2022-2023 学年度第二学期高三年级 4 月考试
物理答案
1.【知识点】玻尔的原子理论、核反应、德布罗意波
【答案】D
【解析】玻尔提出了原子核外电子轨道量子化,并成功解释了氢原子光谱,A 错误;
B. 衰变是由于原子核内中子转化为一个质子同时释放一个电子,并非原子核外电子电
离形成的,B错误;
C.根据质量数及电荷数守恒,可写出该核反应方程为
238
94Pu
234 4
92X 2He
可知该核反应为 衰变, 射线的电离能力较强,穿透能力较弱,C 错误;
D.电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光更小的规律提高了分辨能力,D
正确。
故选 D。
2.【知识点】圆周运动、平抛运动、功率
【答案】C
【解析】A.根据
PG=mgvy
可知,开始时 P 球的重力的功率为零,到达底端时 P球的重力的功率也为零,则 P 球在
圆弧上运动的过程重力的功率先增加后减小,选项 A错误;
B.两球下落的高度相同,则到达底端时的速度大小相同,根据
a v
2
r
可知,小球经过 M、N 时的向心加速度不相同,选项 B 错误;
C.根据
x=vt
h 1 gt 2
2
可得
x v g
2h
则小球 P、Q做平抛运动的水平位移大小相等,选项 C 正确;
D.平抛运动的过程中,小球重力的平均功率
P mgh gh mg
t 2
小球 P 重力的平均功率与小球 Q 的重力的平均功率相等,选项 D 错误。
故选 C。
3.【知识点】动量守恒、动量定理
1 / 9
【答案】C
【解析】A.蚊子与雨滴融为一体的过程中,根据动量守恒有
50mv 51mv共
解得
v 50共 v51
A 错误;
B.雨滴的动量变化量为
p 50m v 50共 v mv51
B 错误;
C.设蚊子受到的平均作用力为 F,根据动量定理有
Ft mv共
解得
F 50mv
51t
C 正确;
D.若雨滴直接砸在静止的蚊子上,蚊子与雨滴的作用时间变短,雨滴的动量变化量变大,
则雨滴受到的平均作用力将变大,蚊子受到的平均作用力也变大,D 错误。
故选 C。
4.【知识点】交流电、变压器
【答案】C
【解析】A.根据电路连接情况可知
U U1 I1R1
根据变压器电压、电流关系可知
U1 n 1
U2 n2
I1 n 2
I2 n1
根据欧姆定理可知
U I R
2 2 2
联立可得
n21 U I1 R1 n2
R2
2
保持 R2不变,将触头 P 向上移动,则 n1增大,根据上述推导可知 I1变小,即A1的示数变
小,A 错误;
B.保持 R2不变,将触头向下移动, n1减小,则 I1增大,根据 P UI1可知,电源输出的
2 / 9
总功率变大,B 错误;
C.保持 P 的位置不动,增大 R2,根据上述推导可知 I1、 I2变小,即A1和A2的示数都变
小,C 正确;
D.根据 P I 2R可知,R1的电功率变小, R2的电功率可能变小也可能变大,D 错误。
故选 C。
5.【知识点】含容电路、二极管、电容器动态分析
【答案】B
【解析】A.根据电容器定义式和决定式
C Q S ,C r
U 4 kd
联立可得
E U 4 kQ
d r S
当滑动变阻器的滑片向下移动时,R0 两端的电压减小,但由于二极管的单向导电性,电
容器不能放电,极板间的电压不变,场强不变,A 错误;
B.将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻时,磁敏电阻的阻值增大, R0 两端的电压减小,
但由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,极板间的电压不变,场强不变,B
正确;
C.将电容器的上板稍向左移,极板电荷量不能减小,由于电容C减小,可知极板间电压
增大,C 错误;
D.将电容器的上板稍向下移,电容C增大,极板间电压不变,极板电荷量增加,P点处
场强增大,与下板间的电势差增大,P 点电势升高,该点处的负电荷电势能减小,D
错误;
故选 B。
6.【知识点】电场、能量守恒
【答案】C
【解析】A.根据力的独立性原理,小球受到水平向右的电场力作用,所以小球带负电荷,
则 A 错误;
BC.小球从 A 点到 B 点过程中,电场力做正功,则电势能减小,机械能增加,所以小球
在 A 点的电势能比在 B 点的电势能大,小球在 A 点的机械能小于在 B点的机械能,
则 B 错误;C正确;
D.小球在水平方向做匀加速直线运动,所以 B 点不在 A、C 两点连线中点的正上方,则
D 错误;
故选 C。
7.【知识点】共点力平衡
【答案】D
【解析】A.绳子对 A 的拉力保持不变,所以 A 错误;
3 / 9
B.对整体受力分析,根据平衡条件有
N G总
将木板的倾角缓缓减小到 10°时,铁板对地面的支持力与倾斜角无关,保持不变,铁板
对地面的压力也保持不变,所以 B 错误;
C.对整体受力分析,根据平衡条件可知,整体只受重力与支持力,所以地面的摩擦力为
0,则 C 错误;
D.根据平衡条件有
mAg sin 45
f mBg
由于
mA =2m B
所以开始时摩擦力沿斜面向上,当将木板的倾角缓缓减小到 30°时,摩擦力减到 0,将
木板的倾角缓缓减小到 10°时,摩擦力沿斜面向下,所以物体 A 受到的摩擦力先减
小后增大,则 D 正确;
