区级联考天津市红桥区届九年级上学期期末考试物理试题.docx
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区级联考天津市红桥区届九年级上学期期末考试物理试题
【区级联考】天津市红桥区2018届九年级上学期期末考试物理试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.如图所示为滑动变阻器的四种接线方法.当滑片P向右移动时,电路中的电阻变大的接法是()
A.
B.
C.
D.
2.下列描述符合安全用电要求的是( )
A.家庭电路中安装空气总开关后,就绝对安全了
B.多个大功率用电器同时使用一个插座
C.电水壶金属外壳接地
D.手机充电时接打电话
3.电炉丝与导线串联接到电路里,通电后电炉丝热得发红,而与之相连的导线却不怎么热.由焦耳定律可知,造成上述现象的主要原因是
A.通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B.通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C.电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D.电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
4.如图所示,闭合开关,通电螺线管周围小磁针指向正确的是( )
A.
B.
C.
D.
5.小明同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯泡不亮.接下来的操作,在以下步骤中最合理的是()
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,调节滑动变阻器观察小灯泡是否发光
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
6.如图是一种温度自动报警器原理示意图,制作水银温度计时,插入一根金属丝,当温度升高到水银与金属丝相接触时
A.电铃响,绿灯亮B.电铃响,绿灯灭C.电铃不响,绿灯亮D.电铃不响,绿灯灭
7.在探究电流产生的热量与什么因素有关时,小李设计了如图的实验装置.甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,里面各放有一根5Ω的电阻丝,其中乙容器将一个5Ω的电阻丝与容器内5Ω电阻丝并联,两个U型管中装有等量的水.把这个装置接入电源,利用这套装置可来探究电流产生热量
A.与电压的关系 B.与电阻的关系 C.与电流的关系 D.与电能的关系
8.如图所示,墙壁上线盒内有三根电线,其中红色为火线、蓝色为零线、黄绿色为地线,现将三孔插座与三根电线连接,如图中接线情况正确的是()
A.
B.
C.
D.
9.如图所示的四个电路图中,各开关都闭合后,只有一个灯泡发光的是
A.
B.
C.
D.
10.下列实验装置与探究内容不相符的是()
A.
B.
C.
D.
11.小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图甲所示。
将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为3V,且保持不变。
当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。
下列说法不正确的是()
A.电阻R0的阻值为2Ω
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10Ω
C.小灯泡L的额定功率为0.625W
D.开关S断开时,小灯泡L的电阻为0Ω
二、多选题
12.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,如图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是
A.
B.
C.
D.
13.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表和电流表的示数的比值不变
三、填空题
14.如图所示,当开关S闭合后,电流表
和
的示数之比为3:
2,则
和
的阻值之比为____________,
和
消耗的电功率之比为_______________.
15.LED等具有节能、环保等特点,如图是额定电压为220V、额定功率为4.4W的LED灯泡.该灯泡的额定电流是_____A.若它每天正常发光5h,一个月(30天)消耗的电能是_____kW•h.
16.电能表是量度___的仪表,如图所示的电能表,所连接的用电器工作时总功率不能超过___W,只有一个用电器工作时,6min内转盘正好转过100圈,该用电器的电功率为___W.
17.
(1)如图a所示,是奥斯特曾经做过的实验,通过对比甲、乙、丙图,可以得到的实验结论(只写出一条结论即可)是______;
(2)如图b所示,是研究______现象的装置,根据这一现象,制成了发电机.
18.如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=25Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω,灯泡L上标有“6V4W”字样,不考虑灯丝电阻随温度的变化,电流表量程为0~0.6A,当只闭合S1,滑动变阻器滑片P在B端时,电流表的示数为0.2A,则电源电压为______V.当只闭合S2时,要求灯L两端的电压不超过额定电压,电流表的示数不超过此量程,调节滑动变阻器滑片P,灯泡L功率的变化范围是______W.
四、计算题
19.一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210Ω,它的额定功率是多大?
在额定电压下通电10min产生多少热量?
