高三(承智班)下学期物理周练试题(6)含答案_第1页
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学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精百强校河北定州中学2016-2017学年第二学期高三承智班物理周练试题(4.16)一、选择题1.如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上,A、B与台面间动摩擦因数均为μ,C与台面间动摩擦因数为2μ,A、C的质量均为m,B质量为2m,A、B离轴为R,C离轴为2R,则当圆台匀速旋转时,(设A、B、C都没有滑动)()A。C物的向心加速度最大B。A物所受静摩擦力最小C.当圆台转速缓慢增加时,C比A先滑动D.当圆台转速缓慢增加时,B比A先滑动2.测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动。下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的是A。人对传送带做功B.人对传送带不做功C.人对传送带做功的功率为m2gvD。人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv3.如图所示,在Ⅰ,Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场,磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,AD,AC边界的夹角∠DAC=30°,边界AC与边界MN平行,Ⅱ区域宽度为d。质量为m,电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入,入射速度垂直AD且垂直磁场,若入射速度大小为,不计粒子重力,则A.粒子在磁场中的运动半径为B。粒子距A点0。5d处射入,不会进入Ⅱ区C。粒子距A点1.5d处射入,在Ⅰ区内运动的时间为D.能够进入Ⅱ区域的粒子,在Ⅱ区域内运动的最短时间为4.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为,木箱在轨道A端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,在轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道A端,重复上述过程。下列选项正确的是()A。m=3MB.m=2MC.木箱不与弹簧接触时,上滑过程的运动时间大于下滑过程中的运动时间D。若货物的质量减少,则木箱一定不能回到A处5.如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图乙所示,则可知A.A的质量为4kgB。运动过程中A的最大速度为vm=4m/sC.在A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒D.在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J6.一个含有理想变压器的电路如图所示,其中R1、R3、R4为定值电阻,R2为滑动变阻器,电表为理想电表,u为正弦交流电源,输出电压有效值恒定,当滑片P从左向右滑动的过程中,下列说法正确的是A.电压表示数变大B。电容器C所带电荷量始终不变C。电流表示数减小D。理想变压器输出功率增大7.如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,一带正电粒子以速度v1从A点沿直径AOB方向射入磁场,经过时间t1射出磁场。另一相同的带电粒子以速度v2从距离直径AOB的距离为的C点平行于直径AOB方向射入磁场,经过时间t2射出磁场。两种情况下,粒子射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角均为θ=60o。不计粒子受到的重力,则A.B。C.D。9.一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点的竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示.F1=7F2,设R、m、引力常量G以及F1为已知量,忽略各种阻力.以下说法正确的是A。该星球表面的重力加速度为B。卫星绕该星球的第一宇宙速度为C。星球的密度为D。小球过最高点的最小速度为010.假设某卫星在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动,该卫星与地球同步卫星绕地球同向运动。已知地球半径约为6400km,地球同步卫星距地面高度36000km。每当两者相距最近时,卫星向同步卫星发射信号,然后再由同步卫星将信号发送至地面接收站。从某时刻两者相距最远开始计时,在一昼夜的时间内,接收站共接收到信号的次数为(不考虑信号传输所需时间)A.4次B.6次C.7次D。8次11.如图所示,倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平光滑相连,质量分别为3m、m的两个小球a、b用长为L的轻绳连接,a球置于斜面顶端.现由静止释放a、b两球,b球与弧形挡板碰撞时间极短并无机械能损失。不计一切摩擦,则A。a球到达斜面底端的速率为B.b球到达斜面底端的速率为C.a球沿斜面下滑的过程中,轻绳一直对b球做正功D.两球粘在一起运动后的速率为12.如图所示,竖直固定的光滑的绝缘杆上O点套有一个质量为m,带电量为q(q<0)的小环。在杆的左侧固定一个带电量为+Q的点电荷,杆上A、B两点与Q正好构成一边长为a的等边三角形,OA间距离也为a。现将小环从O点由静止释放,若小环通过A点的速率为,则在小环从O到B的过程中A。在O点时,q与Q形成的系统电势能最大B.到达AB的中点时,小环速度一定最大C.从O到B,电场力对小环一直做正功D.到达B点时,小环的速率为13.如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠竖直墙壁,右侧靠一质量为M2的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始下落,与半圆槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是()A。小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的B至C过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统冲车方向动量守恒C。小球离开C点以后,将做竖直上抛运动D.小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒14.在光滑水平面上,有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd,在水平外力的作用下,从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过匀强磁场,如图甲所示,测得线框中产生的感应电流的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示A.