北师大版九年级年级全一册13.1电能和电功同步练习（含解析）

北师大版九年级年级全一册 13.1 电能和电功 同步练习
一、单选题
1．今年年初，武汉爆发新冠肺炎疫情，全国打响疫情防控阻击战，目前形势持续良好。疫情期间，常用的某款手持式电子测温仪如图甲，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（　　）
A．图乙中的显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻 R的阻值随着温度的升高而减小
C．将R0更换为阻值更小的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
D．被测温者体温越高，整个电路消耗的电能越大
2．如图是某公司研发的小型迷你电动汽车，车型独特、环保时尚。在电动车行驶的过程中，能量转化关系与下列哪种家用电器工作时相同（　　）
A．电磁炉 B．电烙铁 C．电风扇 D．电热水器
3．如图所示分别是小明家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．小明家上个月消耗的电能为1011kW h
B．小明家家庭电路中的干路电流不得超过10A
C．电能表上指示灯闪烁160次，表示家庭电路消耗0.1J的电能
D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的总电功率越大
4．关于焦耳这个单位，下列说法正确的是
A．1焦＝1牛 米 B．1焦＝1伏 1安
C．焦耳是电功率的单位 D．焦耳是电量的单位
5．如图为小美家的电能表。下列说法正确的是（　　）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．电能表的读数为
C．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
D．指示灯闪烁300次，表明该家庭电路这段时间消耗的电能是
6．小明家里的电能表10月1日的示数如图（上）所示，11月1日示数如图（下）所示，他家10月份共用电为（　　）
A．312 kW·h B．31.2 kW/h C．31.2 kW·h D．31.2J
7． 测量物理量的大小要用到测量工具和仪表。使用如图所示的仪表可以直接（　　）
A．辨别零线和火线 B．检验物体是否带电
C．测量消耗的电能 D．测量消耗的电功率
8．关于运动与能量，下列说法错误的是（　　）
A．小孩子滑滑梯时屁股发热是机械能转化为内能
B．电风扇通电以后转动是机械能转化为电能
C．新冠肺炎病毒德尔塔的传播是机械运动
D．花香扑鼻是分子运动
9．以下四位物理学家中，其名字作为功率单位的是（　　）
A．瓦特 B．焦耳 C．安培 D．欧姆
10．如图所示，是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息（其中imp表示指示灯闪烁次数），下列选项中正确的是（　　）
A．小英家上个月消耗的电能为1011kW·h
B．电能表上指示灯闪烁次数越多，说明电路中消耗电能越多
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
11．如图标出了电能表面板上的一些参数，下列相关说法正确的是（ ）
A．此表是测量电功率的仪器
B．此时电能表的读数为5866kW·h
C．“10(20)A”中的“20A”是指这个电能表中通过的电流是20A
D．“720 r / (kW·h)”指电路每消耗1 kW·h电能，转盘转过720转
12．小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903 kW h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了60转
D．电能表上的“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用
二、填空题
13．如图所示为测量______的仪表，此时刻该电表的示数是______ kW·h。
14．如图所示，对手机充电时，手机里的锂电池相当于______（选填“电源”或“用电器”），充电过程中将电能转化为______能。
15．给某品牌国产电动汽车的蓄电池充电时，蓄电池相当于______（选填“用电器”或“电源”），汽车行驶时，电能转化成______能；刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘，但与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥，这说明干毛巾带______电。
16．用豆浆机做豆浆时，能闻到浓浓的豆浆香味，这是_______现象；豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行，在打浆时主要将电能转化为_______。
三、综合题
