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高中物理基础知识汇总
一、 重要结论、关系
1、质点的运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=______(定义式)
2.中间时刻速度Vt/2=_________=__________
3.末速度Vt=__________
4.中间位置速度Vs/2=___________
5.位移x=__________=________
6.加速度a=________ (单位是________)
7.实验用推论Δs=_________{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
①初速度为零的匀变速直线运动的比例关系:
等分时间,相等时间内的位移之比
等分位移,相等位移所用的时间之比
②处理打点计时器打出纸带的计算公式:vi=(Si+Si+1)/(2T), a=(Si+1-Si)/T2 如图:
2)自由落体运动
注: g=9.8m/s2≈10m/s2(在赤道附近g较___,在高山处比平地___,方向________)。
3)竖直上抛运动
1.上升最大高度Hm=________ (抛出点算起)
2.往返时间t=____ _ (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是________直线运动,以向上为正方向,加速度取___值;
(2)分段处理:向上为________直线运动,向下为__________运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
物体在斜面上自由匀速下滑 μ=tanθ;
物体在光滑斜面上自由下滑:a=gsinθ
二、质点的运动
1)平抛运动1.水平方向速度:Vx=___
2.竖直方向速度:Vy=____
3.水平方向位移:x=____
4.竖直方向位移:y=______
5.运动时间t=________
6.速度方向与水平夹角tgβ=______
7.位移方向与水平夹角tgα=______
注:
(1) 运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度___关
(2);α与β的关系为tgβ=___tgα;
2)匀速圆周运动
1.线速度V=____=______
2.角速度ω=____=____=____(单位是________)
3.向心加速度a=____=____=_______
4.向心力F心=______=______=______=______
5.周期与频率:____
6.角速度与线速度的关系:____ ____
7.角速度ω与转速n的关系____ ____ (此处频率与转速意义相同)
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向____,指向______;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的______,不改变速度的______,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
(3)通过竖直圆周最高点的最小速度:轻绳类型,轻杆类型v=0
二、力(常见的力、力的合成与分解)
(1)常见的力
1.重力G=____
2.胡克定律F=____
3.滑动摩擦力F=______ {与____ 方向______,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体____ 方向______,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=______ (G=6.67×10-1____ (单位),方向在它们的连线上)
6.静电力F=______ (k=9.0×109____ (单位),方向在它们的连线上)
7.电场力F=___ _ (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相___)
8.安培力F=________ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=____,B//L时:F=__)
9.洛仑兹力f=_________ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=____,V//B时:f=__)
(2)力的合成与分解
1.合力大小范围:________≤F≤________
注:
(1) 合力与分力的关系是____ 关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(2) F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越______ _;;
(3) 万有引力定律
1.开普勒第三定律:____ ____ K与____ 有关。
2.黄金代换公式:GMm/R2=mg;g=______
3.地球卫星绕行速度、角速度、周期与轨道半径的关系:V=____ ;ω=___ ;T=____
4.第一(二、三)宇宙速度 V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=_____km/s;V2=_____km/s; V3=______km/s
5.地球同步卫星GMm/(r +h)2=m4π2(r +h)/T2
{h≈____ km,h:距地球表面的高度,r: ____ 的半径≈____ km}
注:
(1)天体运动所需的向心力由__________提供,F向=____;
(2)地球同步卫星只能运行于__________,运行周期和地球自转周期______;
(3)卫星轨道半径变小时,势能变___、动能变___、速度变___、周期变___、角速度变___、加速度变___;
(4)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为____km/s。
三、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):
2.牛顿第二运动定律: F合=______ 或 a=______ {由合外力决定,与合外力方向______}
3.牛顿第三运动定律:
{平衡力与作用力反作用力区别 }
4.超重: FN ___ G, 失重:FN ___G { 加速度方向向___,失重,加速度方向向___,超重 }
