上海市建平中学2024-2025学年高一下学期5月月考 物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 上海市建平中学2024-2025学年高一下学期5月月考 物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-03 20:12:10 | ||
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文档简介
2024学年度建平中学高一第二学期5月（等级）练习卷
物理 试卷
（考试时间60分钟 满分100分）
考生注意：
本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，不得全选，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项
试卷共6页，答题纸共4页，在答题纸上准确填写个人信息，所有选涂部分均在选择题作答区。
本卷标有：“计算”“论证”的题目均需给出必要计算，说明论证过程。
若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2
一. 无人机（本大题共19分）
1．无人机逐渐应用到各民用领域，如今我国已成为世界民用无人机制造的领跑者。回答下列有关问题：
用G表示无人机重力，空气对无人机作用力的大小记为F，无人机对空气作用力的大小记为。无人机从地面起飞过程中速度的水平分量、竖直分量随时间t的变化关系如右图所示。
（1）下列图中能表示无人机沿直线斜向上匀速运动过程中受力情况的是（ ）
A． B． C． D．
（2）时，下列那组关系是正确的（ ）
A．， B．， C．， D．，
（3）若，由图可知25 s内无人机上升高度为 m；第25 s末无人机的速度为 m/s，加速度为 。
（4）从20 s到30 s之间下列那些物理量保持不变（ ）
A．位移 B．动能 C．重力势能 D．机械能
（5）第40 s时无人机释放一重物。重物下落的过程中空气阻力不可忽略，则下列叙述正确的是（ ）
A．该重物下落的过程中机械能可能守恒 B．该重物下落的过程中重力势能可能增加
C．该重物下落的过程中阻力一定做正功 D．该重物下落的过程中重力一定做正功
二. 上海迪士尼（本大题共18分）
2．陆老师带领同学前往上海迪士尼乐园进行社会实践活动，让我们一起来到上海迪士尼，追逐陆老师的步伐并解决迪士尼乐园中的物理问题：
（1）上海迪士尼中的棉花糖是广受青少年非常喜爱的休闲食品。制作棉花糖时利用了（ ）
A．自由落体运动 B．离心现象 C．平抛运动 D．匀速直线运动
（2）陆老师坐在迪士尼乐园的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。关于陆老师做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不发生变化的是（ ）
A．角速度 B．合外力 C．线速度 D．向心加速度
（3）在漂流探险中，陆老师位于河流某处，想驾驶摩托艇上岸休息。假设河岸是平直的，河水沿河向下游流去，水流速度为，摩托艇在静水中的航速为，该处离岸边最近处O点的距离为d。若陆老师想在最短时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为 。
（4）陆老师在骑游园车观光时，发现游园车的传动示意图如图所示，A轮与脚踏相连，B轮与后轴相连，C为后车轮。当人匀速蹬车时（ ）
A．A轮与B轮的角速度相同
B．B轮与C轮的角速度相同
C．A轮边缘与B轮边缘的向心加速度相同
D．B轮边缘与C轮边缘的向心加速度相同
（5） 陆老师观察到该游园车可以变速，它由六个飞轮和三个链轮组成，链轮和飞轮的齿数如下表，后轮直径为66cm，若人骑该车行进速度为5m/s，脚踩踏板做匀速圆周运动的最大角速度约为______，人若骑脚踏板转速为1.5r/s，则最大骑行速度为___________。（均保留2位小数）
名称 链轮 飞轮
齿数N/个 48 38 28 16 18 21 24 28