17．近年来，多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强，广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器，它还拥有GPS卫星定位系统。下表是该无人机的部分参数：
整机质量 2kg 电池额定电压 15V
最大起飞海拔高度 5000m 电池容量 5000mA h
最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 12V
最大下降速度 2m/s 悬停时每个电动机功率 50W
最大水平速度 16m/s 电动机数量 4
（1）根据上述内容，下列说法中不正确的是_____
A．遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的
B．无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力
C．无人机在拍摄地面图象时减小悬停高度可以使图象变大
D．无人机在悬停时不消耗电能
（2）电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是_____（选填“并联”或“串联”），若电源电压全部加在电动机和电调的两端，则电动机和电调的功率之比为_____。
（3）在电池满容量的情况下，该无人机参与某次火情的勘测时，需要从地面起飞，飞到火场上空60m高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。由于无人机机动性和灵活性强，这一过程可视为以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时立即静止（悬停）。若无人机悬停观测10min，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，无人机上升过程中所受的阻力为10N，通过计算回答下列问题：（g取10N/kg）
a．从起飞到悬停结束，电动机消耗多少电能________？电调部分消耗多少电能_________？
b．若无人机从60m高处返回到地面，要求电池容量至少剩余10%，若不计其他能量损失，该无人机完成悬停观测后，能否安全返回 ________？
18．请阅读《第四代电光源——LED光源》并回答第30题第四代电光源——LED光源如图甲是时下较为流行的LED手电筒和LED吸顶灯，它的主要部分是高亮度白色发光二极管，这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源，是极具发展前途的新光源。LED的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同，是直接把电能转换成光能的器件，因而其发光效率较高，是新一代固体冷光源，将逐步取代传统光源。图乙是LED的元件实物及符号。由于二极管具有单向导电性，使用时必须将它的正极与电源正极相连，二极管才能处于导通状态，否则处于截止状态。利用图丙所示电路可以研究发光二极管的工作特性：把一个额定电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路，闭合开关S，LED即处于导通状态，调节变阻器滑片改变LED两端的电压和电路中的电流，记录多组电压、电流数据，可以得到电压表与电流表的示数关系，如图丁所示。
　　
（1）LED灯主要由______（选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成；它之所以节能被称为冷光源，是因为电热转换损耗的能量较白炽灯______（选填“高”或“低”）；
（2）图丙中，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使LED灯正常发光，此时电流表的示数为______mA。断开S，对调电源的正负极后再闭合S，LED灯______（选填“能”或“不能”）发光；
（3）某个家庭原来全部用白炽灯来照明，平均每月照明用电50kW·h，现全部改用LED灯。相同情况下可节能约70%。已知每消耗1度电相当于排入1.1kg的二氧化碳，则改用LED灯后，这个家庭平均每月比原来减少排放二氧化碳约______kg。
19．阅读短文，回答问题。
无链条电动自行车
无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点，如：省力、耐用、安静、结构简单等，因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。
为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达0.2kW·h/kg，能量密度是指存储能量与电池质量的比值。下表是该无链条电动自行车的主要技术参数（表中电池容量=放电电流×放电时间，例如，1Ah 是指以1A的电流能连续工作 1h）：（g 取10N/kg）
整车 整车质量 40kg
最大车速 26km/h
最大噪声 ≤30dB
锂电池 电压 40V
容量 10Ah
电动机 额定功率 180W
(1)电动车行驶时极为安静是从 ______（选填“声源处”或“传播途中”）减弱噪声的，与汽车相比，电动车启动较快的原因之一是因为其质量小，具有的 _____较小；
