内容正文:
2024~2025学年高三2月测评(福建)
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为3D立体电影的原理图,关于其光学原理的说法正确的是( )
A. 利用了光的全反射现象 B. 利用了光的衍射现象
C. 说明光是一种横波 D. 说明光是一种纵波
【答案】C
【解析】
【详解】图示是用偏振眼镜观看立体电影,利用了光的偏振现象,说明光是一种横波。
故选C。
2. 下图为几种电容式传感器,其中通过改变电容器电介质的相对介电常数而引起电容变化的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.A是通过改变电介质的相对介电常数而引起电容变化的,A正确;
B.B是通过改变电容器两极板间距离而引起电容变化的,B错误;
CD.CD是通过改变两极板的正对面积而引起电容变化的,CD错误。
故选A。
3. 如图甲所示实验装置中,分别用a、b两束光照射阴极K,移动滑片P,得到电压表示数U与微安表示数I的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 测量遏止电压时,应将滑片P向a端移动
B. 滑片P向b端移动时,微安表示数减小
C. a光的频率可能大于b光
D. a光的光子动量可能大于b光
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲中滑片向a端移动,所加为反向电压,测量遏止电压时,应将滑片P向a端移动,A正确;
B.滑片P向b端移动时,所加为正向电压,所以电流表的示数增大,B错误;
C.由图乙知光的遏止电压大于光的遏制电压
根据光电效应方程可知
故a光的频率小于b光,C错误;
D.光子动量
故a光光子动量小于b光,D错误。
故选A。
4. 如图所示,我国某地一直升机将一水平的闭合金属线圈竖直向上吊起,由于地磁场的影响,线圈中产生了感应电流,下列说法正确的是( )
A. 线圈中的磁通量增大
B. 线圈中有顺时针方向的感应电流(俯视)
C. 线圈的四条边有向内收缩的趋势
D. 若在赤道上空将线圈吊起,线圈中也会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据地磁场磁感线分布特点可知,磁感线竖直分量随着高度增加而减小,方向向下,闭合金属线圈竖直向上吊起过程线圈中的磁通量减小,A错误;
B.根据楞次定律,线框中有顺时针方向的感应电流(俯视),B正确;
C.根据楞次定律,线框的四条边有向外扩张的趋势,C错误;
D.赤道上空磁感线水平,线圈中磁通量始终0,故不产生感应电流,D错误。
故选B。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 如图所示,用三根轻绳a、b、c将质量均为m的两个灯笼1、2悬挂起来。两灯笼静止时,轻绳a与竖直方向的夹角为30°,轻绳c水平,三根轻绳能承受的最大拉力均相等,重力加速度为g,则( )
A. 轻绳a中的拉力大小为 B. 轻绳c中的拉力大小为
C. 轻绳b中的拉力大小为 D. 若增大m,轻绳a最先被拉断
【答案】AD
【解析】
【详解】A.将两个灯笼看作一个整体,对整体受力分析,如图所示
根据平衡条件可得,
解得轻绳a中的拉力大小,A正确;
B.轻绳c中的拉力大小为
B错误;
C.对灯笼2受力分析,由平衡条件得,轻绳b中的拉力大小为
C错误;
D.由于轻绳a的拉力最大,若增大m,轻绳a最先被拉断,D正确。
故选AD
6. 如图,一喷泉广场中有一圆形水池,在水池边缘的圆周上安装了喷管,喷管口高度与水面相平,横截面积为S,喷管与水面的夹角为θ。开启后,一喷管以速度v喷出的水柱恰好落到水池圆心处,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 水在空中的运动时间为
B. 水池半径为
C. 该喷管喷出的水柱在空中的总体积为
D. 该喷管喷出的水柱在空中的总体积为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.竖直分速度为
在空中运动时间为
故A错误;
B.水平分速度为
水平方向做匀速直线运动,则有
解得
故B正确;
CD.空中水柱的总体积为
故C正确;D错误。
故选BC。
7. 水利一号遥感卫星于2024年12月17日在太原卫星发射中心成功发射,该卫星为极地卫星,入轨后绕地球做匀速圆周运动,该卫星的飞行轨道在地球表面的投影如图所示,图中标明了该卫星从北向南飞临赤道上空所对应的地面的经度,则( )
A. 该卫星的环绕速度大于
B. 该卫星运行1圈中2次经过赤道上空
C. 该卫星与地球同步卫星的周期之比为
D. 该卫星与地球同步卫星的轨道半径之比
【答案】BC