线框开始运动时ab边到磁场左边界的距离为B。线框边长与磁场宽度的比值为3:8C。离开磁场的时间与进入磁场的时间之比为D。离开磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等15.如图,第一次,小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下,到达底端B的速度为v1,克服摩擦力做功为W1;第二次,同一小球从底端B以v2冲上圆形轨道,恰好能到达A点,克服摩擦力做功为W2,则A.v1可能等于v2B.W1一定小于W2C.小球第一次运动机械能变大了D。小球第一次经过圆弧某点C的速率小于它第二次经过同一点C的速率16.用等长的绝缘细线把一个质量为1.0kg的小球a悬挂天花板上M、N两点,a带有Q=1。0×10-5C的正电荷。两线夹角为120°,a的正下方0.3m处放一带等量异种电荷的小球b,b与绝缘支架的总质量为2.0kg,两线上的拉力大小分别为F1和F2。(k=9×109Nm2/C2,取g=10m/s2)则()A.支架对地面的压力大小为30.0NB.两线上的拉力大小F1=F2=20。0NC。将b水平右移,使M、a、b在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=12。5N,F2=10。0ND。将b移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=20.0N17.如图所示,固定的竖直光滑U型金属导轨,间距为L,上端接有阻值为R的电阻,处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上,导轨的电阻忽略不计。初始时刻,弹簧处于伸长状态,其伸长量为x1=,此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是()A。初始时刻导体棒受到的安培力大小F=B.初始时刻导体棒加速度的大小a=2g+C。导体棒往复运动,最终将静止时弹簧处于压缩状态D.导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=mv02+18.如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图.M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒N的半径为R,内筒的半径比R小得多,可忽略不计.筒的两端封闭,两筒之间抽成真空,两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动.M筒开有与转轴平行的狭缝S,且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子,分子到达N筒后被吸附,如果R、v1、v2保持不变,ω取某合适值,则以下结论中正确的是()A。当时(n为正整数),分子落在不同的狭条上B.当时(n为正整数),分子落在同一个狭条上C。只要时间足够长,N筒上到处都落有分子D.分子不可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上19.如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正,外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是()A.B。C.D.20.圆心为O、半径为R的半圆的直径两端,各固定有一根垂直圆平面的长直导线a、b,两导线中通有大小分别为2I0和I0且方向相同的电流。已知长直导线产生的磁场的磁感应强度,其中k为常数、I为导线中电流、r为点到导线的距离。则下列说法中正确的是()A.圆心O点处的磁感应强度的方向由a指向bB。在直径ab上,磁感应强度为0的点与b点距离为C.在半圆上一定存在“磁感应强度方向平行于直径ab”的位置D.在半圆上一定存在“磁感应强度方向沿半圆切线方向”的位置二、实验题21.明德中学一研究性学习小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω•m,如图所示为该组同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm,将水样注满容器后,进行以下操作:(1)分别用多用电表欧姆挡的“×l00”、“×1K”两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图2所示,则所测水样的电阻约为________Ω。(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材;A.电流表(量程6mA,电阻为20Ω)B.电压表(量程15V电阻Rv约为10kΩ)C.滑动变阻器(0-20Ω,额定电流1A)D.电源(12V内阻约10Ω)E.开关一只、导线若干请在图3的实物图中完成电路连接__________.(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在图4的坐标纸中作出U﹣I关系图线。U/V2.03。86。88.010。211.6I/mA0。371.362.202.893。664.15(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为______Ω•m,据此可知,所测水样在电阻率这一指标上_____________________(选填“达标”或“不达标")三、计算题22.如图所示,两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上,左端向上弯曲,导轨间距为L,电阻不计,水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.导体棒a与b的质量均为m,电阻值分别为Ra=R,Rb=2R.b棒放置在水平导轨上足够远处,a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放.运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直,重力加速度为g。(1)求a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;(2)求最终稳定时两棒的速度大小;(3)从a棒开始下落到最终稳定的过程中,求b棒上产生的内能.参考答案1.AB【解析】三个物体做圆周运动的角速度ω相同,根据,C物的轨道半径最大,故C的向心加速度最大,故A正确;三个物体受静摩擦力提供向心力,所以A受静摩擦力,B受静摩擦力,C:,故B正确;A受最大静摩擦力均为,B受最大静摩擦力均为,C受最大静摩擦力均为,所以当角速度增大时,A、B、C同时滑动,故C、D错误.2.AC【解析】A、B、人对传送带的摩擦力方向向右,传送带在力的方向上有位移,所以人对传送带做功,A正确;B错误;

