高考物理大一輪復(fù)習(xí) 12.2機(jī)械波課件 新人教版.ppt
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,,,,,,考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,考點(diǎn)二 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合,考點(diǎn)三 機(jī)械波的多解問題,考 點(diǎn),第十二章 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波與相對(duì)論,高三物理一輪復(fù)習(xí),第2節(jié) 機(jī)械波,,考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),1.(振動(dòng)和波關(guān)系的理解)(多選)關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A.振動(dòng)是波的成因,波是振動(dòng)的傳播 B.振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象 C.波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度 D.波源停止振動(dòng)時(shí),波立即停止傳播,機(jī)械波的產(chǎn)生條件是有波源和介質(zhì).由于介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)由近及遠(yuǎn)傳播而形成波,所以選項(xiàng)A和B正確;波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度,在均勻介質(zhì)中其速度大小不變;而質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度和方向都隨時(shí)間周期性地發(fā)生變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;波源一旦將振動(dòng)傳給了介質(zhì),振動(dòng)就會(huì)在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播,當(dāng)波源停止振動(dòng)時(shí),介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播波源振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式,不會(huì)隨波源停止振動(dòng)而停止傳播,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,解析,答案,基礎(chǔ)自測(cè),AB,2.(波動(dòng)圖象的理解) (多選)一列簡(jiǎn)諧橫波 在t=0時(shí)刻的波形圖如右圖所示.介質(zhì) 中x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn) 動(dòng)的表達(dá)式為y=10sin 5πt(cm).關(guān)于 這列簡(jiǎn)諧波,下列說法正確的是( ),,基礎(chǔ)自測(cè),解析,答案,CD,A.周期為4.0 s B.振幅為20 cm C.傳播方向沿x軸正向 D.傳播速度為10 m/s,t=0時(shí)刻P點(diǎn)開始向上振動(dòng),所以機(jī)械波沿x軸正向傳播,C正確.,基礎(chǔ)自測(cè),解析,3.(波的干涉和衍射現(xiàn)象的理解) (2015湖北黃岡七市聯(lián)考)(多選)關(guān)于波的干涉、衍射等現(xiàn)象,下列說法正確的是( ) A.有的波只能發(fā)生干涉現(xiàn)象,有的波只能發(fā)生衍射現(xiàn)象 B.產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一,就是兩列波的頻率相等,干涉、衍射是波共有的特性,所以A錯(cuò)誤.干涉需要滿足兩波頻率相同、波源性質(zhì)相同的條件,B正確.當(dāng)滿足d≤λ時(shí),可產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,C正確.在干涉圖樣中,位移隨時(shí)間時(shí)刻發(fā)生變化,D錯(cuò)誤.在多普勒效應(yīng)中,觀測(cè)者與波源相互靠近時(shí),接收到的波的頻率大于波源的振動(dòng)頻率,E正確.,基礎(chǔ)自測(cè),解析,答案,BCE,C.能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸與波長(zhǎng)比較相差不多或比波長(zhǎng)更小 D.在干涉圖樣中,振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn),其位移始終保持最大;振動(dòng)減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn),其位移始終保持最小 E.當(dāng)觀測(cè)者靠近波源時(shí),接收到的波的頻率會(huì)大于波源的振動(dòng)頻率,基礎(chǔ)自測(cè),4.(波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的應(yīng)用)(2014高考安徽卷)一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,圖甲是t=0時(shí)刻的波形圖,圖乙是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,則該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是( ) A.0.5 m B.1.5 m C.2.5 m D.3.5 m,由圖乙可知,t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)位于y軸負(fù)半軸部分,A、D錯(cuò)誤.t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),而該簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),由“上下坡法”可知,B錯(cuò)誤、C正確.,基礎(chǔ)自測(cè),解析,答案,圖片顯/隱,C,一、機(jī)械波 1.機(jī)械波的形成條件 (1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的_____. (2)有傳播_____ ,如空氣、水等. 2.傳播特點(diǎn) (1)傳播振動(dòng)形式、傳遞_____ 、傳遞信息. (2)質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移. 3.機(jī)械波的分類,教材梳理,垂直,波源,介質(zhì),能量,二、描述機(jī)械波的物理量 1.波長(zhǎng)λ:在波動(dòng)中振動(dòng)相位總是_____的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離.用“λ”表示. 2.頻率f:在波動(dòng)中,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都是相同的,都 等于_____的振動(dòng)頻率. 3.波速v、波長(zhǎng)λ和頻率f、周期T的關(guān)系 機(jī)械波的速度大小由_____決定,與機(jī)械波的頻率無關(guān).,教材梳理,相同,波源,介質(zhì),三、機(jī)械波的圖象 1.圖象:在平面直角坐標(biāo)系中,用橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的 _________,用縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的____,連接各位移矢量的末端,得出的曲線即為波的圖象,簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦(或余弦)曲線. 2.物理意義:某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)_________的位移. 四、波的衍射 1.定義:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象. 2.發(fā)生明顯衍射的條件:只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)_________ ,或者_(dá)________時(shí),才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.,教材梳理,平衡位置,位移,平衡位置,相差不多,小于波長(zhǎng),五、波的干涉 1.波的疊加原理:幾列波相遇時(shí)能保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)傳播,在它們重疊的區(qū)域里,介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與這幾列波引起的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和. 2.波的干涉 (1)定義:頻率相同的兩列波疊加時(shí),某些區(qū)域的振動(dòng)_____、某些區(qū)域的振動(dòng)_____ ,這種現(xiàn)象叫波的干涉. (2)條件:兩列波的頻率相同.,教材梳理,加強(qiáng),減弱,3.