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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年统编版必修3物理上册阶段测试试卷461考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片向b端移动时,则()
A.质点P将向上运动B.电流表读数减小C.电压表读数减小D.上消耗的功率增大2、水平面上A、B、C、D为边长为L的正方形的四个顶点,四点固定着四个电荷量均为Q的正点电荷.O点到A、B、C、D的距离均为L.现将一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点,如图所示,为使小球能静止在O点,小球所带的电荷量应为(已知静电力常量为k,重力加速度为g)()
A.B.C.D.3、一电流表由小量程电流计G与电阻R并联而成;如图所示,若在使用中发现此电流表的计数总比准确值稍小一些,用下列哪几种措施可能加以改进()
A.在R上并联一比R小得多的电阻B.在R上并联一比R大得多的电阻C.在R上串联一比R小得多的电阻D.在R上串联一比R大得多的电阻4、有一种电荷控制式喷墨打印机;它的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室带上电后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经过偏转电场后打到纸上,显示出字符,不考虑墨汁的重力,为使打在纸上的字迹缩小(偏转距离减小),下列措施可行的是()
A.减小墨汁微粒的质量B.减小偏转电场两极板间的距离C.减小偏转电场的电压D.减小墨汁微粒的喷出速度5、如图所示,在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带正电的小球,虚线是金属平板上方电场的等势面(相邻等势面间的电势差都相等),实线是某一带电粒子先后经过M和N处的运动轨迹。若该带电粒子在M和N处受到的电场力大小分别为FM和FN,相应的电势能分别为EPM和EPN;下列说法正确的是()
A.该粒子可能带正电B.该粒子从M运动到N的过程中,动能减小C.FM<FN,EPM>EPND.由于静电感应,金属平板的上表面带正电荷6、如图所示,轴上有两个带电荷量分别为的点电荷,为两点电荷形成的电场中某一电场线上的三点,其中点的切线与轴平行,是两点电荷连线的中点(图中未标出);则下列说法正确的是()
A.点电势为零B.C.负电荷在点的电势能比点大D.正电荷沿电场线从点移动到点,电场力一定做负功7、如图所示,为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地,M和N为两水平放置的平行金属板,当金属板带上一定电荷以后,两板间的一带电小球P处于静止状态。已知M板与b板用导线相连,N板接地,在以下方法中,能使P向下运动的是()
A.增大间的距离B.减小间的距离C.取出两极板间的电介质D.换一块形状大小相同,介电常数更大的电介质评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、如图所示的电路中,电源内阻为r;电流表;电压表均为理想电表,开始时开关S断开,则下列说法正确的是。
A.闭合开关S,电流表的示数减小B.闭合开关S,电压表V1、V2的示数均增大C.保持开关S断开,将滑动变阻器R2滑片P向上移,电流表示数减小D.保持开关S断开,将滑动变阻器R2滑片P向上移,电压表V1、V2的示数均减小9、下图中电源电动势为E,内电阻为r,A、B为两个相同的灯泡,R1为定值电阻,R为滑动变阻器,当滑动触头P向b端滑动时,则()
A.A灯变暗,B灯变暗B.A灯变暗,B灯变亮C.R1消耗的功率变大D.R1消耗的功率变小10、真空中有一竖直向上的匀强电场,其场强大小为E,电场中的A、B两点固定着两个等量异号点电荷+Q、−Q,A、B两点的连线水平,O为其连线的中点,c、d是两点电荷连线垂直平分钱上的两点,Oc=Od,a、b两点在两点电荷的连线上,且Oa=Ob。下列判断正确的是()
A.a、b两点的电场强度相同B.c点的电势比d点的电势低C.将电子从a点移到c点的过程中,电场力对电子做负功D.将电子从a点移到b点时其电势能减小11、如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,已知重力加速度为g;下列结论正确的是()
A.两极板间电场强度大小为B.两极板间电压为C.整个过程中质点的重力势能增加D.若仅增大两极板间距,该质点仍能垂直打在M上12、沿某一电场方向建立x轴,电场仅分布在-d≤x≤d的区间内,其电场强度E与坐标x的关系如图所示。规定沿+x轴方向为电场强度的正方向,x=0处电势为零。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子只在电场力作用下,能在x轴上做周期性运动。以下说法正确的是。
A.粒子沿x轴做简谐运动B.粒子在x=-d处的电势能为qE0dC.动能与电势能之和的最大值是qE0dD.一个周期内,在x>0区域的运动时间t≤评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)13、如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷测得C点场强的方向与AB平行,则带________,=_________.
