膜面积的方法:
所围成的方格中,面积超过一半按一半算,小于一半的舍去。
掌握该实验的原理是解决问题的关键,该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度,从而求出分子直径。
15.【答案】解:
(1)设人受到的平均冲力大小为F,根据动量定理可知,Ft=mv0。
解得F=9.6×104N。
(2)若人系有安全带,同理可知,F′=
=2.4×103N。
则F′:
F=1:
40。
答:
(1)车祸中车内质量m=80kg的人受到的平均冲力的大小为9.6×104N。
(2)若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是1s,则这种情况下人受到的平均冲力与不系安全带时人受到的平均冲力之比为1:
40。
【解析】
(1)人随车动,根据位移速度公式可求车的加速度,然后利用牛顿第二定律可求人受到的平均冲力;
(2)由动量定理求出系安全带时,人受到的水平冲力。
分析清楚车的运动过程,应用牛顿第二定律、匀变速直线运动的运动规律、动量定理即可正确解题。
16.【答案】解:
(1)对活塞进行受力分析,根据平衡条件有:
p0S+mg=p1S
可得:
p1=1.068×105Pa
(2)活塞上升过程,气体的压强不变,设温度为87℃时气柱高度为l2。
根据盖•吕萨克定律有:
=
,其中T1=300K,T2=360K
解得:
l2=96cm
气体对活塞做功为:
W=p1△V=p1(l2-l1)S
解得:
W=170.88J
根据热力学第一定律有:
△U=Q+W
得:
△U=179.12J
(3)当活塞回到原位置时,汽缸内气体的体积不变,根据查理定律有:
=
且:
p2=p0+ρgh
解得:
h=0.207m
答:
(1)此时汽缸内气体的压强是1.068×105Pa;
(2)汽缸内
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