20.小刚同学在家中准备测量图所示的电热水壶的热效率.他把家中其他用电器都与电源断开,仅让该电热水壶给水加热.加热一段时间后,把壶中质量为1kg的水从20℃加热到100℃;加热前、后电能表示数如图所示.求:
(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(1)水吸收的热量
(2)电热水壶的热效率.
21.如图所示的电路中,定值电阻R1=5Ω,R2为滑动变阻器,最大阻值为20Ω,电源电压U=4.5V且保持不变,若电流表的量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,为了保护电表,变阻器接入电路的阻值范围应是多少_____?
22.如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为5Ω,小灯泡上标有“12V 6W”字样,闭合开关S。
(1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的读数为1.7A,小灯泡恰能正常发光,求滑动变阻器的最大阻值。
(2)当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在最右端,求滑动变阻器消耗的电功率。
五、实验题
23.小明同学在做“电压一定时,电流跟电阻的关系”实验时,准备了一下器材:
干电池(1.5V)两节,电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只,定值电阻、导线若干,按照如图
(1)所示的电路图进行实验,请你完成下列内容.
(1)按照如图
(1)所示的电路图,以笔画线代替导线,完成上图实物图的电路连接________.
(2)将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电压表、电流表示数如图
(2)所示,电流表的示数为________A,此时小明连入电路的电阻R的阻值为________Ω.
(3)实验过程中,小明用20Ω电阻替代10Ω电阻继续实验时,为了正确完成实验,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“a”或“b”)移动.
24.在探究“电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关”的实验中,某班同学提出了以下猜想:
猜想一:
电磁铁磁性的强弱可能与电流的大小有关;
猜想二:
电磁铁磁性的强弱可能与线圈的匝数有关.
为了验证上述猜想是否准确,同学们用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝,制成简易电磁铁,另外准备小铁钉若干,请你解答下列问题.
(1)图1所示为验证某猜想时的情形.
①此次探究中,电磁铁磁性的强弱可通过______来显示;
②通过比较a、b两次实验结果,可得出的结论是______;
(2)为了验证猜想二,同学们将乙、丙两个电磁铁按图2所示连入电路,其目的是______.
25.小浩同学想测出一学生电源的电压(电源电压不变)和一个定值电阻Rx的阻值.除了待测的电源和电阻,老师还给他提供了如下器材:
一小块电流表,一个已知阻值为R0的定值电阻、两个开关、导线若干,请你仅用上述器材帮他设计一个测量电源电压和电阻Rx阻值的实验方案,要求:
(1)画出实验电路图(电路组成后不可再拆装、重组)_____;
(2)写出主要实验步骤及所需测量的物理量_____-;
(3)写出电源电压和电阻Rx阻值的数学表达式(用已知量和测量量表示)______.
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:
滑动变阻器在使用时,应把“一上一下”两个接线柱接入电路中.当滑片P向右移动时,要想让电路中的电阻变大,应选择A和D(或A和C)两个接线柱,故选B.
考点:
滑动变阻器的使用
2.C
【详解】
A.空气开关可以起到一定的安全作用,但也不是绝对安全的,故A错;
B.同时在一个插座上使用多个大功率的用电器,容易因电流过大烧毁插座而引起火灾,故B错;
C.有金属外壳的用电器在使用时,金属外壳一定要接地,故C正确;
D.手机充电时打电话,容易引起电流过大,而引起爆炸,故D错误。
应选C。
3.D
【解析】
【详解】
电炉在使用时,电炉丝和导线串联,在串联电路中,电路处处相等,即:
I电炉丝=I导线,
通电时间t相同,根据:
Q=I2Rt,因为
R电炉丝>R导线,
所以电流产生的热量:
Q电炉丝>Q导线,
从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象,
故选D.
4.A
【解析】解答:
A.由右手螺旋定则可以判断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极;由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的右端为N极,左端为S极,故A正确;B.由右手螺旋定则可以判断出通电螺线管的右端为N极,左端为S极;由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的右端应为S极,左端为N极,故B错误;C.由右手螺旋定则可以判断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极;由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的右端应为S极,左端为N极,故C错误;D.由右手螺旋定则可以判断出通电螺线管的右端为N极,左端为S极;由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,小磁针的右端应为N极,左端为S极,故D错误;
故选A.