三. 传送带（本大题共12分）
3．传送带在生产生活中非常常见，其可应用于物料运输、分类分拣、组装装配，在降低操作工人劳动强度的同时，大大的提高了生产效率。回答下列有关问题：
（1）如图所示，放置在传送带上的物体随传送带一起运动，已知物体相对于传送带保持静止且与传送带间摩擦力为0，则传送带上表面不可能做（ ）（多选题）
A．匀速上行 B．匀速下行 C．匀加速下行 D．匀减速上行
（2）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，AB段是一斜面，水平段BC使用水平传送带装置，长，与货物包的摩擦系数为0.60，皮带轮的半径不计，传送带上部距车厢底水平面的高度。货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处后速度10m/s水平向右。通过调整传送带速度可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置。当皮带上表面以2.0m/s匀速向右运动时，货物包到达C点时速度大小为 m/s；包在车厢内的落地点到C点的水平距离为 m。
（3）如图甲所示，水平传送带逆时针匀速转动，一质量为m=2.0kg的小物块（可视为质点）以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上传送带开始计时，其运动的v-t图像如图乙所示，则（ ）（多选题）
A．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.20
B．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.10
C．若物块在传送带上能留下划痕，长度为4.5m
D．若物块在传送带上能留下划痕，长度为1.5m
四. 起重机（本大题共20分）
4．起重机是横架于车间、长裤和料场上空进行物料吊运的重要设备。回答下列有关问题：
各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物正在沿水平方向以4m/s的速度向右匀速运动，同时又使货物竖直向上做匀加速运动，其竖直方向的速度时间关系图像如图乙所示：
（1）货物的运动轨迹是图丙中的 （选涂：A．抛物线P B．抛物线Q）；
（2）该运动是 （选涂：A．匀变速运动 B．变速运动）；
（3）2s末货物的速度大小为 m/s，货物所受的合力大小为 N。
如图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机，若起重机以恒定功率由静止开始做加速运动，经过一段时间恰好达到最大速度v。
（4）若不计其它阻力，牵引力大小的变化情况 （选涂：A．一直变大 B．不变 C．一直减小）
（5）这个过程的平均速度 （选涂：A．> B．= C．<）。
若起重机某次从t=0时刻由静止提升质量为m=200kg的物体，其a-t图像如图乙所示，5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，求：
（6）起重机的额定功率；（计算）
（7）起重机的最大速度多大？（计算）
（8）10s内起重机对物体做的功。（计算）。
五. 轮椅上的少年（本大题共15分）
5．某学校3位童真少年，某日突发奇想，在学校办公楼大堂玩起了推轮椅游戏。
办公楼大堂非标准矩形，近似为7.0m×8.0m，如图所示。同学小K与轮椅总质量75kg，距自动移门7.0m，可视作质点：小C同学用力F=600N，正对大门水平推动轮椅1.0m后放手，轮椅匀速运动了0.20s，小K迅速意识到不对，又经反应时间0.50s，全力刹车；至此轮椅与地面间滚动摩擦均不计。刹车后轮子不再滚动，但仍以2.0m/s速度正对撞上不及反应的自动移门，门毁人存。（以上教据均为估测值，切勿在现实复刻此行为进行验证）
（1）如果轮椅在大堂内转弯，沿曲线由M向N行驶，其行驶速度逐渐减小。则下列选项中轮椅转弯时所受合外力F的方向正确的是（ ）
A． B． C． D．
（2）求：小C同学放手时轮椅的速度大小（计算）
