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文档简介

绝密★启用前

冲刺2023年高考物理真题重组卷02

湖南专用(解析版)

注意事项:

ɪ.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮

擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

I2345678910

CCACBCABDBCADBC

一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求

的。

I.(2022.北京.高考真题)质量为町和啊的两个物体在光滑水平面上正碰,其位置坐标X随时间r变化的图

像如图所示。下列说法正确的是(

A.碰撞前外的速率大于叫的速率B.碰撞后飞的速率大于叫的速率

C.碰撞后吗的动量大于町的动量D.碰撞后吗的动能小于m'的动能

【答案】C

【解析】A.XT图像的斜率表示物体的速度,根据图像可知叫碰前的速度大小为

4,一

v0=ym/s=4m∕s

巧碰前速度为0,A错误;

B.两物体正碰后,㈣碰后的速度大小为

4/c/

V,=-----m/s=2m/s

,3-1

外碰后的速度大小为

8-4

v=------m/s=2m∕s

273-1

碰后两物体的速率相等,B错误;

C.两小球碰撞过程中满足动量守恒定律,即

myv0=-/M1v∣+m2v2

解得两物体质量的关系为

m2=3W1

根据动量的表达式P=Am'可知碰后叫的动量大于町的动量,C正确;

Ek=—1mv2

D.根据动能的表达式2可知碰后外的动能大于町的动能,D错误。

故选C。

2.(2022・湖南•统考高考真题)关于原子结构和微观粒子波粒二象性,下列说法正确的是()

A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征

B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律

C.光电效应揭示了光的粒子性

D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性

【答案】C

【解析】A.波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征,A错误;

B.玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱,但不足之处,是它保留了经典理论中的一些观点,如

电子轨道的概念,还不成完全揭示微观粒子的运动规律,B错误;

C.光电效应揭示了光的粒子性,C正确;

D.电子束穿过铝箔后的衍射图样,证实了电子的波动性,质子、中子及原子、分子均具有波动性,D错误。

故选C。

3.(2022・湖南•统考高考真题)如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边。、

尻c、“上。移去“处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心。点处电场强

度方向和电势的变化,下列说法正确的是()

a

b

II∙II

:Od\\

A.电场强度方向垂直指向”,电势减小

B.电场强度方向垂直指向c,电势减小

C.电场强度方向垂直指向电势增大

D.电场强度方向垂直指向c,电势增大

【答案】A

【解析】根据对称性可知,移去。处的绝缘棒后,电场强度方向垂宜指向“,再根据电势的叠加原理,单个

点电荷在距其r处的电势为

φ=k-

r(取无穷远处电势为零)

现在撤去。处的绝缘棒后,q减小,则。点的电势减小。

故选Ao

4.(2021・湖南•高考真题)质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆

的最低点,8为半圆水平直径的端点.凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为机的小滑块。用推力尸推

动小滑块由A点向8点缓慢移动,力尸的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下

列说法正确的是()

A.推力产先增大后减小

B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大

C.墙面对凹槽的压力先增大后减小

D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

【答案】C

【解析】AB.对滑块受力分析,由平衡条件有

F=mgsinθ

N=mgcosθ

滑块从4缓慢移动B点时,。越来越大,则推力F越来越大,支持力N越来越小,所以AB错误;

C.对凹槽与滑块整体分析,有墙面对凹槽的压力为

FN=Fcosθ=mgsinθcosθ=^mgsin(20)

则e越来越大时,墙面对凹槽的压力先增大后减小,所以C正确:

D.水平地面对凹槽的支持力为

NJ也=(M+ιn)g-Fsmθ=(^M+m^g-mgsin2θ

则6越来越大时,水平地面对凹槽的支持力越来越小,所以D错误;

故选C。

5.(2023•浙江•高考真题)太阳系各行星几平在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行

到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,称为“行星冲日”,已知地球及各地外行星绕太

阳运动的轨道半径如下表:

行星名称地球火星木星土星天王星海王星

轨道半径R/AU1.01.55.29.51930

则相邻两次“冲日”时间间隔约为()A.火星365天B.火星800天

C.天王星365天D.天王星800天

【答案】B

【解析】根据开普勒第三定律有

解得

τ=∖3⅛

VK地

设相邻两次“冲日”时间间隔为,,则

解得

r-二f口也二-鹏几

6.(2022•河北•统考高考真题)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一,

其发电、输电简易模型如图所示,已知风轮机叶片转速为每秒Z转,通过转速比为1:〃的升速齿轮箱带动发

电机线圈高速转动,发电机线圈面积为S,匝数为M匀强磁场的磁感应强度为8,,=0时刻,线圈所在平

面与磁场方向垂直,发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后。输出电压为U。忽略线圈电阻,下列