四、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=__ __ x=
2.单摆周期T=__________ ; (秒摆:摆长l= 米 周期T= 秒)
3、任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是 A,在半个周期内经过的路程都是 A,但在四分之一个周期内经过的路程 A
4.发生共振条件:f驱动力__ _f固,A=max,画出共振曲线
5.波速v=___ _=___ _=___ _ 声波是___波
频率由__ 决定;波速由__ 决定;声波在空气中是__ 。
6.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:
7.波的干涉条件:两列波频率__ ____(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
波程差与明暗条纹的关系:
8.多普勒效应:波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率____,反之,__ __ }
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是_____________相遇处,减弱区则是____________相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
五、功和能(功是能量转化的量度)
1. 功:W=________(定义式) (单位是________)
2. 重力做功:Wab=________
3. 电场力做功:Wab=______
4. 电功: W=______ (普适式)
5. 功率: P=_ ___(定义式) (单位是________)
6. 汽车牵引力的功率:P=____;
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(__________)
8.电功率: P=_ ___(普适式)
9.焦耳定律:Q=____ __
10.重要的功能关系:ΣW=ΔEK (动能定理) WG=-ΔEP (重力势能、弹性势能、电势能、分子势能)
11.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值) WG=-ΔEP
注:(1)功率大小表示做功______,做功多少表示能量转化______;
(2) 重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能________
(3)重力做功和电场力做功均与路径___关;
(4) 机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能势能之间的转化;
(5) 能的其它单位换算:1kWh(度)=__________ J,1eV=__________ J;
(6) 同一物体某时刻的动能和动量大小的关系:____________________
六、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=_________ ;分子直径数量级____米
2. 分子动理论内容: ;
: 。
分子质量 m0=M/NA,分子个数 固液体分子体积、气体分子所占空间的体积
3. 一定质量的理想气体:内能仅由 决定
4.分子间的引力和斥力------------------(在右侧画出分子力和分子势能图像)
(1)r<r0,f引___f斥,F分子力表现为___力
(2)r=r0,f引___f斥,F分子力=___,E分子势能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引___f斥,F分子力表现为___力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律:ΔU=_______(W >0:外界对物体做的___功(J),Q> 0:物体____热量(J),ΔU> 0:内能____(J),
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化;
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化
7.*“热力学第三定律”:热力学中绝对零度不可达到{宇宙温度下限:_______摄氏度}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越____,布朗运动越明显,温度越____越剧烈;
(2)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而______ ,但斥力减小得比引力____;
(3)分子力做正功,分子势能________ ,在r0处F引___F斥且分子势能最_____;
(4)气体膨胀,外界对气体做___功 W___0;温度升高,内能______ ΔU___0;吸收热量,Q___0;
(5)物体的内能是指物体内所有分子的______和_______的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为____;
七、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
体积V:气体分子所能占据的空间的体积,单位换算:1m3=____ L=____ mL
气体压强的微观意义:气体的压强就是大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生,大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
2.理想气体的状态方程: pV/T=K 注: 理想气体的内能与理想气体的体积无关;
八、电场
1.元电荷:(e=________);带电体电荷量等于元电荷的_________
2.库仑定律:F=________ (在真空中)
3. 电场强度:E=______(定义式、计算式)真空点(源)电荷形成的电场E=______ (单位是________)
4.匀强电场的场强E=______
5.电场力做功:WAB=______=______
6.电容C=____ _(定义式,计算式) (单位是_________________________________________换算关系
7.平行板电容器的电容(决定式)C=__________