14、如图所示,电路电压U恒定,三个灯完全相同且电阻恒定,当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中,三个灯的亮度变化特点是________,________,________.
15、电容:
(1)定义:电容器所带___________与电容器两极板间的___________的比值。
(2)定义式:
(3)单位:电容的国际单位是___________,符号为F,常用的单位还有___________和___________,1F=___________μF=___________pF。
(4)物理意义:电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,在数值上等于使两极板间的电势差为___________时电容器需要带的电荷量。
(5)击穿电压与额定电压。
a.击穿电压:电介质不被___________时加在电容器两极板上的极限电压;若电压超过这一限度,电容器就会损坏。
b.额定电压:电容器外壳上标的工作电压,也是电容器正常工作所能承受的最大电压,额定电压比击穿电压___________。16、用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和b的位置,如图所示,若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流10mA______mA直流电压50V______V______Vb电阻×100______Ω17、原子光谱∶由于原子的_____是分立的,所以放出的光子的_____也是分立的,因此原子的_______只有一些分立的亮线。18、将带电量为的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了的功,则A、B两点间的电势差______V;若令A点的电势能为零,则该电荷在B点的电势能为______J。19、如图,A、B、C、D是匀强电场中某正方形的四个顶点.已知A、B、C三点的电势分别为由此可知D点的电势________.
评卷人得分四、作图题(共2题,共14分)20、在如图所示的四幅图中;分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向。请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向。
21、试画出点电荷、等量异种点电荷、等量同种点电荷及匀强电场的电场线。评卷人得分五、实验题(共4题,共32分)22、测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示;请回答下列问题:
(1)如图甲所示,在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P,应放在滑动变阻器___________处(填“a”或“b”)。
(2)现备有以下器材:
A.干电池1个。
B.滑动变阻器(0~50Ω)
C.电压表(0~3V)
D.电压表(0~15V)
E.电流表(0~0.6A)
F.电流表(0~3A)
其中电流表应选___________,电压表应选___________。(填字母代号)
(3)如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象。由此可知这个干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。(计算结果均保留两位有效数字)23、(1)为了测量某一电阻的阻值,甲同学分别用图所示的(a)、(b)两种电路进行测量。图(a)中两表的示数分别为3V、4图(b)中两表的示数分别为4V、3.9则待测电阻的真实值为______。
A.略小于1B.略小于750ΩC.略大于1D.略大于750Ω
(2)为了更准确的测出电阻的值,乙同学设计了如图所示的电路图,图中是保护电阻,是电阻箱,R是滑动变阻器,和是电流表,E是电源。实验具体步骤如下:
①连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
②闭合S,调节电阻箱和滑动变阻器R,使表的示数为一适当值记下此时电阻箱的阻值和表的示数
③保持的值不变,重复调节电阻箱和滑动变阻器R,得到多组阻值和表的示数并画出与的关系图像如图所示。
(3)已知图像的斜率为k,纵截距为b,则_______;电流表的内阻______________。(用b、k表示)
(4)由于电流表的内阻也不能忽略,用这种方法得到的电阻的测量值与真实值相比较,_____(选填“>”、“<”或“=”)。24、用下列器材测量电容器的电容:一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150Ω.电流传感器;数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干.
实验过程如下:。实验次数实验步骤第1次用多用电表的“×10”档测量电阻R1,指针偏转如图甲所示.将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路,将开亲S与1端连接,电源向电容器充电.将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路,将开亲S与1端连接,电源向电容器充电.将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的实线a所示.将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的实线a所示.第2次用电阻R2替换R1,重复上述实验步骤②③,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丁中的某条虚线所示.说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同.
