人教版物理八年级上册12.光的折射和色散极限挑战演练(含答案及解析)

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名称 人教版物理八年级上册12.光的折射和色散极限挑战演练(含答案及解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2020-07-22 09:45:42

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12.光的折射和色散极限挑战
一.选择题(共8小题)
1.光的世界丰富多彩,下列现象中,属于光的折射现象的是(  )
A.树荫下的圆形光斑 B.晴天看见“白云在水中飘动”
C.奇妙的光导纤维 D.雨后彩虹
2.下列选项中的单色光能合成白光的是(  )
A.红、黄、蓝 B.红、绿、蓝 C.绿、黄、红 D.黄、绿、蓝
3.在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的红光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她(  )
A.全身呈红色 B.上衣呈红色,裙子是黑色
C.上衣呈黑色,裙子呈红色 D.全身呈黑色
4.小明在生活中发现的下列事例中,利用了红外线的是(  )
A.银行工作人员用验钞机验别钞票的真伪 B.自行车的红色尾灯提示后面车辆
C.圣诞节装饰用的红色彩灯发出红色的光 D.电视遥控器遥控电视
5.下列说法中不属于紫外线功能的是(  )
A.有助于合成人体维生素D B.杀死微生物 C.诊断疾病 D.使荧光物质发光
6.如图所示,一口井装满_?°??????¨?????????_中央趴着一只青蛙;若青蛙的眼睛用P点表示,青蛙此时观察井外事物范围的光路图如图所示,其中正确的是(  )2·1·c·n·j·y
A.B. C. D.
7.一支木棒下端有一段铁_???????°??????????_水中,恰能竖直漂浮,如图所示。若潜入水面下的人斜着看这根木棒,则它的水上部分和水下部分的长度变化分别为(  )【来源:21·世纪·教育·网】

A.变长、不变 B.变短、不变 C.不变、变长 D.不变、变短
8.如图所示,_????????§??????è??_有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时(  )
A.反射光线顺时针方向旋转 B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变 D.折射光线逆时针方向旋转
二.填空题(共7小题)
9.如图,一束光在空气和玻_?????¤?§????è?¨???_界面上同时发生发射和折射,其中   是折射光线,反射角等于   ,MM′上方是   (选填“空气”或“玻璃”)。
10.如图所示,一密闭激光发射_??¨????°??§???§???_射出一束激光,激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水,当水面与M点相平时,水槽底部光斑移动到O点的   (选填“左”或“右”或“仍在O点”)侧。继续沿水槽壁缓慢注水,当水面与N点相平时,水槽底部光斑移动到O点的   (选填“左”或“右”或“仍在O点”)侧。
11.早晨一束阳光从空气中斜射_??????????????????_在液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°反射光线恰好与折射光线垂直,则折射角为   。随着时间的推移,从早晨到中午,折射角将   (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
12.将红、绿、   _????§?è???????§???_纸上(图甲),中间相互重叠区域会出现白色;当白光照到鹦鹉图片上时(图乙),鹦鹉的嘴呈红色,翅膀呈绿色,则在当   (选填某一单色光)光照时,嘴仍呈红色,此时翅膀呈   色。
13.如图所示是济宁市_2015??????_考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码)。当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光   (选填“反射”或“吸收”),白条纹将光   (选填“反射”或“吸收”),再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。
14.如图所示,一束太阳光经_è???????±é????°è??_绿纸做的光屏上,光屏上应该有   种色光,但眼睛只能在光屏上看到   光;对于流入市场上的假币,人们常借助验钞机发出的   来辨别真伪。太阳的热主要是以   的形式传送到地球上的。
15.据调查市_??????????????????_生纸,有部分加入了荧光剂。使之看起来非常的白,但它对人体却极为有害。其实鉴别方法也很简单,只需用   灯(选填“红外线”或“紫外线”)照射其表面,若出现蓝色荧光,则说明是含有荧光剂的纸。我们能从各个方向看到纸,这是因为纸表面发生了   反射(选填“镜面”或“漫”)。
三.作图题(共1小题)