8.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
①带电粒子在电场中加速: (v0=0)________
②带电粒子在匀强电场中做抛物线运动 偏转量y= ________________________________________,
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先____后_____,原带同种电荷的总量______;
(2)电场线从___电荷出发终止于___电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强___,顺着电场线电势越来越___,电场线与等势线______;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记;
(4)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=__________J
九、恒定电流
1、电流强度:I=______ (单位是________) 金属导体自由电子导电I=
2、欧姆定律:I=______
3.电阻、电阻定律:R=________ (单位是________)
4.闭合电路欧姆定律:I =________ 或 E=________ 也可以是E =________
5.电功与电功率:W=______,P=______ 焦耳定律:Q=______
6.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=______,P出=______,η=______=______
电动机总动率、电动机输出功率、电动机的效率:P总=______,P出=______,η=______=______
7.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成___比) 并联电路(P、I与R成___比)
G
红+
E r
Ig Rg
-
黑
电阻关系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
8.欧姆表测电阻
(1) 电路组成
(2)测量原理
(3)使用方法:机械调零、选择量程、短接欧姆调零、测量读数 {注意挡位(倍率)}、拨off挡。
V
R
A
Rx
V
A
Rx
9.伏安法测电阻
电流表___接法: 电流表__ _接法:
电压表示数:U=________ 电流表示数:________
10.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法(以伏安法测电阻为例画图)
电压调节范围___,电路简单,功耗小 电压调节范围___,电路复杂,功耗较大
注:(1) 各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而______;
(2) 当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流______,路端电压______;
(3) 当外电路电阻等于内阻时,电源输出功率______,此时的输出功率为________;
十、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的____和______的物理量,是___量,(单位是________)
2.安培力F=______ (注:L⊥B)
3.洛仑兹力f=______(注:V⊥B);
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿______磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿______磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下:
(a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=m (2π/T)2r=qVB;r=________;T=________;
(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度___关,洛仑兹力对带电粒子不做功
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由___手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见下图〕;
十一、电磁感应
1.感应电动势的大小计算公式
1)E=__________(普适公式)
2)E=___ (导体棒切割)
3)Em=__________(交流发电机最大的感应电动势)
4)E=__________(导体一端固定以ω旋转切割)
2.磁通量Φ=______ (单位是________)条件:
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定 {电源内部的电流方向:由___极流向___极}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或___手定则判定,楞次定律应用要点;
(2)自感电流总是______引起自感电动势的电流的变化;
十二、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=___________ 电流瞬时值i=___________;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=__________=________ 电流峰值(纯电阻电路中)Im=______
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=______;U=______;I=_______
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2=______; I1/I2=_______ ;P入___P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失:P损´=________;
注:
(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最___,感应电动势为___,过中性面电流方向就______;