请完成下列问题:
(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为_____Ω;
(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=____V.利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3mA·s,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C=____F;
(3)第2次实验中,电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线___(选填“b”“c”或“d”),判断依据是__________________________.25、在练习使用多用电表的实验中;
(1)某同学使用多用电表的欧姆档粗略测量一定值电阻的阻值Rx;先把选择开关旋到“×10”挡位,测量时指针偏转如图所示.以下是接下来的测量过程:
a.将两表笔短接;调节欧姆档调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,然后断开两表笔。
b.旋转选择开关至交流电压最大量程处(或“OFF”档);并拔出两表笔。
c.将选择开关旋到“×1”挡。
d.将选择开关旋到“×100”挡。
e.将选择开关旋到“×1k”挡。
f.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出阻值Rx;断开两表笔。
以上实验步骤中的正确顺序是________(填写步骤前的字母).
(2)重新测量后,指针位于如图所示位置,被测电阻的测量值为____Ω.
(3)如图所示为欧姆表表头,已知电流计的量程为Ig=100μA,电池电动势为E=1.5V,则该欧姆表的内阻是____kΩ,表盘上30μA刻度线对应的电阻值是____kΩ.
(4)为了较精确地测量另一定值电阻的阻值Ry,采用如图所示的电路.电源电压U恒定;电阻箱接入电路的阻值可调且能直接读出.
①用多用电表测电路中的电流,则与a点相连的是多用电表的____(选填“红”或“黑”)表笔.
②闭合电键,多次改变电阻箱阻值R,记录相应的R和多用电表读数I,得到R-的关系如图所示.不计此时多用电表的内阻.则Ry=___Ω,电源电压U=___V.
(5)一半导体电阻的伏安特性曲线如图所示.用多用电表的欧姆挡测量其电阻时,用“×100”挡和用“×1k”挡,测量结果数值不同.用____(选填“×100”或“×1k”)挡测得的电阻值较大,这是因为____________.
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、C【分析】【详解】
ABC.由图可知,与滑动变阻器串联后与并联后,再由串联接在电源两端;电容器与并联;当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时两端的电压也增大;故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大,因并联部分电压减小,而中电压增大;故电压表示数减小,因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,合力向下,电荷向下运动,故AB错误,C正确;
D.因两端的电压减小,由可知,上消耗的功率减小;故D错误;
故选C。2、C【分析】【详解】
对小球进行受力分析,小球受重力和A、B、C、D处正点电荷施加的库仑力.由于正方形的边长为L,O点到正方向四个顶点的距离均为L,设小球所带电荷量为q,根据库仓定律可得正方形四个顶点处的点电荷对O处小球的库仑力大小均为根据静电力的叠加和对称性可得正方形四个顶点处的点电荷对O处小球的库仑力的合力为:
为A、B、C、D处点电荷对小球施加的库仑力的方向与竖直方向的夹角,由几何关系可知小球在O点静止,根据平衡条件有联立解得:
故C正确,ABD错误。3、C【分析】【详解】
电流表示数偏小,说明通过分流电阻的电流偏大,分流电阻偏小;为校准电流表,应使通过G的电流增大而通过分流电阻R的电流减小,减小分流电阻的电流应增大分流电阻阻值,可以在R上串联一个比R小的多的电阻;故C正确,ABD错误;
故选C。4、C【分析】【详解】
微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动,则有水平方向
竖直方向
加速度
联立解得
要缩小字迹,就要减小微粒通过偏转电场的偏转角y。由上式分析可知,采用的方法有:增大墨汁微粒的质量、增大偏转电场两板间的距离、减小偏转极板间的电压U;增大墨汁微粒的喷出速度等;故A、B、D错误,C正确。
故选C。5、C【分析】【详解】
A.根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向可知;正电荷对该带电粒子的作用力是吸引力,所以该粒子带负电,A错误;
BC.由等势面的疏密程度可知,两点的场强关系为
再根据电场力公式
可知
带电粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做正功,电势能减小,动能增大,即B错误,C正确;
D.由于静电感应;在金属平板的上表面带负电荷,D错误。