16.如图所示,一条光线射到水中的气泡表面P点,O为球形气泡的球心,请画出光线进入气泡,又射出进入到水中的光路。(不要求画反射光线)
四.实验探究题(共1小题)
17.中国科技馆里有一个“颜色屋”,如图甲所示,屋内摆放着家具,墙上有“光影之绚”四个大字。
(1)“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化,家具在不同颜色灯光的照射下,呈现出的色彩是   的。(选填“变化”或“不变”)21cnjy.com
(2)图乙为白光通过三棱镜后发生色散现象,这说明白光是由   组成的;
(3)在各种色光中_?????????é?????é??_,紫光波长最短。红光能传得很远,因此用红灯表示危险的信号效果明显。红光的波长在630nm至780nm之间。则630nm=   m。21教育名师原创作品
五.解答题(共1小题)
18.如图,入射光线从半圆形玻璃射向空气,在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射,请分别画出反射光线和折射光线(大概位置)。
12.光的折射和色散极限挑战
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.光的世界丰富多彩,下列现象中,属于光的折射现象的是(  )
A.树荫下的圆形光斑 B.晴天看见“白云在水中飘动”
C.奇妙的光导纤维 D.雨后彩虹
【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象。
【解答】A、树荫下的圆形光斑是小孔成像,小孔成像是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B、“白云在水中飘动”是平面镜成像,属于光的反射形成的现象,故本B不符合题意;
C、激光在光纤内壁不断反射向前传播,属于光的反射现象,故C不符合题意。
D、光的色散是由光的折射形成的,由于不同色光折射程度不同,所以把白光折射分成各种色光。彩虹就属于色散现象,故D符合题意;
故选:D。
【点评】此题_é??è??????????????_生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
2.下列选项中的单色光能合成白光的是(  )
A.红、黄、蓝 B.红、绿、蓝 C.绿、黄、红 D.黄、绿、蓝
【分析】色光三原色为红、绿、蓝。它们共同可以混合成白光。
【解答】色光三原色为红、绿、蓝,这三种单色光能合成白光。如果按不同比例的组合,还可以得到多种不同的色光。
故选:B。
【点评】本题考查的是色光三原色,记住色光三原色为红、绿、蓝。
3.在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的红光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她(  )2-1-c-n-j-y
A.全身呈红色 B.上衣呈红色,裙子是黑色
C.上衣呈黑色,裙子呈红色 D.全身呈黑色
【分析】白色物体可以反射所有颜色的光,不吸收任何颜色的光;蓝色物体只能反射蓝光,其他颜色的光都被吸收了。
【解答】白上衣能反射所有的色光,红光照上就反射红光,呈现红颜色;红裙子只能反射红光,所以裙子呈现红色,所以现象A正确。
故选:A。
【点评】本题考查了物体的颜色由所反射的色光决定的特点;物体反射什么色光,就是什么颜色。
4.小明在生活中发现的下列事例中,利用了红外线的是(  )
A.银行工作人员用验钞机验别钞票的真伪 B.自行车的红色尾灯提示后面车辆
C.圣诞节装饰用的红色彩灯发出红色的光 D.电视遥控器遥控电视
【分析】根据四个选项的内容逐一分析,找出利用红外线的一个就可。
【解答】A、验钞机验别钞票,这是利用紫外线,故A错误。
B、自行车的红色尾灯提示后面车辆,这是利用可见光的反射工作的,故B错误。
C、圣诞节装饰用的红色彩灯发出红色的光都是可见光;故C错误。
D、电视遥控器遥控电视就是运用红外线工作的,故D正确。
故选:D。
【点评】解此类题的关键是对可见光、红外线、紫外线的作用的熟练掌握,不能混为一谈。
5.下列说法中不属于紫外线功能的是(  )
A.有助于合成人体维生素D B.杀死微生物
C.诊断疾病 D.使荧光物质发光
【分析】红外线的作用和用途:红外线的热作用比较强,制成热谱仪、夜视仪、电视遥控器等。
紫外线的作用和用途:紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机;能杀菌,制成灭菌灯;能促成维生素D的合成。
【解答】A、紫外线的生理作用强,适当照射紫外线有助于人体合成维生素D.不合题意。
B、紫外线能消菌杀毒,杀死微生物,不合题意。
C、B超使用超声波,能诊断人体疾病,符合题意。
D、紫外线的荧光效应强,能使荧光物质发光。不合题意。
故选:C。
【点评】此题考查了超声波、紫外线的应用,要注意辨别。
6.如图所示,一口井装满水,在井_??????????¤?è?????_一只青蛙;若青蛙的眼睛用P点表示,青蛙此时观察井外事物范围的光路图如图所示,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
【分析】青蛙之所以坐_??¨???é?????è?????_到很小的一片天,就是因为光是沿直线传播的缘故,同时,光从空气斜射入水中时,发生折射,折射角变小,据此结合图示进行判断。