(3)有效值是根据电流________定义的,没有特别说明的交流数值都指______值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输__电压由输__电压决定,输__电流由输__电流决定,输入功率____输出功率,当负载消耗的功率增大时输入功率也____,即P__决定P__;
十三、电磁振荡和电磁波
1. 电磁波在真空中传播的速度c=3.00×108m/s,λ=______
注: ①变化的磁(电)场产生变化的电(磁)场②均匀变化的磁(电)场产生的稳定的电(磁)场
2.光是电磁波
3.电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、X射线、γ射线
f 大
λ 小
V 小
十四、光的反射和折射(几何光学)
1. 折射率(光从真空中到介质)n=______=________ =________ =________
2.全反射:1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:sinC=______
2)全反射的条件:光___介质射入光___介质;入射角______或______临界角
注:
(1)三棱镜折射成像规律:成___像,出射光线向______偏折,像的位置向______偏移;
(2)白光通过三棱镜发生色散规律:紫光靠近______出射。
3、①可见光的颜色由=________决定;光的频率由=________决定,不随介质改变;
②在真空中各种色光速度相同;
十五、光的本性(光既有______性,又有______性,称为光的波粒二象性)
1.两种学说:微粒说(代表人物________)、波动说(代表人物________)
2.双缝干涉:中间为___条纹;亮条纹位置:x=nλ;暗条纹位置:x=(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);
干涉条纹的宽度 增透膜厚度
3.薄膜干涉:增透膜的厚度是绿光在薄膜中波长的______,即增透膜厚度d=______
4. 光的偏振:光的偏振现象说明光是___波
5. 光的电磁说:光的本质是一种________。
电磁波谱(按波长从长到短排列): 。
7.光电效应规律:
① 条件v>v0
② t<10-9s
③ 光电方程 。(逸出功W=hv0)
④光电流强度与入射光强度成正比 光子说,一个光子的能量E=______
十六、原子和原子核
1.α粒子散射实验结果: (a)______数的α粒子不发生偏转;
(b)___ 数α粒子发生了较大角度的偏转;
(c)______数α粒子出现大角度的偏转(甚至反弹回来)
2.光子的发射与吸收:原子发生定态跃迁时,要辐射(或吸收)一定频率的光子:hν=E初-E末{能级跃迁}
玻尔的氢原子模型:En=______,rn=______,hv=hc/λ=E2-E1,E1=-13.6eV
4、天然放射现象: α射线(α粒子是________)、β射线(____运动的______)、γ射线(波长极__的电磁波)、
α衰变与β衰变、半衰期(________________________)。
5.爱因斯坦的质能方程:E=______
6.核能的计算ΔE=________; 1uc2=________MeV
物理审题核心词汇中的隐含条件
一.物理模型(15个)中的隐含条件
1质点:_______________________________________________。
2点电荷:_______________________________________________。
3轻绳:_______________________________________________。
4轻杆:_______________________________________________。
5轻弹簧:_______________________________________________。
6光滑表面:_______________________________________________。
7单摆:v_______________________________________________。
8通讯卫星或同步卫星:_______________________________________。
9绝热容器:_______________________________________________。
10理想变压器:_______________________________________________。
11理想安培表:_______________________________________________。
12理想电压表:_______________________________________________。
13理想电源:_______________________________________________。
14理想导线:_______________________________________________。
15静电平衡的导体:_______________________________________________。
二.运动模型中的隐含条件
1自由落体运动:_______________________________________________。
2竖直上抛运动:_______________________________________________。
3平抛运动:_______________________________________________。
4碰撞,爆炸,动量守恒;弹性碰撞, _______________________________________________。
完全非弹性碰撞;_______________________________________________。
5相对静止:_______________________________________________。
6简谐运动:_______________________________________________。
7用轻绳系小球绕固定点在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动;_______________________________________________
8用皮带传动装置(皮带不打滑);_______________________________________________。
9初速度为零的匀变速直线运动;①连续相等的时间内通过的位移之比:______________________________________。