【解析】
【详解】A.是第一宇宙速度,是最大的环绕速度,该卫星的速度小于,A错误;
B.该卫星的轨道平面不是赤道平面,运行1圈中2次经过赤道上空,B正确;
C.由图可知,该卫星每绕地球运动一圈,地球自转的角度为,故卫星周期为
则与地球同步卫星的周期之比为,C正确;
D.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
整理得
该卫星与地球同步卫星的轨道半径之比
D错误。
故选BC。
8. 如图所示,在一个直角区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),沿纸面从AC边的O点垂直于AC边以速度v射入该匀强磁场区域,已知,下列关于粒子运动的说法中正确的是( )
A. 若,则粒子从CD边射出磁场,出射点距C的距离为l
B. 若,要使粒子从CD边射出,则最大速度为
C. 若,要使粒子从CD边射出,则最大速度为
D. 若,该粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据洛伦兹力充当向心力可知,解得,根据几何关系可知,粒子一定从距C点为l的位置离开磁场,故A正确;
B.根据洛伦兹力充当向心力可知,因此半径越大,速度越大;如图所示
根据几何关系可知,粒子轨迹与AD边相切时对应的速度最大,则由几何关系可知,最大半径满足
又
解得
故最大速度为
故B错误;
C.当时,如图所示
由几何关系可知,最大半径满足
又
解得最大速度为
故C正确;
D.粒子运行周期为,根据几何关系可知,粒子在磁场中运动的最大圆心角为,故最长时间为,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9. 如图是一定质量理想气体由状态A到状态B的图像。则状态A的温度_______K,此过程气体_______(填“放出”或“吸收”)热量。
【答案】 ①. 200 ②. 吸收
【解析】
【详解】[1]由图可知为气体发生等压变化,有
解得
[2]由A变为B,气体温度升高内能增大,而体积增大对外做功,由热力学第一定律
可得Q大于0,故吸收热量。
10. 某波源S发出一列简谐横波,波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点,它们到S的距离分别为5m和25m。A、B两点开始振动的时间间隔为1s。则这列波的波速为_______,这列波的波长为_______m。
【答案】 ①. 20 ②. 40
【解析】
【详解】[1]波在介质中的传播速度为
[2]由图可知波在介质中传播的周期
则波的波长
11. 如图所示,圆柱形玻璃砖静置在水平面上,AB是截面圆的竖直直径,一束单色光从A点以与竖直方向成60°角的方向射入玻璃砖,从C点射出玻璃砖,并射在地面上的D点。已知光线CD与地面垂直,B、D间的距离为d,光在真空中的传播速度为c。则玻璃砖对该光的折射率为________,光从A点传播到C点所用时间为________
【答案】 ① ②.
【解析】
【详解】[1]如图所示,根据几何关系可知,光从A点入射、从C点出射,偏向角为,光在A点的折射角为,AC间的距离为2d,折射率
[2]光在玻璃砖中速度
则光从A传播到C所用时间
12. 关于“研究共点力的合成规律”的实验,请回答下列问题:
(1)在实验中我们采用的研究方法是_______(填字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法
C. 理想模型法 D. 控制变量法
(2)某同学做实验时有一个弹簧秤的示数如图乙所示,其读数为_______N。
(3)某同学完成实验后得到的图形如图丙所示,在所画的“F”与“F' ”中,由一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的力是_______。
(4)小李同学用如图丁所示的装置来做实验,三根绳套系在同一个节点O处,用弹簧测力计A和B将重物M悬挂起来,实验装置在同一竖直面内。在实验中利用弹簧测力计A和B测出两个拉力的大小,的方向沿细绳方向;接着只用弹簧测力计B单独测量合力F的大小,必须保证_______(填字母)。
A. O点位置不变 B. 悬挂的重物质量M不变
C. 悬挂的重物保持平衡 D. 弹簧测力计示数为大小之和
【答案】(1)A (2)2.20
(3)F (4)BC
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的方法是等效替代法。
【小问2详解】
由图乙可知,弹簧秤分度最小值是0.1N,故读数为2.20N。
【小问3详解】
由图丙可知,F是一个弹簧测力计拉橡皮筋的力,是根据平行四边形定则作出的理论值。
【小问4详解】