说法正确的是()

升压变压器

]高压电网

A.发电机输出的电压为缶NBSZ

B.发电机输出交变电流的频率为2乃应

C.变压器原、副线圈的匝数比为

D.发电机产生的瞬时电动势e=&乃NBS"zsin(2az)

【答案】C

【解析】B.发电机线圈的转速为“Z,输出交变电流的频率为

t=——=nz

B错误:

A.线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的为正弦交流电,最大值为

Em=NBS∙2兀∙nz

输出电压的有效值为

E=&=6兀NBSnZ

√2

A错误:

C.变压器原、副线圈的匝数比为

“IE3兀NBSnZ

~n1~~U~U

C正确;

D.发电机产生的瞬时电动势为

e=Emsinωt=2兀NBSnZStn(2兀nz)t

D错误。

故选C。

二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共2()分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全

部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得O分。

7.(2022.广东.高考真题)如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率200W、速

度5m∕s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m∕s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,

MN=PQ=20m,PQ段的倾角为30。,重力加速度g取Iom,不计空气阻力。下列说法正确的有()

B.从M到N,小车克服摩擦力做功800J

c.从P到。,小车重力势能增加Ixio4JD.从P到Q,小车克服摩擦力做功700J

【答案】ABD

【解析】A.小车从M到M依题意有

Pl=Fvl=200W

代入数据解得

F=40N

故A正确;

B.依题意,小车从M到M因匀速,小车所受的摩擦力大小为

ft=F=40N

则摩擦力做功为

W1=-40×20J=-8∞J

则小车克服摩擦力做功为800J,故B正确;

C.依题意,从P到。,重力势能增加量为

o

ΔEp=mg×Mτ=5∞NX20m×sin30=50∞J

故C错误;

D.依题意,小车从尸到Q,摩擦力为力,有

o

f2+nigsin30=—

摩擦力做功为

W2=-f2×s2

s2=20m

联立解得

W2=-700J

则小车克服摩擦力做功为700J,故D正确。

故选ABDo

8.(2021.海南.高考真题)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动,,=°时经过路边的同一路标,下列位移-

时间(χ-f)图像和速度-时间WT)图像对应的运动中,甲、乙两人在‘。时刻之前能再次相遇的是()

【答案】BC

【解析】A.该图中,甲乙在山时刻之前位移没有相等的时刻,即两人在打时刻之前不能相遇,选项A错

误;

B.该图中,甲乙在力时刻之前图像有交点,即此时位移相等,即两人在力时刻之前能再次相遇,选项B

正确;

C.因y图像的面积等于位移,则甲乙在切时刻之前位移有相等的时刻,即两人能再次相遇,选项C正确;

D.因v-r图像的面积等于位移,由图像可知甲乙在h时刻之前,甲的位移始终大于乙的位移,则两人不能

相遇,选项D错误.

故选BCo

9.(2022.辽宁・高考真题)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域

有垂直纸面向里的匀强磁场,外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场,粒子1沿直线通过磁

场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态,忽略粒

子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是()

B.粒子2可能为电子

C.若增大磁感应强度,粒子1可能打在探测器上的Q点

D.若增大粒子入射速度,粒子2可能打在探测器上的Q点

【答案】AD

【解析】AB.由题图可看出粒子1没有偏转,说明粒子1不带电,则粒子1可能为中子;粒子2向上偏转,

根据左手定则可知粒子2应该带正电,A正确、B错误;

C.由以上分析可知粒子1为中子,则无论如何增大磁感应强度,粒子1都不会偏转,C错误;

D.粒子2在磁场中洛伦兹力提供向心力有

V2

qvBd=in——

r

解得

mv

r=——

qB

可知若增大粒子入射速度,则粒子2的半径增大,粒子2可能打在探测器上的。点,D正确。

故选AD,

10∙(2022∙山东•统考高考真题)如图所示,XOy平面的第一、三象限内以坐标原点。为圆心、半径为血L

的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为L的正方形金属框绕其始终在。点的顶点、在Xay平

面内以角速度。顺时针匀速转动,,=0时刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响,关于金属框中