(2)图中这款车的锂电池最多所能储存的电能约为 _____J，锂电池的质量为__________kg，测试时若质量为 60kg 的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，在平直路面上最多可连续匀速行驶2.7×104m，已知行驶时的阻力为车对地面压力的 0.04倍，则电动机的效率为________%。若骑行者同时踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量， 这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m，则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为 ________。
20．1)如图所示温度计的示数为____°C，凸透镜的焦距为____cm，电能表的示数为____；
(2)在测量某种液体的密度实验中，将天平____放置，并完成天平调节，测量烧杯和待测液体的总质量时，右盘中砝码和标尺上游码位置如图所示，是____g，将烧杯中部分液体倒入量筒中，测得量筒中液体体积是50cm3，并测出烧杯和剩余液体的质量为29g，由此得出待测液体的密度是____g/cm3
21．阅读短文，回答问题：
超声波加湿器
超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。如图所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。
型号 XXX 额定加湿量 15L/h
额定电压 220V 额定输入功率 500W
水箱容量 25L 循环风量 2000m3/h
加湿效率 ≥1.2×10-2L/（h W） 轮子与地面接触的总面积 6.0×10-4m2
净重 95kg ﹣﹣﹣
(1)加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量为_____kg；（空气密度ρ＝1.29kg/m3）
(2)下列说法中错误的是_____；
A．加湿器产生的超声波是由雾化片振动产生的
B．加湿器通电使雾化片振动，电能主要转化为机械能
C．水雾化成超微粒子的过程是汽化现象
D．水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有引力
(3)在没有其他用电器接入电路的情况下，加湿器工作30min，标有“3000r/kW h”的电能表转盘转过720次，此过程中加湿器实际消耗的电能为_____J。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；
B．当被测者体温较高时，显示仪的示数（电压表的示数）也会变大，由分压原理可知，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B错误；
C．温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更小的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越大，因此显示仪示数会变大，故C正确；
D．被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知电路的电流越小，根据P=UI可知，功率越小，由于时间不知，则根据W=Pt可知无法判定消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
电动汽车在行驶过程中将电能转化为机械能；
A．电磁炉在工作时，将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．电烙铁在工作时，将电能转化为内能，故B不符合题意；
C．电风扇在工作时，将电能转化为机械能，故C符合题意；
D．电热水器在工作时，将电能转化为内能，故D不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】
A．小明家上个月消耗的电能为
故A 错误；
B．小明家家庭电路中的干路电流不得超过40A，10A是标定电流，故B错误；
C．电能表上指示灯闪烁160次，表示家庭电路消耗电能为
故C错误；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越快，说明电路中消耗的总电功率越大是正确的，故D正确。
故选D。
4．A
焦耳是物理学中的一个常用单位，功、能、热量的单位都是焦耳，在力学中，焦耳是功的单位，而功等于力与距离的乘积，据此可分析焦耳这一单位的意义．
【详解】
A、根据功的公式 可知，功＝力×距离，根据各物理量单位的对应，因此1焦＝1牛 米是正确的；
B、伏是电压的单位，安是电流的单位，根据公式 可知，电压与电流的乘积为电功率，因此1焦＝1伏 1安是错误的；
C、焦耳是电功的单位，不是电功率的单位，因此是错误的；
D、电量的单位是为库仑，不是焦耳，焦耳是电功、电能、热量的单位，故是错误的．
故选A.