点睛:
用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极,再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向.
5.D
【解析】
解答:
AB、当电路发生断路故障时,更换灯泡或增加电池数量,灯泡同样不发光,故AB选项错误;C.断开开关S,调节滑动变阻器,灯泡同样不发光,故C选项错误.D.该电路为串联电路,闭合开关,灯泡不亮时,先观察电流表是否有示数,如果无示数,说明电路出现断路现象,然后检测出断路的位置,并进行处理,故D选项正确.
故选D.
点睛:
电路中各元件串联连接,当滑动变阻器阻值最大时,灯泡不亮;可以先根据电流表有无示数检测电路的故障,然后根据故障问题进行处理.
6.B
【解析】
解答:
温度自动报警器的工作过程是这样的,当温度升高时,玻璃泡中的水银膨胀,水银液柱上升,当升高到警戒温度即金属丝下端对应的温度时,控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,从而使触点与上面断开,与下面连通,此时电铃响,绿灯灭,发出报警信号.
故选B.
点睛:
温度自动报警器是由于温度计所在的环境温度的变化,从而可以控制左侧控制电路的接通,实现自动控制.
7.C
【分析】
探究电流产生热量跟电流关系时,控制电阻和通电时间不变;探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;探究电流产生热量跟通电时间关系时,控制电流和电阻不变.
【详解】
图中两个相同的电阻串联,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻的电流改变,探究电流产生热量跟电流关系.
故选C.
【点睛】
本题考查电流产生的热量的影响因素,知道电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关.
8.C
【解析】
插座是三孔插座,上面的一孔接入黄绿色地线,左孔接入蓝色零线,右孔接入红色火线.故选B.
9.B
【详解】
开关都闭合后,A选项中都发光;B选项中L2被短路,只有L1发光;C选项中都发光;D选项中都发光.所以选B.
10.B
【解析】
解答:
A.据小磁针偏转的情况可以判断磁极间的作用规律,故不符合题意;B.该实验是探究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数的关系,即电流一定时,匝数多的磁性强,故错误,但符合题意;C.据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场,故不符合题意;D.此时是闭合电路,且导体做切割磁感线运动,故能产生电流,故不符合题意.
故选B.!
点睛:
(1)磁极间的作用规律是:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
(2)电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;(3)据奥斯特实验可知,通电导线周围存在着磁场;(4)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,该现象叫电磁感应现象.
11.D
【详解】
A.电路中的电流为
电阻R0的两端电压为
故R0的阻值为
故A正确,不符合题意;
B.当小灯泡L恰好正常发光时,其两端电压为2.5V,由图甲可知,此时其电阻为10Ω,故B正确,不符合题意;
C.此时小灯泡的额定电功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
故C正确,不符合题意;
D.中小灯泡的开关S断开时,由图甲可知,当U=0时,其电阻值为2Ω,电阻值不为0,故D错误,符合题意。
故选D。
12.ACD
【详解】
A.闭合开关得到电源电压,断开开关得到Rx两端电压,根据R0可以得到电路中电流
,然后跟据欧姆定律
得到待测电阻阻值,A对
B.无论开关闭合还是断开,电压表只测量电源电压,B错
C.开关置于1位置测得电源电压,置于2位置得到Rx两端电压,根据R0可以得到电路中电流
,然后跟据欧姆定律
得到待测电阻阻值,C对
D.开关置于1位置测得电源电压,置于2位置得到R0两端电压,根据R0可以得到电路中电流
,然后跟据欧姆定律
得到待测电阻阻值,D对.
13.AD
【解析】
解答:
由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=
可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故BC不正确;电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻R1的阻值,所以电压表和电流表的示数的比值不变,故D正确.
故选AD.
点睛:
由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,再根据欧姆定律得出电压表和电流表的示数比值的变化.
14.2:
11:
2
【解析】
试题分析:
由图看出电路为并联电路,A1测干路电流I,A2测R2支路电流I2,电流表A1和A2的示数比为3:
2,则
,根据并联电路的比例关系
,所以R1和R2的阻值之比:
;
根据P=I2R可得,R1和R2消耗的电功率之比为
;
故R1和R2的阻值之比为2:
1,R1和R2消耗的电功率之比为1:
2.