干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象,波同時(shí)還可以發(fā)生反射、折射. 六、多普勒效應(yīng) 由于波源與觀察者互相_____或者互相_____時(shí),接收到的波的 _____與波源頻率不相等的現(xiàn)象.,教材梳理,靠近,遠(yuǎn)離,頻率,1.波的圖象反映了在某時(shí)刻介質(zhì)中的各 質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移情況,圖象的 橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱軸表示 該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移,如右圖所示. 圖象的應(yīng)用: (1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng)λ,以及該時(shí)刻 各質(zhì)點(diǎn)的位移. (2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向,并能比較其大?。?考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,考點(diǎn)闡釋,(3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向.,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,1. (2014高考山東卷)(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播.以波源O由平衡位置開始振動(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖所示,已知O、A的平衡位置相距0.9 m.以下判斷正確的是( ),,題組設(shè)計(jì),解析,答案,考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,AB,A.波長(zhǎng)為1.2 m B.波源起振方向沿y軸正方向 C.波速大小為0.4 m/s D.質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)能在t=4 s時(shí)最大,長(zhǎng)λ=vt=1.2 m,A正確.振源的起振方向與t=3 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向相同,沿y軸正方向,B正確.質(zhì)點(diǎn)A在t=4 s時(shí)位移最大,動(dòng)能為零,D錯(cuò)誤.,題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,2.(2015河南六市一聯(lián))某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波,波源S的振動(dòng)圖象如圖所示.在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn),它們到S的距離分別為45 m和55 m.測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1.0 s.由此可知,,題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,(1)波長(zhǎng)λ=________m; (2)當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為+6 cm時(shí),A點(diǎn)離開平衡位置的位移是________cm.,(2)由圖知A點(diǎn)離開平衡位置的位移是-6 cm. (1)20 (2)-6,題組設(shè)計(jì),解析,答案,考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,判斷波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的三種常見方法 (1)上下坡法:沿波的傳播方向,上坡時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),下坡時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng),如圖甲所示. (2)同側(cè)法:波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè),如圖乙所示.,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較:,考點(diǎn)二 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)二 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合,1.(2014高考四川卷)如圖所示,甲為t=1 s時(shí)某橫波的波形圖象,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象,距該質(zhì)點(diǎn)Δx=0.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是 ( ),,題組設(shè)計(jì),解析,答案,考點(diǎn)二 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合,A,2.(2014高考新課標(biāo)Ⅱ卷)(多選)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10 s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=4.0 m處的質(zhì)點(diǎn);圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象.下列說法正確的是( ),由題圖乙可知,在t=0.10 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤.結(jié)合題圖甲、乙可知,波沿x軸負(fù)方向傳播,t=0.25 s時(shí)P處于y軸的負(fù)方向,則其加速度沿y軸的正方向,B正確.由圖甲知波長(zhǎng)λ=8 m,由圖乙知周期T=0.2 s,則波傳播的速度,題組設(shè)計(jì),解析,答案,BCE,考點(diǎn)二 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合,A.在t=0.10 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng) B.在t=0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同 C.從t=0.10 s到t=0.25 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 m D.從t=0.10 s到t=0.25 s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm E.質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin 10πt(國(guó)際單位制),,題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)二 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合,“一分、一看、二找”巧解波的圖象與 振動(dòng)圖象綜合類問題 (1)分清振動(dòng)圖象與波的圖象.只要看清橫坐標(biāo)即可,橫坐標(biāo)為x則為波的圖象,橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象. (2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位.尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí). (3)找準(zhǔn)波的圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻. (4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn).,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)二 波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的綜合,1.造成波動(dòng)問題多解的主要因素有 (1)周期性: ①時(shí)間周期性:時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確; ②空間周期性:波傳播距離Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)系不明確. (2)雙向性: ①傳播方向雙向性:波的傳播方向不確定; ②振動(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定.,考點(diǎn)三 機(jī)械波的多解問題,考點(diǎn)闡釋,2.解決波的多解問題的思路 一般采用從特殊到一般的思維方法,即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系Δt或Δx,若此關(guān)系為時(shí)間,則t=nT+Δt(n=0,1,2…);若此關(guān)系為距離,則x=nλ+Δx(n=0,1,2…).,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)三 機(jī)械波的多解問題,1.