（3）求：轮椅与大堂地面间的滑动摩擦系数？（计算）
若轮椅大轮半径0.32m，当轮椅以速度4.0m/s匀速运动时，大轮子顶部轮毂内侧附着一质量为0.10kg的泥块（可视为质点）
（4）此时泥块相对地面速度大小？（计算）
（5）轮子对泥块的作用力？（计算）
六. 木卫 （本大题共16分）
6．1610年，伽利略用他制作的望远镜发现了木星的四颗主要卫星。根据观察，他将其中一颗卫星P的运动视为一个振幅为A、周期为T的简谐运动，并据此推测，他观察到的卫星振动是卫星圆周运动在某方向上的投影。如图所示，是伽利略推测的卫星P运动的示意图。在xOy平面内，质量为的卫星P绕位于坐标原点O的木星做匀速圆周运动。已知引力常量为G，不考虑各卫星之间的相互作用。
（1）卫星P做圆周运动的向心力大小F的表达式为 （直接写出结果）
（2）计算可得木星的质量为________ （直接写出结果）
（3）请根据卫星P的受力情况论证卫星P在x轴上的投影是简谐运动。（论证）
（4）如图所示，若从木星上发射人造卫星，先到达Ⅰ轨道，再通过Ⅱ轨道变化到Ⅲ轨道，图中P，Q为轨道相切的点。卫星在Ⅱ轨道上从Q点到P点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．万有引力一直做正功 B．万有引力先做负功再做正功
C．万有引力一直做负功 D．万有引力先做正功再做负功
（5）若轨道Ⅰ的半径为，轨道Ⅲ的半径为，整个变轨过程中发动机对卫星做的功为多少？（计算）
参考答案及评分标准：
一. 无人机（共19分）
1. （1） A （3分）
（2） D （3分）
（3） 120 10 0 （3×2=6分）
（4） BC （4分）
（5） D （3分）
二. 上海迪士尼（共18分）
2. （1） B （3分）
（2） A （3分）
（3） （3分）
（4） B （3分）
（5） 15.2rad/s 9.33m/s （3×2=6分）
三. 传送带（共12分）
3. （1） AB （4分）
（2） 2 0.6 （2×2=4分）
（3） BC （4分）
四. 起重机（共20分）
4. （1） A （2分）
（2） A （2分）
（3） 5 150 （2×2=4分）
（4） C （2分）
（5） A （2分）
（6） 2.4×104W （3分） （7）12m/s （1分） （8）1.8×105J （4分）
【详解如下】：
（6）物体5s末的速度为
（1分）
0~5s内，根据牛顿第二定律有
（1分）
起重机的额定功率为
（1分）
（7）当起重机达到最大速度时，起重机的拉力等于物体的重力，所以
（1分）
（8）0~5s内，物体的位移为
（1分）
0~5s内，起重机对物体做的功为
（1分）
5~10s内，起重机对物体做的功为
（1分）
10s内起重机对物体做的功为
（1分）
五. 轮椅上的少年（共15分）
5. （1）C （3分）
（2）4m/s；（2分） （3）（5分） （4）8m/s；（2分） （5）4N，方向竖直向下（3分）
【详解如下】：（2）小C同学放手前，根据牛顿第二定律有
解得
（1分）
水平推动轮椅1.0m后放手，根据速度与位移的关系式有
解得
（1分）
（2）结合上述可知，匀速运动的位移为
解得
（1分）
则减速至2.0m/s经历的位移
（1分）
利用逆向思维，根据位移与速度的关系式有
（1分）
根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
（1分）
110．（1）当轮椅以速度4.0m/s匀速运动时，大轮边缘质点相对于其圆心的线速度大小为
（1分）
由于大轮子底部与地面接触的质点相对于地面处于静止状态，而大轮子顶部与底部质点相对于圆心的线速度大小相等，方向相反，则大轮子顶部质点相对于底部质点的速度大小为
（1分）
即泥块相对地面速度大小为8.0m/s。
（2）泥块相对于圆心做匀速圆周运动，在顶部，对泥块进行分析，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
（1分）
方向竖直向下。（1分）
六. 木卫（共16分）
6. （1） （2分）
（2） （2分）
（3）【详解如下】： 本题共4分