【解答】当井里灌满水后_???????????§??°?°?_面会发生折射现象,由于光是从空气斜射向水中,所以折射角小于入射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会更大;
A、图中光线没有发生折射,故A错误;
B、图中光线是由青蛙的眼睛发出的,光的传播方向错误,故B错误;
C、图中光发生折射时,折射光线和入射光线在法线的同侧,不符合光的折射规律,故C错误;
D、图中光从空气斜射入水中时,发生折射,折射角小于入射角,青蛙的观察范围变大,故D正确。
故选:D。
【点评】解决此类实际_é??é?????è????????_光的传播进行处理分析。在P点放一点光源,根据折射定律,作出两条经过井口两顶点的两条折射光线,根据光路可逆,箭头方向改为相反即可。
7.一支木棒下端有一段_é?????????°???????_入水中,恰能竖直漂浮,如图所示。若潜入水面下的人斜着看这根木棒,则它的水上部分和水下部分的长度变化分别为(  )
A.变长、不变 B.变短、不变 C.不变、变长 D.不变、变短
【分析】根据光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,从水中看水上物体,比实际变大。
【解答】
潜在水下的人斜着看这根木棒,由于光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,所以看到水上部分变长;
光在同种介质中是沿直线传播的,所以看到水下部分方向不变。
故选:A。
【点评】此题考查了光的直线传播和折射现象及其应用,特别是知道从水中看水面上的物体比实际的变长是该题的难点。
8.如图所示,一只烧杯中装_??????????°???????_在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上。现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时(  )
A.反射光线顺时针方向旋转 B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变 D.折射光线逆时针方向旋转
【分析】光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。21世纪教育网版权所有
当光线从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时,传播方向不变。
【解答】在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,但水面总是水平的,所以入射光线与水面垂直,故反射光线和折射光线的方向都不变。www.21-cn-jy.com
故选:C。
【点评】本题考查光的折射规律;注意无论盛水的容器如何倾斜,水面永远是水平的。
二.填空题(共7小题)
9.如图,一束光在空气和_????????¤?§????è?¨_分界面上同时发生发射和折射,其中 OC 是折射光线,反射角等于 30° ,MM′上方是 空气 (选填“空气”或“玻璃”)。
【分析】反射定律:_????°?????????????_射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线。
折射定律:折射光_??????????°???????_、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】因为反射光线、入射_??????????????????_间的夹角相等,所以AO、BO中一条为入射光线,一条为反射光线,图中N′N为法线;再根据折射光线与入射光线在法线两侧、且在两种介质中,所以OC为折射光线,那么AO为为入射光线,OB为反射光线,图中的是MM′界面;则则∠BON′为反射角等于30°;
由于折射角大于入射角,图中MM′上方是空气,下方是玻璃。
故答案为:OC;30°;空气。
【点评】在两种透明介质的界面上_??????????????????_折射和反射,反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中;折射光线与入射光线也是分居法线两侧,但在两种不同介质中。
10.如图所示,一密闭激光发_?°???¨????°??§???§_壁射出一束激光,激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水,当水面与M点相平时,水槽底部光斑移动到O点的 左 (选填“左”或“右”或“仍在O点”)侧。继续沿水槽壁缓慢注水,当水面与N点相平时,水槽底部光斑移动到O点的 仍在O点 (选填“左”或“右”或“仍在O点”)侧。
【分析】(1)根_?????????????°???°_象可知,光从一种介质斜射入另一种介质时,其传播方向一定发生改变;光从水中射入空气中时,折射角大于入射角。折射角随入射角的改变而改变。
(2)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】_???????°??§??????¨_入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到O点左侧;继续沿水槽壁缓慢注水,即水满时,由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以水槽底部光斑移动到O点的原位置上。