(2013高考重慶卷)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播,某時(shí)刻該列波上正好經(jīng)過平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)相距6 m,且這兩質(zhì)點(diǎn)之間的波峰只有一個(gè),則該簡(jiǎn)諧波可能的波長(zhǎng)為( ) A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 m C.4 m、6 m和12 m D.4 m、8 m和12 m,,題組設(shè)計(jì),解析,答案,C,考點(diǎn)三 機(jī)械波的多解問題,2.(2013高考天津卷)(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播,該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示,下圖中描述該波的圖象可能正確的是 ( ),,題組設(shè)計(jì),解析,答案,AC,考點(diǎn)三 機(jī)械波的多解問題,,,題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)三 機(jī)械波的多解問題,求解波的多解問題的一般步驟 (1)根據(jù)初、末兩時(shí)刻的波形圖確定傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系通式. (2)根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解.,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)三 機(jī)械波的多解問題,1.波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷 某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr. (1)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí) 若Δr=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);,考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),考點(diǎn)闡釋,2.波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象,產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不大或者小于波長(zhǎng). 3.多普勒效應(yīng)的成因分析 (2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率變大,當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收到的頻率變?。?考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),題組一 波的干涉現(xiàn)象 1.如右圖所示為兩列相 干水波在t=0時(shí)刻的疊 加情況,其中實(shí)線表示 波峰,虛線表示波谷. 若兩列波的振幅均保持5 cm不變,波速和波長(zhǎng)分別為1 m/s和0.5 m,C點(diǎn)是BD連線的中點(diǎn).則下列說法正確的是( ),A、B、C、D點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻,A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20 cm,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;波動(dòng)周期T=λ/v=0.5 s,在t=0至t=0.25 s的時(shí)間內(nèi),B點(diǎn)通過的路程為20 cm,選項(xiàng)D正確.,題組設(shè)計(jì),解析,答案,D,考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),A.A、D點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng),B點(diǎn)振動(dòng)始終減弱 B.C點(diǎn)始終保持靜止不動(dòng) C.t=0時(shí)刻,A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為10 cm D.在t=0至t=0.25 s的時(shí)間內(nèi),B點(diǎn)通過的路程為20 cm,題組設(shè)計(jì),考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),題組二 波的衍射現(xiàn)象 2.如右圖所示為觀察水面 波衍射的實(shí)驗(yàn)裝置,AC和 BD是兩塊擋板,AB是一個(gè) 小孔,O是波源,圖中已畫 出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每?jī)蓷l相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個(gè)波長(zhǎng),則對(duì)波經(jīng)過孔后的傳播情況,下列描述不正確的是( ),由題圖可以看出,孔AB尺寸與波長(zhǎng)相差不大,因只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不多,或者比波長(zhǎng)更小時(shí),才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,A、C正確;,題組設(shè)計(jì),解析,答案,D,考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),A.此時(shí)能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象 B.擋板前后波紋間距相等 C.如果將孔AB擴(kuò)大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象 D.如果孔的大小不變,使波源頻率增大,能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象,,題組設(shè)計(jì),解析,考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),題組三 多普勒效應(yīng)的理解 3.a(chǎn)為聲源,發(fā)出聲波;b為接收者,接收a發(fā)出的聲波.若a、b運(yùn)動(dòng),且只限于沿兩者連線方向上,則下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)靜止,b向a運(yùn)動(dòng),則b接收到的聲頻比a發(fā)出的高 B.a(chǎn)、b向同一方向運(yùn)動(dòng),則b接收到的聲頻一定比a發(fā)出的高 C.a(chǎn)、b向同一方向運(yùn)動(dòng),則b接收到的聲頻一定比a發(fā)出的低 D.a(chǎn)、b都向相互背離的方向運(yùn)動(dòng),則b接收到的聲頻比a發(fā)出的高,根據(jù)多普勒效應(yīng)知,當(dāng)聲源與接收者相向運(yùn)動(dòng)時(shí),接收者接收到的聲頻增大,A正確;a、b向同一方向運(yùn)動(dòng),但速度的大小未知,聲源與接收者之間的距離是增大還是減小不能確定,B、C錯(cuò)誤;a、b都向相互背離的方向運(yùn)動(dòng),接收者接收到的聲頻減小,D錯(cuò)誤.,題組設(shè)計(jì),解析,答案,A,考點(diǎn)四 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),,,,本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)是機(jī)械波的形成及波動(dòng)和振動(dòng)兩種圖象問題綜合分析.復(fù)習(xí)中抓住以下幾點(diǎn): 1.“一個(gè)公式兩點(diǎn)注意”: (2)機(jī)械波的頻率由波源決定與介質(zhì)無關(guān). (3)波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),f不變,v、λ改變.,■名師微點(diǎn)撥…………………………………………,,,,2.圖象問題的“五個(gè)易錯(cuò)”: (1)不理解振動(dòng)圖象與波的圖象的區(qū)別. (2)誤將振動(dòng)圖象看做波的圖象或?qū)⒉ǖ膱D象看做振動(dòng)圖象. (3)不知道波傳播過程中任意質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同. (4)不會(huì)區(qū)分波的傳播位移和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移. (5)誤認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)隨波遷移. 3.干涉和衍射的“兩點(diǎn)提醒” (1)加強(qiáng)點(diǎn)只是振幅增大,并非任一時(shí)刻位移都大. (2)衍射不需要條件、只有明顯衍射才有條件.,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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