5．D
【详解】
A．电能表是测量电功的仪表，故A错误；
B．电能表最后一位数字为小数，由图可知，此时电能表的读数为，故B错误；
C．因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，指示灯闪烁越快，表示电能表所在电路中的用电器的电功率越大，故C错误；
D．表示电路中的用电器每消耗电能，电能表的指示灯闪烁3000次，则指示灯闪烁300次，家庭电路这段时间消耗的电能
故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
小明家10月份共用电
W=8199.7kW·h﹣8168.5kW·h＝31.2kW·h
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．C
【详解】
图中的测量仪表是电能表，是直接测量消耗电能的仪表，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．B
【详解】
A．小孩子滑滑梯时屁股与滑梯摩擦做功，屁股发热，机械能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．电风扇通电转动，消耗了电能，获得了机械能，故将电能转化为机械能，故B错误，符合题意；
C．新冠肺炎病毒德尔塔是由分子组成的，其传播是机械运动，故C正确，不符合题意；
D．花香扑鼻是花香分子做无规则运动，属于分子运动，故D正确，不符合题意。
故选B。
9．A
【详解】
A．瓦特是功率的单位，故A符合题意；
B．焦耳是电能的单位，故B不符合题意；
C．安培是电流的单位，故C不符合题意；
D．欧姆是电阻的单位，故D不符合题意。
故选A。
10．B
【详解】
A．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，由此可知，上月末电能表示数为5647.8kW·h，上月初电能表示数为5546.7kW·h；则上个月小英家消耗的电能为
W＝5647.8kW·h﹣5546.7kW·h＝101.1kW·h
故A错误；
B．电能表上字样1600imp/(kW·h)，它表示电路中用电器每消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁1600次。电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多，故B正确；
C． 电能表上指示灯闪烁320次，用电器消耗的电能
故C错误；
D．10（40）A：表示电能表的标定电流是10A，电能表的额定最大电流是40A，故小英家家庭电路中的干路电流不得超过40A，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．电能表是测量电功的仪器，故A错误；
B．电能表最后一位数字为小数，读数为586.6kW·h，故B错误；
C．“10(20)A”中的“20A”是指这个电能表的额定最大电流，电能表工作时的电流不应超过20A，故C错误；
D．“720 r / (kW·h)”指电路每消耗1 kW·h电能，转盘转过720转，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】
A．电能表读数最后一位为小数，即上次查看为，本次查看为，这段时间消耗电能为
故A错误；
B．电能表是测电功即测消耗的电能的仪表，故B错误；
C．标有“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min，所消耗的电能为
圆盘转数为
故C错误；
D．电能表上的“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故D正确。
故选D。
13． 电能 971.6
【详解】
[1]电能表是测量电路中电流做功多少（消耗电能）的仪表。
[2]表盘上的示数最后一位是小数，单位为kW·h，由表盘可以读出此时的示数为971.6kW·h。
14． 用电器 化学
【详解】
[1][2]手机电池是由化学原料通过储存电荷形成一个电容装置，手机充电时，手机里的锂电池要消耗电能，相当于用电器，并将电能转化成化学能。
15． 用电器 机械 负
【详解】
[1]给电动汽车的蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器。
[2]汽车行驶时，蓄电池的化学能转化为电能，再通过汽车的电动机使汽车行驶，转化为机械能。
[3]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，和刚擦完车玻璃的干毛巾相互排斥，根据同种电荷相互排斥可知，干毛巾带负电。
16． 扩散 机械能
【详解】
[1]能闻到浓浓的豆浆香味，是豆浆分子运动到人鼻子中，这是扩散现象。
[2]打浆时刀头转动，将电能转化为刀头的机械能。
17． D 串 4：1 122000J 30500J 能安全返回
（1）①电磁波可以在真空中传播，声音的传播需要介质，不能在真空中传播；
②力是物体对物体的作用，物体间力的作用是相互的；
③凸透镜成实像时，根据“物近像远像变大，物远像近像变小”即可判断；
④电动机工作时，消耗电能，将其转化为机械能；
（2）根据题意和串并联电路的特点可判断电动机和电调的连接方式；根据串联电路电压特点和求出电动机和电调的功率之比。