感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是()

B

A.在,=0到一2。的过程中,E一直增大

B.在『=0到'一五的过程中,E先增大后减小

C.在f=0到"幅的过程中,E的变化率一直增大

D.在/=0到一4。的过程中,E的变化率一直减小

【答案】BC

【解析】AB.如图所示

π

在f=0到2。的过程中,线框的有效切割长度先变大再变小,当.一兀时,有效切割长度最大为血仇

π

此时,感应电动势最大,所以在f=0到2。的过程中,E先增大后减小,故B正确,A错误;

π

CD.在,=0到4。的过程中,设转过的角度为由几何关系可得

θ-cot

进入磁场部分线框的面积

CL∙Ltanθ

ɔ=-------------

2

穿过线圈的磁通量

*CCBL2tanωt

Φ=BS=-------------

2

线圈产生的感应电动势

EL=xΦ=——△①

∆r

感应电动势的变化率

竺一

∆f

①_Bl}tanωt

对—一2一求二次导数得

△E

----=Blyarsec2碗tanωt

π

在f=0到一碗的过程中asec?Wtan初一直变大,所以E的变化率一直增大,故C正确,D错误。

故选BC»

三、非选择题:共56分。第U~14题为必考题,每个试题考生都必须作答第15~16题为选考题,考生根

据要求作答。

(-)必考题:共43分。

11.(6分)(2022.天津.高考真题)某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒,实验装置如图所示。

A、B为两个直径相同的小球。实验时,不放B,让A从固定的斜槽上E点自由滚下,在水平面上得到一个

落点位置;将B放置在斜槽末端,让A再次从斜槽上E点自由滚下,与B发生正碰,在水平面上又得到两

个落点位置。三个落点位置标记为M、N、凡

⅜bMNP

(1)为了确认两个小球的直径相同,该同学用10分度的游标卡尺对它们的直径进行了测量,某次测量的

结果如下图所示,其读数为mm。

主尺

023cm

IiH山H小MlII川IHM山山I

0游标尺

(2)下列关于实验的要求哪个是正确的。

A.斜槽的末端必须是水平的B.斜槽的轨道必须是光滑的

C.必须测出斜槽末端的高度D.A、B的质量必须相同

(3)如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为

o(填落点位置的标记字母)

【答案】10.5XMP

【解析】(1)观察主尺的单位为cm,读出主尺的读数是IOmm,游标尺上的第五条刻度线与主尺上的刻度

线对齐,其读数为0∙5mm,结合主尺及游标尺的读数得到被测直径为

D=10mm+0.1×5mm=10.5mm

(2)ABC.首先考查在实验的过程中,需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验

时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放,并不需要斜槽的轨道光滑的条件,也不需要测出斜槽末

端的高度,但是必须保证斜槽末端水平,故A正确,BC错误;

D.小球A与B发生正碰时,为使小球A在碰后不反弹,要求小球A的质量大于小球B的质量,故D错

误•

故选Ao

(3)设A、B两球的质量分别为"〃和加2,且〃〃>,”2;碰前A的速度v⅛;因为两个金属小球的碰撞视为弹

性碰撞,则由动量守恒定律得

∕77AV0=∕77AVA+WBVB

由机械能守恒定律得

12ɪ2ɪ2

5〃八%=-WΛVA+-OTB⅛

解得

mκ+ιn3,WA+WB

可见碰后小球A的速度小于小球B的速度,也小于碰前A的速度v0;所以小球A单独滚下落到水平面上的

位置为MA、B碰后在水平面上的落点位置分别为例、凡

12.(9分)(2022•湖南♦统考高考真题)小梦同学自制了一个两挡位("xl”"xl0,,)的欧姆表,其内部结构

如图所示,凡为调零电阻(最大阻值为Rom),《、&"、R”为定值电阻(4+%m<R",<4),电流计G的

内阻为《(凡<</)。用此欧姆表测量一待测电阻的阻值,回答下列问题:

W接通,电流计G示数为保持电阻凡滑片位置不变,将单刀双

掷开关S与〃接通,电流计G示数变为则/,,,/"(填"大于”或“小于”);

(2)将单刀双掷开关S与〃接通,此时欧姆表的挡位为(填“X1”或“X10”);

(3)若从“X1”挡位换成“X10”挡位,调整欧姆零点(欧姆零点在电流计G满偏刻度处)时,调零电阻凡的

滑片应该调节(填“向上”或“向下”);