②通过连续相等位移所需时间之比:______________________________________。
三.物理现象和过程中的隐含条件
1完全失重状态:______________________________________。
2一个物体受到三个非平行力的作用而处于平衡态;三个力是共点力,可以构成___________________。
3物体在任意方向做匀速直线运动:___________________。
4物体恰能沿斜面下滑;物体与斜面的动摩擦因数___________________。
5机动车在水平里面上以额定功率行驶:P额=F牵引力V 当F牵引力=f阻力,Vma_____________。
6平行板电容器接上电源,电压___________。;电容器断开电源,_______________不变
7从水平飞行的飞机中掉下来的物体;做________运动,整齐排列在飞机的正下方。
8从竖直上升的气球中掉出来的物体;做_________________运动
9带电粒子能沿直线穿过速度选择器:___________________出来的各粒子速度相同
10导体接地___________________。为零(带电荷量不一定为零)
高中物理中的二级结论
1、匀加速运动的物体追匀速运动的物体,当两者________________时,距离最远;
匀减速运动的物体追匀速运动的物体,当两者________________时,距离最近,若这时仍未追上,则不会追上。
2、质点做简谐运动,靠近平衡位置时________________减小而________________增加。
3、欲推动放在粗糙平面上的物体,物体与平面之间的动摩擦因数为μ,推力方向与水平面成θ角,tanθ=μ时最省力,。(证明一下)
若平面换成倾角为α的斜面后,推力与斜面夹角满足关系tanθ=μ时,。
4、两个靠在一起的物体A和B,质量为m1、m2,放在同一光滑平面上,当A受到水平推力F作用后,A对B的作用力为____________。平面虽不光滑,但A、B与平面间存在相同的摩擦因数时上述结论成立,斜面取代平面。只要推力F与斜面平行,F大于摩擦力与重力沿斜面分力之和时同样成立。
5、支持面对支持物的支持力随系统的加速度而变化。若系统具有向上的加速度a,则支持力N为________________;若系统具有向下的加速度a,则支持力N为________________(要求a≤g),
6、系在绳上的物体在竖直面上做圆周运动的条件是:________________,
绳改成杆后,则均可,在最高点时,杆拉物体;时杆支持物体。
7、卫星绕行星运转时,其线速度v角速度ω,周期T同轨道半径r存在下列关系
①v2∝1/r ②ω2∝1/r3 ③T2∝r3
由于地球的半径R=6400Km,卫星的周期不低于84分钟。由于同步卫星的周期T一定,它只能在赤道上空运行,且发射的高度,线速度是固定的。
8、太空中两个靠近的天体叫“双星”。其轨道半径与质量成__________比、环绕速度与质量成反比。
9、质点若先受力F1作用,后受反方向F2作用,其前进位移S后恰好又停下来,则运动的时间t同质量m,作用力F1、F2,位移S之间存在关系(证明)
10、质点若先受力F1作用一段时间后,后又在反方向的力F2作用相同时间后恰返回出发点,则F2=__________F1。
11、由质量为m质点和劲度系数为K的弹簧组成的弹簧振子的振动周期与弹簧振子平放,竖放没有关系。
12、单摆的周期__________,与摆角θ和质量m__________关。
若单摆在加速度为a的系统中,式中g应改为g和a的矢量和。
若摆球带电荷q置于匀强电场中,则(g由重力和电场力的矢量和与摆球的质量m比值代替);若单摆处于由位于单摆悬点处的点电荷产生的电场中,或磁场中,周期不变。
四、动量和机械能中的习题“定理”
13、相互作用的一对静摩擦力,若其中一个力做正功,则另一个力做负功,且总功代数和为零,
若相互作用力是一对滑动摩擦力,也可以对其中一个物体做正功,另一个可不做功,
但总功代数和一定小于零,且 W总 =-FS相对。
14、人造卫星的动能EK,势能EP,总机械能E之间存在E=-EK,EP =-2EK;当它由近地轨道到远地轨道时,总能量__________,动能__________。
15、物体由斜面上高为h的位置滑下来,滑到平面上的另一点停下来,若L是释放点到停止点的水平总距离,则物体的与滑动面之间的摩擦因数μ与L,h之间存在关系μ=h/L,
16、两物体m1、m2以速度v1、v2发生弹性碰撞之后:
若m1=m2,则 ,交换速度。
六、静电学中的习题“定理”
α1
α2
q1
q2
图9
21、若一条直线上有三个点电荷因相互作用均平衡,(两同夹异、两大夹小,且中间的电量值最小)
22、两同种带电小球分别用等长细绳系住,相互作用平衡后,摆角α与质量m存在,
23、电场强度方向是电势降低最快的方向,在等差等势面分布图中,等势面密集的地方电场强度_______。
七、电路问题中的习题“定理”
24、在闭合电路里,某一支路的电阻增大,一定会导致总电阻的_______,总电流的减小,路端电压的_______
25、伏安法测电阻时,若Rx<<RV,用电流表外接法,测量值_______真实值;
Rx>>RA时,用电流表内接法,测量值_______真实值。待测电阻阻值范围未知时,
可用试探法。电压表明显变化,外接法;电流表明显变化,用内接法。
26、闭合电路里,当负载电阻等于电源内阻时,电源输出功率最多,且Pmax=_______。
八、磁场和电磁感应中的习题“定律”
27、两条通电直导线相互作用问题:平行时同向电流_______,反向电流_______。
28、在正交的电场和磁场区域,当电场力和磁场力方向相反,若V为带电粒子在电磁场中的运动速度,且满足V=_______时,带电粒子做匀速直线运动;
29、在各种电磁感应现象中,电磁感应的效果总是_______引起电磁感应的原因,若是由相对运动引起的,则阻碍相对运动;若是由电流变化引起的,则阻碍电流变化的趋势。
30、导体棒一端转动切割磁感线产生的感应电动势 Ε=_______,
31、闭合线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生正弦交变电动势ε=______________
线圈平面垂直于磁场时Ε=0,平行于磁场时ε=______________。且与线圈形状,转轴位置无关。
九、光学中的习题“定理”
32、紧靠点光源向对面墙平抛的物体,在对面墙上的影子的运动是______________运动。
33、光线由真空射
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