（3）a．根据功的股数和效率公式求出上升过程中电动机消耗电能，然后根据求出悬停时电动机消耗电能，进而得出起飞到悬停结束电动机共消耗电能；根据
求出电调消耗电能；
b．根据求出电池满容量储存的电能，进而得出开始返回前能消耗最大电能，再与现已消耗电能进行比较即可判断无人机完成悬停观测后能否安全返回。
【详解】
(1)[1]A．电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，遥控无人机、卫星定位都是通过电磁b波来传递信息的，故A正确，不符合题意；
B．四旋翼无人机，当电机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的反作用力，即为升力，故B正确，不符合题意；
C．摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，当拍摄地面图象时减小悬停高度即物距减小，像距变大，所成的像也变大，故C正确，不符合题意；
D．无人机在悬停时电动机仍在工作，每个电动机功率为50W，仍要消耗电能，故D错误，符合题意。
故选D。
(2)[2]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是 串联。
[3]根据串联电路电压规律可知，电调两端的电压
则电动机和电调的电压之比
4∶1
由得，电动机和电调的功率之比
(3)a．[4]上升过程做功
由得上升过程中电动机消耗电能
悬停时电动机总功率
悬停时间
悬停时电动机消耗电能
则起飞到悬停结束电动机共消耗电能
[5]因为
所以电调消耗电能
b．[6]电池容量
电池满容量储存的电能
开始返回前能消耗最大电能
现已消耗电能
因为W′＜W，所以无人机可以安全返回。
【点睛】
本题是一道以多旋翼无人机为背景的信息给予题，涉及到的知识点较多，关键能从题干中获取有用的信息，熟练运用已学的知识即可正确解题，综合性强，难度较大。
18． 半导体 低 20 不能 38.5
【详解】
（1）[1][2]由材料知道，发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成，具有光效高、耗电少，寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点，所以，LED灯主要由半导体材料制成，LED的发光原理是直接把电能转换成光能，这样因为电热转换损耗的能量较白炽灯低。
（2）[3]由于把一个额定电压为3V的LED接入电路，当正常发光时，由图丁知道，电路的电流是20 mA。
[4]闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED由于具有单向导电性，所以电路处于开路状态，LED不能发光。
（3）[5]全部改用LED灯后节约电能
可减排二氧化碳的质量
19． 声源处 惯性 1.44×106 2 75 1:3
【详解】
(1)[1]该自行车运动时本身发出的声音极小，故是在声源处减弱噪声。
[2]惯性是物体保持原来运动状态的性质。这种性质与物体质量有关，质量越小，惯性越小，即越容易改变运动状态。
(2)[3]电池能对外做多少功，就储存了多少电能，有
[4]电池的质量为
[5]自行车匀速直线前进，受到的牵引力与阻力平衡，牵引力大小为
牵引力做的功为
电动机的效率为
[6]电池储存的能量最多可使自行车行驶2.7×104m，则在混合动力状态下，自行车行驶了3.6×104m，则人提供的能量使自行车行驶了
3.6×104m－2.7×104m=0.9×104m
二者提供的能量等于它们做功的效果比，则人提供的能量与电池提供的能量之比为
20． 21 10.0 2020.6 水平 69 0.8
【详解】
(1)[1]如图所示温度计的分度值为1°C，则温度计的示数为21°C。
[2]一束平行光经凸透镜折射后在光屏上得到最小最亮的点，即凸透镜的焦点，则焦点到凸透镜的距离为凸透镜的距离，即
[3]电能表的示数如图所示为2020.6。
(2)[4]使用天平测量某种液体的密度时，应将天平水平放置在水平桌面上。
[5]如图所示，天平标尺分度值为0.2g，则烧杯和待测液体的总质量为
[6]将烧杯中部分液体倒入量筒中，测得量筒中液体体积是50cm3，并测出烧杯和剩余液体的质量为29g，则倒入量筒中的液体质量为
则液体的密度
21． 2580 C 8.64×105.
【详解】
(1)[1]由表中数据得出，加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积是2000m3，加湿器正常工作时，每小时通过风扇的空气质量
m=ρV=1.29kg/m3×2000m3/h×1h=2580kg
(2)[2]A．超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，产生的超声波是由雾化片振动产生的，故A正确，不符合题意；
B．加湿器通电使雾化片振动，将电能主要转化为机械能，故B正确，不符合题意；
C．水雾化成的超微粒子仍为液体，该过程不是汽化现象，故C错误，符合题意；
D．水雾化成超微粒子需要能量，说明分子间有引力，故D正确，不符合题意。
故选C。
(3)[3]加湿器消耗的电能
W=kW·h=0.24kW·h=8.64×105J
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页