(4)在“X10”挡位调整欧姆零点后,在①②间接入阻值为1∞Ω的定值电阻R∣,稳定后电流计G的指针偏转

到满偏刻度的3;取走r',在①②间接入待测电阻段,稳定后电流计G的指针偏转到满偏刻度的3,则&=

【答案】大于×10向上400

【解析】(1)根据题意可知%‹凡,所以开关拨向〃,时电路的总电阻小于开关拨向〃时电路的总电阻,电

1=—

源电动势E不变,根据R总可知人〉/“;

(2)当开关拨S向〃时,全电路的总电阻较大,中值电阻较大,能够接入待测电阻的阻值也更大,所以开

关拨S向«时对应欧姆表的挡位倍率较大,即Xio;

(3)从“X1”挡位换成“X10”挡位,即开关S从也拨向〃,全电路电阻增大,干路电流减小,①②短接时,

为了使电流表满偏,则需要增大通过电流计G所在支路的电流,所以需要将&的滑片向上调节;

(4)在“xlO”挡位,电路图结构简化如图

R。上,Rn人

①T卜<S)-H=1CZJ-②

RO下

第一次,当①②短接,全电路的总电阻为

R=R+(凡十%」)R)F

“凡+国,〃

通过干路的电流为

E

R

电流表满偏,根据并联电路中电流之比等于电阻反比可知

G凡卜•

ITGq+4上

第二次,①②之间接入N=ι°°c,全电路总电阻为R+N,通过干路的电流为

E

R+R]

2

电流表偏转了量程的5,则

Rof

ZIG"G+与上

结合第•次和第二次解得

R=2舄=20OC

第三次,①②之间接入号,全电路总电阻为段+飞,通过干路的电流为

E

X&+N

ɪ

电流表偏转了量程的§,则

4)F

LIG"G+R)上

结合第二次和第三次,解得

RX=R+2Rl=400Ω

13.(13分)(2023・浙江・高考真题)一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角8=37。

的直轨道A8、螺旋圆形轨道BCnE,倾角°=37°的直轨道E尸、水平直轨道FG组成,除广G段外各段轨道

均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道A3、EF相切于B(E)处.凹槽G"〃底面水平光滑,

上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁G”处,摆渡车上表面与直轨道下尸G、平台JK位于同一水

平面。已知螺旋圆形轨道半径R=Q5m,B点高度为1.2R,FG长度frc=2.5m,印长度4=9m,摆渡车

长度L=3m、质量m=Ikg。将一质量也为,”的滑块从倾斜轨道AB上高度〃=2.3m处静止释放,滑块在FG

段运动时的阻力为其重力的0∙2倍。(摆渡车碰到竖直侧壁〃立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,

sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)求滑块过C点的速度大小%和轨道对滑块的作用力大小Fc.

(2)摆渡车碰到〃前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数〃;

(3)在(2)的条件下,求滑块从G到J所用的时间乙

[答案](1)%=4m∕s,兄=22N;(2)/∕=0.3.(3)r=2.5s

【解析】(1)滑块从静止释放到C点过程,根据动能定理可得

八1O

mg(h-1.2R-R-Rcos。)=5mvc

解得

vc=4m/s

滑块过C点时,根据牛顿第二定律可得

m

Fc+mg=~~

解得

耳=22N

(2)设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为L从静止释放到G点过程,根据动能定理可得

12

mgh-0.2mgL=—mv

FG2

解得

v=6m∕s

摆渡车碰到〃前,滑块恰好不脱离摆渡车,说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速片,以滑块和摆

渡车为系统,根据系统动量守恒可得

mv=2mvi

解得

Vr,

v1=—=3m/s

根据能量守恒可得

Q=μmgL=^mv2-^×2mvf

解得

〃=0.3

(3)滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程,滑块的加速度大小为

μmg/2

a=-----=3αm/s

m

所用时间为

V-V1

Z=------L1=Is

1a

此过程滑块通过的位移为

v+V._

J1

X1=­I~√]=4.5m

滑块与摆渡车共速后,滑块与摆渡车一起做匀速直线运动,该过程所用时间为

I2=———=1.5s

ħ

则滑块从G到1所用的时间为

t=ti+t2=2.5s

14.(15分)(2021・湖南•高考真题)带电粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制备的关键技术之一、带电