C、D、人的重心不动,绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡,而拉力又等于m2g.所以人对传送带做功的功率为m2gv.C正确;D错误;

故选AC.3.CD【解析】根据,得,所以A错误;粒子刚好不能进入区域Ⅱ的运动轨迹如图所示,恰好与AC相切,根据几何关系可求,此时入射点到A的距离为d,即到A点距离大于d的都不能进入区域Ⅱ,运动轨迹为一半圆,时间,所以B错误;C正确;从A点进入的粒子在区域Ⅱ中运动的试卷最短,轨迹如图所示,由几何关系知,轨迹圆心角为60°,最短时间,故D正确.4.AD【解析】AB、设下滑的距离为l,根据能量守恒有,得m=3M,A正确、B错误;C、受力分析可知,下滑时加速度为,上滑时加速度为,上滑过程可以看做相同大小加速度的反向的初速度为零的下滑过程,位移相同,加速度大的时间短,C错误;D、根据,木箱恰好被弹回到轨道A端,如果货物的质量减少,等号前边一定小于后边,即轻弹簧被压缩至最短时的弹性势能小于木箱回到A处所需的能量,则木箱一定不能回到A处,D正确;故选AD。5.BD【解析】AB、解除对弹簧的锁定,A离开挡板后,系统动量守恒、机械能守恒,B速度最大时,A的速度最小为零,且此时弹簧处于原长,;B的速度最小时,A的速度最大,设A的的质量为m,此时A的速度为v,根据动量守恒和机械能守恒有:,,可得m=1kg,v=4m/s,A错误、B正确;在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,所以A、B系统所受合外力不为零,则系统动量不守恒,故C错误;当A、B速度相等时,A、B动能之和最小,根据机械能守恒定律,此时弹性势能最大。根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有:,联立解得:E′Pmax=3J,故D正确。故选:BD。【名师点睛】在A离开挡板前,由于挡板对A有作用力,所以A、B系统所受合外力不为零,则系统动量不守恒;A离开挡板后,A、B系统所受合外力为零,系统机械能守恒.B速度最大时,A的速度最小为零,且此时弹簧处于原长;B的速度最小时,A的速度最大;当A、B速度相等时,A、B动能之和最小,此时弹性势能最大。根据机械能守恒定律和动量守恒定律求解。6.AC【解析】设电流表的示数为I,原副线圈匝数比为n,正弦交流电源输出电压为U,则变压器输入电压为U-IR1,副线圈中电流为nI,电压表示数为,则有,当滑片P从左向右滑动的过程中,R2增大,电流表示数I减小,C正确;电压表示数增大,A正确;因为是交变电流,电容器C所带电荷量正负、大小始终在变化,B错误;理想变压器输出功率,减小,D错误;故选AC。7.BC【解析】根据题意确定圆心,画出轨迹,如图所示,连接O1O,根据三角形AO1O,由几何关系可知,连接CO连接第二个粒子射出点D与O,四边形O2CDO为菱形,R2=R,根据带电粒子在磁场中运动的半径公式,速度与半径成正比v1:v2=R1:R2=tan600=:1,所以A错误;B正确;根据周期公式可知,粒子的周期相同,圆心角都为,时间相同,所以C项正确;D项错误。故选BC.【名师点睛】带电粒子在磁场中的运动,首先要确定圆心,根据几何关系确定半径与圆磁场半径的关系,洛伦兹力提供向心力,根据半径关系得出速度的关系。运动时间取决于周期和在磁场中转过的圆心角的大小,相同粒子在同一磁场中周期相同,可确定运动时间的关系。8.A【解析】微粒从M到N运动时间,对应N筒转过角度,即如果以v1射出时,转过角度:,如果以v2射出时,转过角度:,只要θ1、θ2不是相差2π的整数倍,即当时(n为正整数),分子落在不同的两处与S平行的狭条上,故A正确,D错误;若相差2π的整数倍,则落在一处,即当时(n为正整数),分子落在同一个狭条上.故B错误;若微粒运动时间为N筒转动周期的整数倍,微粒只能到达N筒上固定的位置,因此,故C错误.故选A点睛:解答此题一定明确微粒运动的时间与N筒转动的时间相等,在此基础上分别以v1、v2射出时来讨论微粒落到N筒上的可能位置。9.C【解析】设砝码在最低点时细线的拉力为F1,速度为v1,则①