AB.在竖直面内通过悬挂重物验证力的平行四边形定则,因重物所受的重力大小和方向恒定,与它等大反向的力即为两个弹簧秤拉力的合力,故同一次实验合力大小和方向一定,则O点的位置可以变动,只需要满足悬挂的重物质量M不变即可,故A错误,B正确;
C.为了保证效果相同,需要重物的合力为零,则需悬挂的重物保持平衡,故C正确;
D.根据平行四边形法则可知,一个弹簧测力计的示数应为的矢量之和,故D错误。
故选BC。
13. 用如图甲所示的电路测量待测电阻的阻值,实验室提供的器材有:
A.待测电阻(约为100Ω)
B.灵敏电流计G(量程0~10mA,内阻)
C.定值电阻
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.单刀单掷开关
G.单刀双掷开关
H.学生电源E
I.导线若干
(1)按照如图甲所示的电路图连接电路,为使操作更方便,实验中应选择滑动变阻器_______(选“”或“”)。
(2)按照下列实验步骤进行实验:
①将滑动变阻器置于适当位置
②闭合开关
③将开关接b端,改变滑动变阻器滑片位置,记录此时电流计的示数
④保持滑动变阻器滑片不动,将接a端,记录此时电流计的示数
⑤改变滑动变阻器滑片位置,重复上述步骤,多次实验
某次实验过程中,G指针偏转角度过小,应将滑动变阻器滑片向_______(填“左”或“右”)移动;正确调整后,G指针如图乙所示,其读数为_______mA。
(3)根据实验中数据作出图像如图丙所示,根据图像求得待测电阻_______。(结果保留三位有效数字)
(4)考虑在a、b间切换对电路的影响,的测量值_______(填“>”“=”或“<”)真实值。
【答案】(1)
(2) ①. 右 ②. 8.0
(3)120##118##119
(4)>
【解析】
【小问1详解】
因滑动变阻器要接成分压电路,则为使操作更方便,实验中应选择阻值较小的滑动变阻器。
【小问2详解】
[1][2]要使电流增大,应使滑动变阻器并联部分阻值增大,故应向右移动,电流计的示数为8.0mA;
【小问3详解】
根据欧姆定律
即
根据图像求得
则待测电阻
【小问4详解】
考虑在a、b间切换对电路的影响,当切换到b端时电阻变小,则MN两端电压会减小,通过电流计的电流要偏小,图像斜率偏大,由
则的测量值大于真实值。
14. 如图所示,光滑水平面上质量为的A、B两物块与轻质弹簧连接,一起以的速度向右匀速运动,与静止在水平面上质量的物块C发生弹性碰撞,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)碰后C的速度大小;
(2)弹簧能获得的最大弹性势能。
【答案】(1)
(2)3J
【解析】
【小问1详解】
物块B与C发生弹性碰撞,则B、C系统由动量守恒和机械能守恒有,
联立,解得,
【小问2详解】
碰后物块A、B共速时,弹簧弹性势能最大,A、B由动量守恒有
A、B与弹簧系统由机械能守恒有
联立,解得
15. 如图甲所示,两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内,处于磁感应强度为,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,左端连接一定值电阻R和理想交流电流表A,质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置,与导轨始终接触良好。对金属棒施加一个平行于导轨的拉力,使得金属棒运动的速度v随时间t按如图乙所示的正弦规律变化。其中,T已知,不计导轨的电阻。求:
(1)电流表A的示数I;
(2)在的过程中,拉力所做的功W;
(3)在的过程中,通过定值电阻的电荷量q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属棒产生的电动势的有效值为
回路中的电流
解得电流表的示数
【小问2详解】
在时间内,产生的焦耳热为
根据功能关系有
解得
【小问3详解】
由于感应电动势为
该方式下产生的交变电流与单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的方式是相似的,则在单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的模型中,的过程中流过线圈的电量为
又有
联立解得
16. 如图所示,内壁光滑的绝缘薄壁圆筒倾斜放置在水平地面上,倾角为θ(可调节),圆筒的半径。长度,和O分别为圆筒左、右横截面圆的圆心,在圆筒的右横截面圆内建立直角坐标系xOy,以O为坐标原点,x轴水平,y轴通过横截面圆的最高点。一质量,所带电荷量的带正电小球自左横截面圆的最低点A点,从圆筒壁内侧以某一速度沿x轴正方向抛出后,小球在圆筒内运动时恰未离开圆筒内壁,不计空气阻力,小球可视为质点,重力加速度。