【考点定位】并联电路特点、并联电路的比例关系
15.0.020.66
【解析】根据题意知道,当LED正常工作时,其额定电压为220V、额定功率为4.4W,所以额定电流是:
I额=P额/U额=4.4W/220V=0.02A;若它每天正常发光5h,一个月(30天)消耗的电能是:
W=Pt=4.4×10-3kW×30×5h=0.66kWh。
点睛:
本题考查了电功率公式和电功公式,解题时注意灵活应用,且计算过程要注意单位的换算。
16.电功110001000
【解析】
【详解】
家庭电路中的电能表是测量电功或消耗电能多少的仪表;由电能表的参数可知,工作的电压U=220V,允许通过的最大工作电流I=50A,所连接的用电器工作时总功率:
P=UI=220V×50A=11000W;转盘转过100圈消耗的电能:
W=
kW•h=0.1kW•h,用电器的电功率:
P′=
=1kW=1000W.
17.通电导线周围有磁场电磁感应
【解析】解答:
(1)比较甲乙两图可发现当导线中有电流通过时,小磁针才发生转动,而小磁针的转动是磁场作用的结果,所以是应该是通电导体周围有磁场;比较甲丙两图可发现当导体中电流方向改变后,小磁针的转动方向改变,而小磁针转动方向的改变是因磁场方向改变而改变的,所以说磁场方向与电流方向有关;
(2)如图蹄形磁铁的磁感线是上下指向的,导体ab水平运动时,能切割磁感线,竖直运动时,不能切割磁感线。
所以闭合开关后,导体棒ab在水平方向运动时,会产生感应电流,电流表指针会发生偏转。
根据这一现象,制成了发电机。
点睛:
(1)奥斯特实验的内容是:
通电导线周围有磁场,磁场的方向与电流的方向有关;奥斯特实验说明了电能生磁.
(2)解答本题要求知道产生感应电流的条件:
闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流.由此可知产生电流的条件之一是导体做切割磁感线运动.
18.81~3.24
【解析】解答:
(1)当只闭合S1,电阻R1与滑动变阻器的最大阻值R2串联,电源的电压为U=I(R1+R2)=0.2A×(25Ω+15Ω)=8V;
(2)当只闭合S2时,灯泡L与滑动变阻器串联,灯泡的电阻为RL=
=9Ω,灯泡的额定电流为I额=
≈0.67A>0.6A,所以此时电路的最大电流I最大=0.6A,此时灯泡的实际功率最大为P最大=(I最大)2RL=(0.6A)2×9Ω=3.24W;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为I最小=
A,此时灯泡的实际功率最小为P最小=(I最小)2RL=(
A)2×9Ω=1W;所以灯泡L功率的变化范围是1∼3.24W.
19.40W2.4×104J
【分析】
由电功率公式
可求得额定功率,由W=Pt求得电功.
【详解】
电烙铁的额定功率
.
通电时间t=10min=10×60s=600s,
则在额定电压下通电10min产生的热量Q=W=Pt=40W×600s=2.4×104J.
答:
它的额定功率是40W;在额定电压下通电10min产生的热量为2.4×104J;
20.3.36×105J93.3%
【解析】
解答:
(1)水吸收热量:
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(100℃−20℃)=3.36×105J;
(2)消耗电能:
W=2017.6kW⋅h−2017.5kW⋅h=0.1kW⋅h=0.1×3.6×106J=3.6×105J,电水壶的热效率:
η=
×100%=
×100%≈93.3%.
答:
(1)将这壶水烧开,水吸收的热量是3.36×105J;
(2)电水壶的热效率为93.3%.
点睛:
(1)知道水的质量、初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据加热前、后电能表示数求出消耗电能,水吸收的热量和消耗电能的比值即为电水壶的热效率.