故答案为:左;仍在O点。
【点评】此题考查了光的直线传播、光的折射的知识,是一道综合题,但难度不大。
11.早晨一_???é????????????°?_中斜射入某液体中,在液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°反射光线恰好与折射光线垂直,则折射角为 30° 。随着时间的推移,从早晨到中午,折射角将 减小 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【分析】(1)要解决此题,首先_è?????????????????_射定律的内容,知道反射角等于入射角。同时要掌握光的折射的规律,知道反射光线和折射光线垂直根据各角的关系可以解得。
(2)确定早晨到中午入射光线的入射方向的变化,确定入射角的变化,从而分析出反射角的变化。
【解答】(1)由题意知,入_?°?????????????é??_成30°角,则入射角为90°﹣30°=60°,反射角也为60°,由题知,反射光线恰好与折射光线垂直,设折射角为β,则折射角β=180°﹣60°﹣90°=30°。
(2)从早晨到开始,_é????????é???????¨_移,太阳越升越高,阳光与地面间的夹角越来越大,入射角逐渐变小,到达正午时,光线垂直射向地面,反射光线和折射光线向法线靠近;折射角是折射光线和法线的夹角,因此折射角将减小;
故答案为:30°;减小。
【点评】此题主要考查了光的反射_???????°??????????_其有关的计算。解决此题最关键的是根据题意画出对应的光路图,根据反射定律的内容和已知条件进行计算;光的反射定律的内容以及反射角与入射角的关系,重点是搞清入射角与反射角的概念。
12.将红、绿、 蓝 三种色_?????§????????????_图甲),中间相互重叠区域会出现白色;当白光照到鹦鹉图片上时(图乙),鹦鹉的嘴呈红色,翅膀呈绿色,则在当 红 (选填某一单色光)光照时,嘴仍呈红色,此时翅膀呈 黑 色。
【分析】①色光的三原色为红、绿、蓝;
②不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的,白色物体能反射所有的色光,黑色物体吸收所有色光;
【解答】色光的三原色为红、绿、蓝;因此将红、绿、蓝三种色光照白纸上(图甲),中间相互重叠区域会出现白色;
不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的,红色物体只反射红光,红光照到绿色的翅膀上全部被吸收,所以当红光照时,嘴仍呈红色,此时翅膀呈黑色。
故答案为:蓝;红;黑。
【点评】本题主要考查学生对:(1)色光的三原色的了解和掌握;(2)不透明物体的颜色由所反射的色光决定的特点,属于基础题目。
13.如图所示是济宁市20_15??????è??è??_卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码)。当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光 吸收 (选填“反射”或“吸收”),白条纹将光 反射 (选填“反射”或“吸收”),再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。21·世纪*教育网
【分析】根据光的反射现象及物体的颜色由什么决定进行分析。白色物体能反射所有颜色的光,黑色吸收所有颜色的光。21*cnjy*com
【解答】白色物体反射所有颜色的光,黑色物体吸收所有颜色的光。
故答案为:吸收;反射。
【点评】本题考查光的反射现象以及物体颜色决定反射的光线,是一道基础题。
14.如图所示,一束太阳光经过_?????±é????°è?????_纸做的光屏上,光屏上应该有 七 种色光,但眼睛只能在光屏上看到 绿 光;对于流入市场上的假币,人们常借助验钞机发出的 紫外线 来辨别真伪。太阳的热主要是以 红外线 的形式传送到地球上的。
【分析】(1)太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成;
(2)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的;
(3)紫外线具有能使荧光物质发光的性质,验钞机就是利用这个性质制成的;
(4)红外线的热效应很强,太阳光向地球辐射热,主要依靠红外线。
【解答】(1)白光经过三棱镜后发生光的色散现象,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光;
(2)绿纸做的光屏只能反射绿色的光,吸收其他颜色的光,所以七色光照在绿色光屏上光屏只显绿色;
(3)光谱紫光以外_?????????????¤????_,属于不可见光,紫外线的作用有:①杀菌作用、②促进维生素D的合成、③使荧光物质发光,验钞机能够发出紫外线使钱币上的荧光物质发光。
(4)太阳的热主要就是以红外线的形式传播到地球上的。
故答案为:七;绿;紫外线;红外线。
【点评】本题考查点有光的色散、物体的颜色、红外线和紫外线的作用,这些都是属于识记性的内容,是中考常识考查中经常出现的问题。