设砝码在最高点细线的拉力为F2,速度为v2,则②

由机械能守恒定律得③

由①、②、③解得④

F1=7F2,所以该星球表面的重力加速度为.故A错误.根据万有引力提供向心力得:卫星绕该星球的第一宇宙速度为,故B错误.在星球表面,万有引力近似等于重力⑤

由④、⑤解得,星球的密度:,选项C正确;

小球在最高点受重力和绳子拉力,根据牛顿运动定律得:所以小球在最高点的最小速.故D错误.故选C.点睛:根据砝码做圆周运动时在最高点和最低点的运动规律,找出向心力的大小,可以求得重力加速度;知道在星球表面时,万有引力和重力近似相等,而贴着星球的表面做圆周运动时,物体的重力就作为做圆周运动的向心力.10.C【解析】据开普勒第三定律(1)R1=4200km+6400kmR2=36000km+6400km(2)可知载人宇宙飞船的运行周期T1与地球同步卫星的运行周期T2之比为,又已知地球同步卫星的运行周期为一天即24h,因而载人宇宙飞船的运行周期T1=h=3h;由匀速圆周运动的角速度,所以宇宙飞船的角速度为,同步卫星的角速度为;当两者与太阳的连线是一条直线且位于地球异侧时,相距最远,此时追击距离为π即一个半圆,追击时间为;此后,追击距离变为2π即一个圆周,同理,追击时间为.可以得到24h内共用时h完成追击7次,即七次距离最近,因而发射了七次信号.点睛:从相距最近再次相距最近,它们转动的角度相差360度;当从相距最近到再次相距最远时,它们转动的角度相差180度.11.AD【解析】从A球开始下滑到A球落地的过程中,系统的机械能守恒,A到达最低面时B在斜面的中点上,对系统:,解得,所以A正确;A球滑到水平面后,A球的速度不再变化,而B球受重力的作用,速度增大,此时绳上没有拉力,对B:,解得,所以B错误;当b球到达斜面时,绳上拉力消失,所以C错误;两球在水平面上运动,发生碰撞,动量守恒,代入解得,所以D正确.12.AD【解析】小环从O点下落的过程中受电场力做正功,电势能减小,所以在O点时,q与Q形成的系统电势能最大,故A正确;到达AB的中点时,受电场力方向水平,小环受合外力等于mg,加速度a=g,小环将继续加速,所以B错误;从O到B,电场力对小环先做正功后做负功,总功是正功,故C错误;从O到A,根据动能定理:,从O到B,根据动能定理:,UOB=UOA,联立解得,所以D正确。13.BD【解析】试题分析:小球从A→B的过程中,半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心,而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方,因为有竖直墙挡住,所以半圆槽不会向左运动,可见,该过程中,小球与半圆槽在水平方向受到外力作用,动量并不守恒,而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒;从B→C的过程中,小球对半圆槽的压力方向向右下方,所以半圆槽要向右推动物块一起运动,因而小球参与了两个运动:一个是沿半圆槽的圆周运动,另一个是与半圆槽一起向右运动,小球所受支持力方向与速度方向并不垂直,此过程中,因为有物块挡住,小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒,但是小球、半圆槽和物块组成的系统水平方向动量守恒,小球运动的全过程,水平方向动量也不守恒,选项A错误,选项B正确;当小球运动到C点时,它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上,所以此后小球做斜上抛运动,即选项C错误;因为小球在槽内运动过程中,速度方向与槽对它的支持力始终垂直,即支持力不做功,且在接触面都是光滑的,所以小球、半圆槽.