故选C。6、C【分析】【详解】
AB.根据点电荷的正负可以判断电场线的方向,又点切线与轴平行,可知点合电场强度水平向右,竖直方向合电场强度为零,根据几何关系可知在点产生的电场强度大于在点产生的电场强度,所以且AB错误;
C.将看作根据电势叠加原理,可知由移动电荷为负,可得
C正确;
D.正电荷从到的过程中;沿电场线方向电势降低,电场力一定做正功,D错误。
故选C。7、D【分析】【详解】
电容器ab与平行金属板MN并联,M,b是等势面,因此电压相等,即
Q总量不变,即
故
因此MN两板间的场强为①
A.当增大ab间的距离,根据电容决定式可知电容减小,由①式可知MN板间的场强变强,P向上运动;故A错误;
B.减小MN间的距离时,由①式可知MN板间的场强变强,P向上运动;故B错误;
C.取出ab两极板间的电介质,电容减小,由①式可知MN板间的场强变强,P向上运动;故C错误;
D.换一块形状大小相同,介电常数更大的电介质,电容增大,由①式可知MN板间的场强变弱,P向下运动;故D正确。
故选D。二、多选题(共5题,共10分)8、A:C【分析】【详解】
AB.不论开关闭合还是断开,电压表V1测的都是电源路端电压,闭合开关S,电流表的示数为零,R1被短路,电路中的总电阻减小,总电流增大,电源内电压增大,外电压减小,电压表V1的示数减小;选项A正确,选项B错误;
C.S断开时,R1、R2串联;将滑动变阻器滑片向上移,滑动变阻器接入电路的电阻增大,总电阻增大,总电流减小,电流表示数减小,选项C正确;
D.电源内电压减小,外电压增大,电压表V1示数增大,R1两端的电压减小,R2两端的电压增大,即V2示数增大;选项D错误。
故选AC.9、A:C【分析】【详解】
当滑片向下,滑动变阻器的阻值变小,电路的总电阻都会变小,据闭合电路欧姆定律知总电流变大,内电压增大,所以路端电压减小,可知灯A变暗;再据干路电流变大,灯A电流减小,所以电源右侧电路的电流增大,电阻R1上的电流变大了,所以分压也就增加了,但是路端电压减小,所以B灯和滑阻上的电压就变小,根据公式P=可知,B灯实际功率的变小,所以B灯变暗,故A正确,B错误.以上分析可知,通过R1的电流变大;所以消耗功率变大,故C正确,D错误.故选AC.
点睛:本题的关键识别电路的能力,动态电路的分析的思路,借助串、并联电路的电压、电流和电阻规律的应用情况、欧姆定律的应用以及电功率的计算公式.10、A:B:C【分析】【分析】
【详解】
A.在等量异种电荷的电场中,a、b两点的电场强度相同,再与匀强电场叠加时,a、b两点的电场强度依然相同;故A正确;
B.在等量异种电荷的电场中,连线的中垂线是一条等势线,c、d两点的电势相等。在匀强电场中,c点的电势比d点的电势低,所以叠加后,c点的电势比d点的电势低,故B正确;C.根据场强的叠加可知,a到c的区域场强方向大体斜向上偏右,所以将电子从a点移到c点的过程中;电场力对电子做负功,故C正确;
D.在等量异号点电荷的电场中,将电子从a点移到b点时电场力做负功,其电势能增加。在匀强电场中,将电子从a点移到b点时电场力不做功,电势能不变,所以将电子从a点移到b点时其电势能增加。故D错误。
故选ABC。
【点睛】
本题的关键是知道此电场是匀强电场和等量异种电荷的合电场;能灵活利用等量异种电荷形成电场的特点以及电场力做功与电势能的关系。11、B:D【分析】【详解】
AB.据题分析可知;小球在平行金属板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,小球的轨迹向下偏转,才能最后垂直打在M屏上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图。
可见两次偏转的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得:qE-mg=mg
得到:
由U=Ed可知板间电压为:
故A错误;B正确;
C.小球在电场中向上偏转的距离为:y=at2
而a==g,t=
解得:y=
故小球打在屏上的位置与P点的距离为:S=2y=
重力势能的增加量为:EP=mgs=
故C错误。
D.仅增大两板间的距离,因两板上电量不变,根据E==
而C=解得:E=
可知;板间场强不变,小球在电场中受力情况不变,则运动情况不变,故仍垂直打在屏上,故D正确。
故选BD。12、B:D【分析】【详解】
A.在x>0区域,粒子受到恒定大小水平向左的电场力,不满足简谐运动回复力特点,所以粒子不能沿x轴做简谐运动,故A错误;
B.依据E-x图象包围的面积为电势降落,粒子从x=0到x=-d电势变化
粒子从x=0到x=-d的电场力做负功
根据功能关系得粒子在x=-d处的电势能为E0dq,故B正确;
C.设动能与电势能之和的最大值为P,则P=mv2+qφ
最右位置有P=qφ=qE0x1
最左位置有
粒子的运动区间为即
电场仅分布在-d≤x≤d的区间内,解得
故C错误;
D.在x>0区域的运动由对称的2段组成:
解得
总时间为
故D正确;
故选BD。三、填空题(共7题,共14分)13、略
【分析】【详解】
放在A点和B点的点电荷在C处产生的场强方向在AC和BC的连线上,因C点场强方向与BA方向平行,故放在A点的点电荷和放在B点的点电荷产生的场强方向只能如图所示,由C→A和由B→C,故qA带负电,qB带正电,且EB=2EA,即k=2k又由几何关系知=2所以qAqB=18.