21.2.5Ω~10Ω
【解析】解答:
由电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,当电流表示数为I1=0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小;由I=
可得,电阻R1两端电压:
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:
U2=U−U1=4.5V−3V=1.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,滑动变阻器连入电路的电阻最小:
Rmin=
=2.5Ω;当电压表示数最大为U大=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时R1两端电压:
U′1=U−U2max=4.5V−3V=1.5V,电路电流为:
I2=
=0.3A,滑动变阻器接入电路的最大电阻:
Rmax=
=10Ω,
故变阻器接入电路的阻值范围为2.5Ω∼10Ω.
点睛:
由电路图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,电流表示数最大为0.6A,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值.
22.10Ω6.4W
【解析】
试题分析:
(1)S1S2都闭合时,L与R2并联,灯泡正常发光,则U实=U额=12V,
且U总="12V",I实=I额=P额/U额=6W/12V=0.5A,R2的电流I2=I总-I实=1.7A-0.5A=1.2A,滑动变阻器的滑片P移到最右端时有最大阻值,所以,R2的最大值是I2max=U总/I2=10Ω
(2)S1S2都断开时,R1与R2串联,I=U/(R1+R2)=12V/(5Ω+10Ω)=0.8A,滑动变阻器的滑片P在最右端,有最大阻值,滑动变阻器消耗的电功率P=I2R=6.4W
考点:
欧姆定律及其应用,电功率的计算
23.
0.45b
【解析】
解答:
(1)已知电源电压为3V,所以电压表的量程为0∼3V;电流表的量程为0∼0.6A;将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接,电压表并联在被测电阻两端;注意滑动变阻器按一上一下的原则接线;如下图所示:
(2)由图可知,电流表所选量程为0∼0.6A;则电流表的最小分度为0.02A,故指针所指的示数为0.4A;电压表的量程为:
0∼3V,分度值为0.1V,电压为2V,则由欧姆定律可得:
电阻R=UI=2V0.4A=5Ω;(3)用20Ω的电阻替换10Ω的电阻后,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律I=
可知,电路中的电流变小,电阻阻值变大,电阻分压变大,电压表的示数将变大.若要使电压表示数仍保持不变,应减小电阻两端电压,增大滑动变阻器分压,滑动变阻器滑片应向阻值增大的方向移动,即滑片适当向b端移动.
点睛:
(1)根据图2确定电压表和电流表的量程,将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接,电压表并联在被测电阻两端;注意滑动变阻器按一上一下的原则接线;
(2)由图根据电流表所接量程,先求得电流表的最小分度,则可以得出指针所指的示数;则由欧姆定律可求得电阻.(3)在探究电流跟电阻的关系时,应移动滑片,保持电阻两端的电压不变.
24.吸引铁钉多少匝数一定时,电流越大磁性越强控制电流相等
【解析】解答:
(1)①磁性的强弱是直接看不出来的,由于电磁铁的磁性强弱不同,吸引的铁钉的数目不同。
通过电磁铁吸引铁钉的多少来认识其磁性强弱,这就是一种转换法。
②通过比较a、b两次实验结果可知,a中的电流要小于b中的电流,线圈匝数相同,电流越大,吸引的铁钉越多,磁性越强;
(2)电磁铁磁性的强弱可能与线圈的匝数有关时应控制电流相同;将乙、丙两个电磁铁按图2所示连入电路,该电路为串联电路,电流是相同的,所以目的是控制电流相等
点睛:
(1)磁性的强弱是直接看不出来的,利用磁性强弱不同,吸引的大头针的数目不同来认识其磁性强弱,这就是一种转换法.磁性的强弱由电流大小、线圈匝数两个物理量来决定,要用控制变量法进行研究.
(2)电磁铁磁性的强弱可能与线圈的匝数有关时应控制电流相同.
25.
①闭合S,断开S1,读出此时电流表示数I1;②闭合S及S1,读出此时电流表示数I2;Rx=
【解析】解答:
(1)两电阻并联,一开关控制干路,另一开关控制Rx支路,电流表位于干路,如图所示:
(2)实验步骤:
①闭合S,断开S1,读出此时电流表示数I1;②闭合S及S1,读出此时电流表示数I2;(3)电源电压及待测电阻表达式:
由步骤①根据欧姆定律可得:
电源电压U=I1
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- 级联 天津市 红桥区 九年级 学期 期末考试 物理试题
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