物块组成的系统机械能守恒,故选项D正确.故选:BD14.AB【解析】由乙图知,线框做初速度为零的匀加速直线运动,在磁场外运动时间2s,位移为x;进入磁场用时2s,位移为L,所以,故A正确;在磁场知运动的时间也是2s,所以在磁场知运动的位移,磁场的宽度,所以B正确;由乙图知,进入与离开磁场过程线框中电流大小不同,所以线框受安培力大小不等,再根据F—BIL=ma知,两个过程拉力大小不等,而位于位移相同,所以做的功不同,故D错误;设加速度为a,进入磁场过程:,V1=2a,t1=2s;离开磁场过程:,V2=6a,求得,所以C错误.15.BD【解析】从A下滑到B:,从B上滑到A:,可得,所以A错误;小球的两次运动,都有阻力做负功,机械能都减小了,故C错误;取特殊位置,某点C,取在B点,可知,小球第一次经过圆弧某点C的速率小于它第二次经过同一点C的速率,故D错误;设小球与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,根据,所以下滑时小球与轨道间弹力小于上滑过程中小球与轨道间弹力,再由知,下滑过程受摩擦力大小小于上滑过程受摩擦力大小,所以W1一定小于W2,B正确.16.BC【解析】对B和支架受力分析,受竖直向下的重力,a对b的库仑力,地面的支持力,由平衡条件可求支持力,所以A错误;对a由平衡条件知,故B正确;将b水平右移,使M、a、b在同一直线上,此时两球的距离变为,所以有,解得F1=12.5N,F2=10.0N,所以C正确;将b移到无穷远处,库仑力为零,则F1=F2=mg=10。0N,所以D错误。17.BC【解析】由题意知,导体棒的初速度为v0,产生的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律得:E=BLv0,设初始时刻回路中产生的电流为I,由闭合电路的欧姆定律得:,设初始时刻导体棒受到的安培力为F,由安培力公式得:F=BIL联立上式得,,所以A错误;初始时刻,弹簧处于伸长状态,棒受到重力、向下的安培力和弹簧的弹力,所以:ma=mg+kx+F,得:,故B正确;从初始时刻到最终导体棒静止的过程中,导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能,另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能;当导体棒静止时,棒受到重力和弹簧的弹力,受力平衡,所以弹力的方向向上,此时导体棒的位置比初始时刻降低了,故C正确;导体棒直到最终静止时,棒受到重力和弹簧的弹力,受力平衡,则:mg=kx2,得:.由于x1=x2,所以弹簧的弹性势能不变,由能的转化和守恒定律得:mg(x1+x2)+Ek=Q解得:,所以D正确.18.A【解析】由题意知,微粒从M到N运动的时间t=R∕v,在此时间内筒转过的角度,微粒以不同飞速度运动,两次运动时间内筒转过的角度不是相差2π的整数倍,即当时(n为正整数),分子落在不同的狭条上,所以A正确;D错误;若相差2π的整数倍,则落在一处,即当时(n为正整数),分子落在同一个狭条上,所以B错误;若微粒运动的时间为筒转动周期的整数倍,

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