【解析】负14、略
【分析】【详解】
[1][2][3]当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动过程中,电路中的总电阻值先增大后减小,所以电路中总电流先减小后增大,即灯泡L1的亮度先变暗后变亮。当电路中总电流减小时,L1分担的电压减小,L2、L3及滑动变阻器分担的电压增大,滑动过程中L2与滑动变阻器上端的总阻值增大,所以通过L2灯的电流减小,L2灯将变暗,而L3灯与滑动变阻器下端的阻值减小,电流将增大,所以L3灯将变亮。同理电路中总电阻减小时,可知L2灯将继续变暗,L3灯将继续变亮。由上可知L1先变暗后变亮,L2一直变暗,L3一直变亮。【解析】先变暗后变亮一直变暗一直变亮15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1][2]电容器所带电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值;
(3)[3][4][5][6][7]电容的国际单位是法拉,符号为F,常用的单位还有微法和皮法,
(4)[8]电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量;在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量;
(5)[9]击穿电压电指介质不被击穿时加在电容器两极板上的极限电压;若电压超过这一限度,电容器就会损坏;
[10]额定电压指电容器外壳上标的工作电压,也是电容器正常工作所能承受的最大电压,额定电压比击穿电压低。【解析】①.电荷量Q②.电势差U③.法拉④.微法⑤.皮法⑥.⑦.⑧.1V⑨.击穿⑩.低16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]指针在a位置时;直流电流10mA挡,读第二行刻度“0~10”一排,最小分度值为0.2mA,估读到0.1mA就可以了,读数为2.0mA。
[2]指针在a位置时;直流电压50V挡,读第二行刻度“0~50”一排,最小分度值为1V,估读到0.1V就可以了,读数为10.0V。
[3]指针在b位置时,电阻×100挡,读第一行刻度,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率100,读数为320Ω。【解析】①.2.0②.10.0③.32017、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2][3]根据原子光谱的特征可知,由于原子的能级是分立的,所以放出的光子的能量也是分立的,因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。【解析】①.能级②.能量③.发射光谱18、略
【分析】【详解】
[1]负电荷从电场中的A点移动到B点,克服电场力做了的功,即电场力做功为
AB两点间的电势差为
[2]规定A点的电势能为零,从A点到B点,负电荷的电势能增加
可知B点的电势能为【解析】519、略
【分析】【详解】
[1].在匀强电场中,在相同方向上相同距离的电势差相等,则:
解得【解析】四、作图题(共2题,共14分)20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)在图(1)中;已知小磁针静止时N极的指向,由直线电流的安培定则,可知直线中的电流方向向下,如图所示。
(2)在图(2)中;已知小磁针静止时N极的指向,由环形电流的安培定则,可知环形电流方向从左向右看是顺时针方向,如图所示。
(3)在图(3)中;已知螺线管内小磁针静止时N极的指向,由通电螺线管的右手螺旋定则可知,螺线管中的电流方向从左端导线流入,右端导线流出,如图所示。
(4)在图(4)中,已知磁感线的方向,由安培定则可知,环形电流方向沿逆时针方向,如图所示。【解析】21、略
【分析】【详解】
根据电荷属性;点电荷;等量异种点电荷、等量同种点电荷及匀强电场的电场线如下所示。
【解析】五、实验题(共4题,共32分)22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]滑动变阻器采用限流接法,在闭合开关之前为防止电表过载,划定变阻器滑动头P应放在滑动变阻器a处;
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