如图所示：
取向右为正方向（1分）
（2分）
则卫星P绕木星做匀速圆周运动在x 轴上的投影是简谐运动。（1分）
（4） C （3分）
（5） （本题共5分）
【详解如下】：
卫星从轨道I到轨道III的变轨过程，发动机做的功为，由动能定理
（1分）
卫星在轨道上做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
（1分）
（1分）
（1分）
联立解得
（1分）
物理 试卷
（考试时间60分钟 满分100分）
考生注意：
本试卷标有“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，不得全选，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项
试卷共6页，答题纸共4页，在答题纸上准确填写个人信息，所有选涂部分均在选择题作答区。
本卷标有：“计算”“论证”的题目均需给出必要计算，说明论证过程。
若无特殊说明，本卷所用重力加速度g大小均取10m/s2
一. 无人机（本大题共19分）
1．无人机逐渐应用到各民用领域，如今我国已成为世界民用无人机制造的领跑者。回答下列有关问题：
用G表示无人机重力，空气对无人机作用力的大小记为F，无人机对空气作用力的大小记为。无人机从地面起飞过程中速度的水平分量、竖直分量随时间t的变化关系如右图所示。
（1）下列图中能表示无人机沿直线斜向上匀速运动过程中受力情况的是（ ）
A． B． C． D．
（2）时，下列那组关系是正确的（ ）
A．， B．， C．， D．，
（3）若，由图可知25 s内无人机上升高度为 m；第25 s末无人机的速度为 m/s，加速度为 。
（4）从20 s到30 s之间下列那些物理量保持不变（ ）
A．位移 B．动能 C．重力势能 D．机械能
（5）第40 s时无人机释放一重物。重物下落的过程中空气阻力不可忽略，则下列叙述正确的是（ ）
A．该重物下落的过程中机械能可能守恒 B．该重物下落的过程中重力势能可能增加
C．该重物下落的过程中阻力一定做正功 D．该重物下落的过程中重力一定做正功
二. 上海迪士尼（本大题共18分）
2．陆老师带领同学前往上海迪士尼乐园进行社会实践活动，让我们一起来到上海迪士尼，追逐陆老师的步伐并解决迪士尼乐园中的物理问题：
（1）上海迪士尼中的棉花糖是广受青少年非常喜爱的休闲食品。制作棉花糖时利用了（ ）
A．自由落体运动 B．离心现象 C．平抛运动 D．匀速直线运动
（2）陆老师坐在迪士尼乐园的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。关于陆老师做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不发生变化的是（ ）
A．角速度 B．合外力 C．线速度 D．向心加速度
（3）在漂流探险中，陆老师位于河流某处，想驾驶摩托艇上岸休息。假设河岸是平直的，河水沿河向下游流去，水流速度为，摩托艇在静水中的航速为，该处离岸边最近处O点的距离为d。若陆老师想在最短时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为 。
（4）陆老师在骑游园车观光时，发现游园车的传动示意图如图所示，A轮与脚踏相连，B轮与后轴相连，C为后车轮。当人匀速蹬车时（ ）
A．A轮与B轮的角速度相同
B．B轮与C轮的角速度相同
C．A轮边缘与B轮边缘的向心加速度相同
D．B轮边缘与C轮边缘的向心加速度相同
（5） 陆老师观察到该游园车可以变速，它由六个飞轮和三个链轮组成，链轮和飞轮的齿数如下表，后轮直径为66cm，若人骑该车行进速度为5m/s，脚踩踏板做匀速圆周运动的最大角速度约为______，人若骑脚踏板转速为1.5r/s，则最大骑行速度为___________。（均保留2位小数）
名称 链轮 飞轮
齿数N/个 48 38 28 16 18 21 24 28
三. 传送带（本大题共12分）
3．传送带在生产生活中非常常见，其可应用于物料运输、分类分拣、组装装配，在降低操作工人劳动强度的同时，大大的提高了生产效率。回答下列有关问题：