(1)若,求的大小;
(2)若,求的大小;
(3)若,且在空间中加上沿v轴正方向的匀强电场,电场强度的大小。让小球仍从A点以与(2)同样的速度抛出,求小球离开圆筒时在坐标系xOy中的位置坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从最低点到最高点,由机械能守恒定律有
在最高点由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
小球在圆筒的横截面内做圆周运动,经过最高点时,设其速度大小为v,由牛顿第二定律有
在沿方向做初速度为0的匀加速直线运动,设其速度为位移为x,有
由牛顿第二定律
小球从A点开始运动到最高点,由动能定理有
联立解得
【小问3详解】
加上电场后,小球受到的沿y轴正向的电场力
小球的重力沿y轴负向的分量
表明小球在垂直于中轴线的平面内的分运动为匀速圆周运动,设其周期为T,则有
沿方向分运动为初速度为0的匀加速直线运动
设小球离开圆筒的时间为t,则有
解得
则,即
说明小球从xOy坐标系的第二象限离开圆筒,且此时小球与O的连线与y轴正方向的夹角为,故此时小球的坐标值,
即坐标为
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全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为3D立体电影的原理图,关于其光学原理的说法正确的是( )
A. 利用了光的全反射现象 B. 利用了光的衍射现象
C. 说明光是一种横波 D. 说明光是一种纵波
2. 下图为几种电容式传感器,其中通过改变电容器电介质的相对介电常数而引起电容变化的是( )
A B.
C. D.
3. 如图甲所示实验装置中,分别用a、b两束光照射阴极K,移动滑片P,得到电压表示数U与微安表示数I的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 测量遏止电压时,应将滑片P向a端移动
B. 滑片P向b端移动时,微安表示数减小
C. a光的频率可能大于b光
D. a光的光子动量可能大于b光
4. 如图所示,我国某地一直升机将一水平的闭合金属线圈竖直向上吊起,由于地磁场的影响,线圈中产生了感应电流,下列说法正确的是( )
A. 线圈中的磁通量增大
B. 线圈中有顺时针方向感应电流(俯视)
C. 线圈的四条边有向内收缩的趋势
D. 若在赤道上空将线圈吊起,线圈中也会产生感应电流
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 如图所示,用三根轻绳a、b、c将质量均为m的两个灯笼1、2悬挂起来。两灯笼静止时,轻绳a与竖直方向的夹角为30°,轻绳c水平,三根轻绳能承受的最大拉力均相等,重力加速度为g,则( )
A. 轻绳a中的拉力大小为 B. 轻绳c中的拉力大小为
C. 轻绳b中的拉力大小为 D. 若增大m,轻绳a最先被拉断
6. 如图,一喷泉广场中有一圆形水池,在水池边缘的圆周上安装了喷管,喷管口高度与水面相平,横截面积为S,喷管与水面的夹角为θ。开启后,一喷管以速度v喷出的水柱恰好落到水池圆心处,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 水在空中的运动时间为
B. 水池半径为
C. 该喷管喷出的水柱在空中的总体积为
D. 该喷管喷出的水柱在空中的总体积为
7. 水利一号遥感卫星于2024年12月17日在太原卫星发射中心成功发射,该卫星为极地卫星,入轨后绕地球做匀速圆周运动,该卫星的飞行轨道在地球表面的投影如图所示,图中标明了该卫星从北向南飞临赤道上空所对应的地面的经度,则( )
A. 该卫星的环绕速度大于
B. 该卫星运行1圈中2次经过赤道上空
C. 该卫星与地球同步卫星的周期之比为
D. 该卫星与地球同步卫星的轨道半径之比
8. 如图所示,在一个直角区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),沿纸面从AC边的O点垂直于AC边以速度v射入该匀强磁场区域,已知,下列关于粒子运动的说法中正确的是( )
A. 若,则粒子从CD边射出磁场,出射点距C的距离为l
B. 若,要使粒子从CD边射出,则最大速度为
C. 若,要使粒子从CD边射出,则最大速度为
D. 若,该粒子在磁场中运动最长时间为
三、非选择题:共60分。考生根据要求作答。
9. 如图是一定质量的理想气体由状态A到状态B的图像。则状态A的温度_______K,此过程气体_______(填“放出”或“吸收”)热量。