粒子流(每个粒子的质量为加、电荷量为+。)以初速度U垂直进入磁场,不计重力及带电粒子之间的相互

作用。对处在Xoy平面内的粒子,求解以下问题。

(1)如图(a),宽度为〃的带电粒子流沿X轴正方向射入圆心为A(0'')、半径为4的圆形匀强磁场中,

若带电粒子流经过磁场后都汇聚到坐标原点°,求该磁场磁感应强度用的大小;

(2)如图(a),虚线框为边长等于2々的正方形,其几何中心位于C(°'一4)。在虚线框内设计一个区域面

积最小的匀强磁场,使汇聚到。点的带电粒子流经过该区域后宽度变为5,并沿X轴正方向射出•求该磁

场磁感应强度层的大小和方向,以及该磁场区域的面积(无需写出面积最小的证明过程);

(3)如图(b),虚线框I和H均为边长等于G的正方形,虚线框In和Iv均为边长等于〃的正方形。在I、

n、m和IV中分别设计一个区域面积最小的匀强磁场,使宽度为M的带电粒子流沿X轴正方向射入I和Ii

后汇聚到坐标原点°,再经过In和W后宽度变为24,并沿X轴正方向射出,从而实现带电粒子流的同轴控

束。求I和HI中磁场磁感应强度的大小,以及∏和IV中匀强磁场区域的面积(无需写出面积最小的证明过

程)。

图(a)

C_24=4ιI=S[[=(-4一1)片

【答案】⑴Μ;(2)在2,垂直与纸面向里,,=和:(3)%,如,2.

%=(;万T)片

【解析】(1)粒子垂直X进入圆形磁场,在坐标原点O汇聚,满足磁聚焦的条件,即粒子在磁场中运动的半

径等于圆形磁场的半径4,粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力

V2

qvB∖=m—

解得

B1=-

Ψ∖

(2)粒子从。点进入下方虚线区域,若要从聚焦的。点飞入然后平行X轴飞出,为磁发散的过程,即粒子

在下方圆形磁场运动的轨迹半径等于磁场半径,粒子轨迹最大的边界如图所示,图中圆形磁场即为最小的

匀强磁场区域

qvB=m—

磁场半径为“,根据r可知磁感应强度为

B,=—

根据左手定则可知磁场的方向为垂直纸面向里,圆形磁场的面积为

S2=π1

(3)粒子在磁场中运动,3和4为粒子运动的轨迹圆,1和2为粒子运动的磁场的圆周

qvB=m-

根据r可知I和In中的磁感应强度为

mv

qq

图中箭头部分的实线为粒子运动的轨迹,可知磁场的最小面积为叶子形状,取I区域如图

图中阴影部分面积的一半为四分之一圆周J。"与三角形枭。"之差,所以阴影部分的面积为

S=2(Sλttw-SAOS)=2X(;51?-g片)=(g万-1)片

类似地可知IV区域的阴影部分面积为

S∣v=2x(;兀Hg左一I)Y

根据对称性可知∏中的匀强磁场面积为

1,

5"=(5〜1)4

(二)选考题:共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做,则按第一题计分。

15.[物理选修3-3]

(1)(5分)

(2022•全国•统考高考真题)一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如P-T图上从a到b的线段

所示。在此过程中。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,

每选错1个扣3分,最低得分0分)

b

-------AT

A.气体一直对外做功

B.气体的内能一直增加

C.气体一直从外界吸热

D.气体吸收的热量等于其对外做的功

E.气体吸收的热量等于其内能的增加量

【答案】BCE

叱=C

【解析】A.因从α到b的p—7图像过原点,由T可知从α到b气体的体积不变,则从“到〃气体不

对外做功,选项A错误;

B.因从“到人气体温度升高,可知气体内能增加,选项B正确;

CDE.因W=0,Δt∕>0,根据热力学第一定律

^U=W+Q

可知,气体一直从外界吸热,且气体吸收的热量等于内能增加量,选项CE正确,D错误。

故选BCEo

(2)(8分)(2021•湖北•统考高考真题)质量为〃,的薄壁导热柱形气缸,内壁光滑,用横截面积为S的活塞

封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中,气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图(a)竖直倒立静置时。

缸内气体体积为匕,。温度为入。已知重力加速度大小为g,大气压强为外。

(1)将气缸如图(b)竖直悬挂,缸内气体温度仍为T/,求此时缸内气体体积匕;

(2)如图(C)所示,将气缸水平放置,稳定后对气缸缓慢加热,当缸内气体体积

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