（1）如图所示，放置在传送带上的物体随传送带一起运动，已知物体相对于传送带保持静止且与传送带间摩擦力为0，则传送带上表面不可能做（ ）（多选题）
A．匀速上行 B．匀速下行 C．匀加速下行 D．匀减速上行
（2）如图所示为火车站装载货物的原理示意图，AB段是一斜面，水平段BC使用水平传送带装置，长，与货物包的摩擦系数为0.60，皮带轮的半径不计，传送带上部距车厢底水平面的高度。货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处后速度10m/s水平向右。通过调整传送带速度可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置。当皮带上表面以2.0m/s匀速向右运动时，货物包到达C点时速度大小为 m/s；包在车厢内的落地点到C点的水平距离为 m。
（3）如图甲所示，水平传送带逆时针匀速转动，一质量为m=2.0kg的小物块（可视为质点）以某一速度从传送带的最左端滑上传送带。取向右为正方向，以地面为参考系，从小物块滑上传送带开始计时，其运动的v-t图像如图乙所示，则（ ）（多选题）
A．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.20
B．小物块与传送带间的动摩擦因数为0.10
C．若物块在传送带上能留下划痕，长度为4.5m
D．若物块在传送带上能留下划痕，长度为1.5m
四. 起重机（本大题共20分）
4．起重机是横架于车间、长裤和料场上空进行物料吊运的重要设备。回答下列有关问题：
各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物正在沿水平方向以4m/s的速度向右匀速运动，同时又使货物竖直向上做匀加速运动，其竖直方向的速度时间关系图像如图乙所示：
（1）货物的运动轨迹是图丙中的 （选涂：A．抛物线P B．抛物线Q）；
（2）该运动是 （选涂：A．匀变速运动 B．变速运动）；
（3）2s末货物的速度大小为 m/s，货物所受的合力大小为 N。
如图甲是我国自主设计开发的全球最大回转自升塔式起重机，若起重机以恒定功率由静止开始做加速运动，经过一段时间恰好达到最大速度v。
（4）若不计其它阻力，牵引力大小的变化情况 （选涂：A．一直变大 B．不变 C．一直减小）
（5）这个过程的平均速度 （选涂：A．> B．= C．<）。
若起重机某次从t=0时刻由静止提升质量为m=200kg的物体，其a-t图像如图乙所示，5~10s内起重机的功率为额定功率，不计其它阻力，求：
（6）起重机的额定功率；（计算）
（7）起重机的最大速度多大？（计算）
（8）10s内起重机对物体做的功。（计算）。
五. 轮椅上的少年（本大题共15分）
5．某学校3位童真少年，某日突发奇想，在学校办公楼大堂玩起了推轮椅游戏。
办公楼大堂非标准矩形，近似为7.0m×8.0m，如图所示。同学小K与轮椅总质量75kg，距自动移门7.0m，可视作质点：小C同学用力F=600N，正对大门水平推动轮椅1.0m后放手，轮椅匀速运动了0.20s，小K迅速意识到不对，又经反应时间0.50s，全力刹车；至此轮椅与地面间滚动摩擦均不计。刹车后轮子不再滚动，但仍以2.0m/s速度正对撞上不及反应的自动移门，门毁人存。（以上教据均为估测值，切勿在现实复刻此行为进行验证）
（1）如果轮椅在大堂内转弯，沿曲线由M向N行驶，其行驶速度逐渐减小。则下列选项中轮椅转弯时所受合外力F的方向正确的是（ ）
A． B． C． D．
（2）求：小C同学放手时轮椅的速度大小（计算）
（3）求：轮椅与大堂地面间的滑动摩擦系数？（计算）
若轮椅大轮半径0.32m，当轮椅以速度4.0m/s匀速运动时，大轮子顶部轮毂内侧附着一质量为0.10kg的泥块（可视为质点）
（4）此时泥块相对地面速度大小？（计算）
（5）轮子对泥块的作用力？（计算）
六. 木卫 （本大题共16分）