10. 某波源S发出一列简谐横波,波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点,它们到S的距离分别为5m和25m。A、B两点开始振动的时间间隔为1s。则这列波的波速为_______,这列波的波长为_______m。
11. 如图所示,圆柱形玻璃砖静置在水平面上,AB是截面圆的竖直直径,一束单色光从A点以与竖直方向成60°角的方向射入玻璃砖,从C点射出玻璃砖,并射在地面上的D点。已知光线CD与地面垂直,B、D间的距离为d,光在真空中的传播速度为c。则玻璃砖对该光的折射率为________,光从A点传播到C点所用时间为________
12. 关于“研究共点力的合成规律”的实验,请回答下列问题:
(1)在实验中我们采用的研究方法是_______(填字母)。
A. 等效替代法 B. 理想实验法
C. 理想模型法 D. 控制变量法
(2)某同学做实验时有一个弹簧秤的示数如图乙所示,其读数为_______N。
(3)某同学完成实验后得到的图形如图丙所示,在所画的“F”与“F' ”中,由一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的力是_______。
(4)小李同学用如图丁所示的装置来做实验,三根绳套系在同一个节点O处,用弹簧测力计A和B将重物M悬挂起来,实验装置在同一竖直面内。在实验中利用弹簧测力计A和B测出两个拉力的大小,的方向沿细绳方向;接着只用弹簧测力计B单独测量合力F的大小,必须保证_______(填字母)。
A. O点位置不变 B. 悬挂的重物质量M不变
C. 悬挂的重物保持平衡 D. 弹簧测力计示数为大小之和
13. 用如图甲所示的电路测量待测电阻的阻值,实验室提供的器材有:
A.待测电阻(约为100Ω)
B.灵敏电流计G(量程0~10mA,内阻)
C.定值电阻
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.单刀单掷开关
G.单刀双掷开关
H.学生电源E
I导线若干
(1)按照如图甲所示的电路图连接电路,为使操作更方便,实验中应选择滑动变阻器_______(选“”或“”)。
(2)按照下列实验步骤进行实验:
①将滑动变阻器置于适当位置
②闭合开关
③将开关接b端,改变滑动变阻器滑片位置,记录此时电流计示数
④保持滑动变阻器滑片不动,将接a端,记录此时电流计的示数
⑤改变滑动变阻器滑片位置,重复上述步骤,多次实验
某次实验过程中,G指针偏转角度过小,应将滑动变阻器滑片向_______(填“左”或“右”)移动;正确调整后,G指针如图乙所示,其读数为_______mA。
(3)根据实验中数据作出图像如图丙所示,根据图像求得待测电阻_______。(结果保留三位有效数字)
(4)考虑在a、b间切换对电路的影响,的测量值_______(填“>”“=”或“<”)真实值。
14. 如图所示,光滑水平面上质量为的A、B两物块与轻质弹簧连接,一起以的速度向右匀速运动,与静止在水平面上质量的物块C发生弹性碰撞,碰撞时间极短,弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)碰后C的速度大小;
(2)弹簧能获得的最大弹性势能。
15. 如图甲所示,两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内,处于磁感应强度为,方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,左端连接一定值电阻R和理想交流电流表A,质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置,与导轨始终接触良好。对金属棒施加一个平行于导轨的拉力,使得金属棒运动的速度v随时间t按如图乙所示的正弦规律变化。其中,T已知,不计导轨的电阻。求:
(1)电流表A的示数I;
(2)在的过程中,拉力所做的功W;
(3)在的过程中,通过定值电阻的电荷量q。
16. 如图所示,内壁光滑的绝缘薄壁圆筒倾斜放置在水平地面上,倾角为θ(可调节),圆筒的半径。长度,和O分别为圆筒左、右横截面圆的圆心,在圆筒的右横截面圆内建立直角坐标系xOy,以O为坐标原点,x轴水平,y轴通过横截面圆的最高点。一质量,所带电荷量的带正电小球自左横截面圆的最低点A点,从圆筒壁内侧以某一速度沿x轴正方向抛出后,小球在圆筒内运动时恰未离开圆筒内壁,不计空气阻力,小球可视为质点,重力加速度。
(1)若,求的大小;
(2)若,求的大小;
(3)若,且在空间中加上沿v轴正方向的匀强电场,电场强度的大小。让小球仍从A点以与(2)同样的速度抛出,求小球离开圆筒时在坐标系xOy中的位置坐标。
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