15.据调查市场上出_??????????????????_有部分加入了荧光剂。使之看起来非常的白,但它对人体却极为有害。其实鉴别方法也很简单,只需用 紫外线 灯(选填“红外线”或“紫外线”)照射其表面,若出现蓝色荧光,则说明是含有荧光剂的纸。我们能从各个方向看到纸,这是因为纸表面发生了 漫 反射(选填“镜面”或“漫”)。
【分析】(1)紫外线是不可见光,_????¤????è?????è?§_光物质发光、能杀菌消毒、能促使维生素D的合成,适量照射紫外线有利于人体健康,过量照射紫外线对人体有害,会诱发皮肤癌;
(2)物体的表面有两种_???????§??????????_而且是光滑的,这种表面会发生镜面反射,平行光线经镜面反射后,反射光线还是平行的。另一种是粗糙的,这种表面发生漫反射,平行光线经过凹凸不平的表面,反射光线射向各个方向。
【解答】由于紫外线能使得荧光_???è?¨????????????_以鉴别卫生纸是否加入了荧光剂,只需要用紫外线照射其表面,若出现蓝色荧光,则说明是含有荧光剂的纸。
我们能从各个方向看到纸,这是因为纸表面发生了漫反射;
故答案为:紫外线;漫;
【点评】本题考查了紫外线与红外线的应用,是一道基础题,掌握红外线、紫外线在生活中的应用即可顺利解答。
三.作图题(共1小题)
16.如图所示,一条光线射到水中的气泡表面P点,O为球形气泡的球心,请画出光线进入气泡,又射出进入到水中的光路。(不要求画反射光线)
【分析】光的折射定律:折射光线、_????°?????????????_线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其它透明介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;
当光由其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】先过入射点P垂直于界面作出法线(连接OP并延长),用虚线表示;
当光由水斜射进入空气中时(即_??????è??????°????_),折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;当光由空气斜射进入水中时(即光线从气泡中射出),折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,据此完成光路图,如图所示:
【点评】本题考查光的折射定律,也可以简单记忆为:光的折射中,入射角与折射角不相等(一般规律为密度大的,角度较小)或(空气中的那个角大)。
四.实验探究题(共1小题)
17.中国科技馆里有一个“颜色屋”,如图甲所示,屋内摆放着家具,墙上有“光影之绚”四个大字。
(1)“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化,家具在不同颜色灯光的照射下,呈现出的色彩是 变化 的。(选填“变化”或“不变”)
(2)图乙为白光通过三棱镜后发生色散现象,这说明白光是由 色光 组成的;
(3)在各种色光中红光波长最长,_?????????é????????_。红光能传得很远,因此用红灯表示危险的信号效果明显。红光的波长在630nm至780nm之间。则630nm= 6.3×10﹣7 m。
【分析】(1)不同物体的颜色是由其反射的色光所决定的;
(2)太阳光经过三棱镜分解成红橙黄绿蓝靛紫七种色光,这种现象是光的色散。光的色散说明太阳光不是单色光,而是由七种色光组成的复色光;
(3)1nm=10﹣9m,即据题目信息判断即可。
【解答】(1)不同物体的颜_è???????±???????°?_的色光所决定的,所以“颜色屋”内的灯光颜色会在白、红、蓝、绿之间变化,家具在不同颜色灯光的照射下,呈现出的色彩是变化的;
(2)太阳光经_è????±é??????????¨_光屏上看到红橙黄绿蓝靛紫七种色光的色带;太阳光经过三棱镜分散成七种色光,这种现象是光的色散。太阳光能分解成七种色光,说明白光是由色光组成的;
(3)因为1nm=10﹣9m,所以630nm=630×10﹣9m=6.3×10﹣7m;
故答案为:(1)变化;(2)色光;(3)6.3×10﹣7;
【点评】此题是一道材料阅读题,考查的是我们从材料中提取有价值信息的能力,是现在中考的热点考查形式之一。
五.解答题(共1小题)
18.如图,入射光线从半圆形玻璃射向空气,在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射,请分别画出反射光线和折射光线(大概位置)。
【分析】当光线射向两种介质的界面_??????????????????_发生反射和折射。光的反射中,反射角等于入射角;当光从玻璃斜射入空气中时,折射光线将向远离法线的方向偏折,即入射角小于折射角。
【解答】如图:
【点评】本题考查了根据光的折射规律和光的反射规律的作图,注意要标出光的传播方向。
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日期:2020/7/16 0:49:17;用户:蒙老师;邮箱:sxxjy100@xyh.com;学号:23071151
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