6．1610年，伽利略用他制作的望远镜发现了木星的四颗主要卫星。根据观察，他将其中一颗卫星P的运动视为一个振幅为A、周期为T的简谐运动，并据此推测，他观察到的卫星振动是卫星圆周运动在某方向上的投影。如图所示，是伽利略推测的卫星P运动的示意图。在xOy平面内，质量为的卫星P绕位于坐标原点O的木星做匀速圆周运动。已知引力常量为G，不考虑各卫星之间的相互作用。
（1）卫星P做圆周运动的向心力大小F的表达式为 （直接写出结果）
（2）计算可得木星的质量为________ （直接写出结果）
（3）请根据卫星P的受力情况论证卫星P在x轴上的投影是简谐运动。（论证）
（4）如图所示，若从木星上发射人造卫星，先到达Ⅰ轨道，再通过Ⅱ轨道变化到Ⅲ轨道，图中P，Q为轨道相切的点。卫星在Ⅱ轨道上从Q点到P点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．万有引力一直做正功 B．万有引力先做负功再做正功
C．万有引力一直做负功 D．万有引力先做正功再做负功
（5）若轨道Ⅰ的半径为，轨道Ⅲ的半径为，整个变轨过程中发动机对卫星做的功为多少？（计算）
参考答案及评分标准：
一. 无人机（共19分）
1. （1） A （3分）
（2） D （3分）
（3） 120 10 0 （3×2=6分）
（4） BC （4分）
（5） D （3分）
二. 上海迪士尼（共18分）
2. （1） B （3分）
（2） A （3分）
（3） （3分）
（4） B （3分）
（5） 15.2rad/s 9.33m/s （3×2=6分）
三. 传送带（共12分）
3. （1） AB （4分）
（2） 2 0.6 （2×2=4分）
（3） BC （4分）
四. 起重机（共20分）
4. （1） A （2分）
（2） A （2分）
（3） 5 150 （2×2=4分）
（4） C （2分）
（5） A （2分）
（6） 2.4×104W （3分） （7）12m/s （1分） （8）1.8×105J （4分）
【详解如下】：
（6）物体5s末的速度为
（1分）
0~5s内，根据牛顿第二定律有
（1分）
起重机的额定功率为
（1分）
（7）当起重机达到最大速度时，起重机的拉力等于物体的重力，所以
（1分）
（8）0~5s内，物体的位移为
（1分）
0~5s内，起重机对物体做的功为
（1分）
5~10s内，起重机对物体做的功为
（1分）
10s内起重机对物体做的功为
（1分）
五. 轮椅上的少年（共15分）
5. （1）C （3分）
（2）4m/s；（2分） （3）（5分） （4）8m/s；（2分） （5）4N，方向竖直向下（3分）
【详解如下】：（2）小C同学放手前，根据牛顿第二定律有
解得
（1分）
水平推动轮椅1.0m后放手，根据速度与位移的关系式有
解得
（1分）
（2）结合上述可知，匀速运动的位移为
解得
（1分）
则减速至2.0m/s经历的位移
（1分）
利用逆向思维，根据位移与速度的关系式有
（1分）
根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
（1分）
110．（1）当轮椅以速度4.0m/s匀速运动时，大轮边缘质点相对于其圆心的线速度大小为
（1分）
由于大轮子底部与地面接触的质点相对于地面处于静止状态，而大轮子顶部与底部质点相对于圆心的线速度大小相等，方向相反，则大轮子顶部质点相对于底部质点的速度大小为
（1分）
即泥块相对地面速度大小为8.0m/s。
（2）泥块相对于圆心做匀速圆周运动，在顶部，对泥块进行分析，根据牛顿第二定律有
（1分）
解得
（1分）
方向竖直向下。（1分）
六. 木卫（共16分）
6. （1） （2分）
（2） （2分）
（3）【详解如下】： 本题共4分
如图所示：
取向右为正方向（1分）
（2分）
则卫星P绕木星做匀速圆周运动在x 轴上的投影是简谐运动。（1分）
（4） C （3分）
（5） （本题共5分）
【详解如下】：
卫星从轨道I到轨道III的变轨过程，发动机做的功为，由动能定理
（1分）
卫星在轨道上做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
（1分）
（1分）
（1分）
联立解得
（1分）
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