故选 D。
8.【知识点】带电粒子在磁场中运动
【答案】CD
【解析】B.粒子在磁场中做圆周运动,从 AC边射出的粒子轨迹如图所示
则射出磁场时速度的偏向角都相等为 60°,故 B 错误;
C.从C点射出的粒子速度最大,由几何关系知,粒子运动的半径
R 2 3 L
3
由
R mv m
qB
得,最大速度为
v 2 3m kLB3
选项 C 正确;
AD.从 AC边射出的粒子的圆心角为60 ,在磁场中的运动时间为
4 / 9
t 60 T 1 2 m
360 6 qB 3kB
则随着速度的增大,粒子在磁场中运动的时间不变,故 A 错误,D 正确。
故选 CD。
9.【知识点】牛顿运动定律、机械能守恒
【答案】BD
【解析】A.当用 F1拉着物块甲向上运动到速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此时物
块甲的加速度方向沿斜面向下,因此
F1 2mg sin
故 A 错误;
B.当用 F2拉着物块甲向上运动到加速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此时甲、乙整
体所受的合力为零,则有
F2 2mg sin
故 B 正确;
C.当用 F1拉着物块甲向上运动到速度为零时,弹簧弹性势能的变化量为零,F1做的功W1
等于物块甲重力势能的增加量,故 C 错误;
D.当用 F2拉着物块甲向上运动到加速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此过程中弹簧
弹性势能的变化量仍为零, F2做的功W2等于物块甲机械能的增加量,故 D 正确。
故选 BD。
10.【知识点】机械振动、机械波
【答案】BC
【解析】AB.由题图甲知,波沿 x 轴正方向传播到 x=50cm 处时,该点的振动方向向下,
即沿着 y 轴负方向,波源的起振方向也沿着 y 轴负方向,故 B 正确,A 错误;
CD.由题图乙可知,该波的周期
T 2 10 2s
由题图甲可知,波长
40cm
则传播速度
v 20m/s
T
波由从此刻开始传播到 x=600cm 处,所用时间
t x 600 50 10 2 s 0.275s
v 20
到 0.305s,x=600cm 处质点的振动的时间
t1 t t 0.305s 0.275s 0.03s 1
1 T
2
可知经过 0.305s,x=600cm 处的质点在平衡位置,振动方向沿 y轴正方向,故 C正确,
5 / 9
D 错误。
故选 BC。
11.【知识点】验证机械能守恒
【答案】
3.700 B 两光电门间的距离 x
mgx 1 (M m)( d )2 1 (M m)( d )2
2 t2 2 t1
【解析】(1)[1]螺旋测微器的读数为
d 3.5mm 0.01mm 20.0 3.700mm
(2)[2]如果 t1 t2 ,说明滑块做加速运动,即 B 端较高。
(3)[3]要验证机械能守恒,还需要测得滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中钩码
下降的高度,这个高度等于光电门 1 到光电门 2 的距离 x。
(4)[4]如果滑块及钩码组成的系统机械能守恒,则钩码减少的重力势能应等于系统增
加的动能,即
mgx 1 (M m)( d ) 2 1 (M m)( d ) 2
2 t2 2 t1
12.【知识点】电学实验、力的传感器
【答案】
a B 100 140 30
【解析】(1)[1]导线 c 端应接 a,G1和定值电阻 R1串联可当成电压表测量压敏电阻 R
两端的电压,G2 和G1的电流之差是通过压敏电阻 R 的电流,若接 b,因G2的内阻
未知,不能准确测量 R 两端的电压值。
(2)[2]F=0 时,滑动变阻器 R2若选择最大阻值为 20Ω的,全部接入电路时,电路总
电阻
R
R R R g1
R1 R0 200 200 110
g2 2 100 20
206
Rg1 R1 R0 400 110
则干路电流约为
I E 12 A 58mA
R 206
超过G2的量程,所以应选择最大阻值为 100Ω的滑动变阻器,即选 B,以确保安全。
(3)[3]闭合开关S1、S2,当两电流表G1、G2的示数分别为 I1、 I2时,有
I1 RR g1 R1 0 100 I2 I1
(4)[4]断开开关S2,继续调节滑动变阻器 R2,使电流表G2达到满偏,有
E I2m R0 Rg2 R2
可得
6 / 9
R E2 Rg2 RI 0
140
2m
[5]R-F 图像的斜率为
k R 1 /N
F
由线性关系知
R R0 kF
当压力 F=160N 时,R=260Ω,电流表G2 示数为
I E 30mA
R Rg2 R2
13.【知识点】理想气体状态方程、受力分析
【答案】
mM p0M
(1) V ;(2)
p1 V0
【解析】(1)根据题意可知,初始整个装置静止在水平地面上,总重力大小等于支持力
大小,当气球体积增大到刚好使增加的空气浮力等于装置的总重力时,气瓶B离开
地面,增加的浮力为
ΔF浮 gΔV Mg
得
ΔV M
由于
m Δm
V ΔV
解得
Δm m mM ΔV
V V
(2)对于质量为 m的氢气,经历等温变化,由玻意耳定律有
p0ΔV p2V
解得
V p 0ΔV
p2
对气瓶A内封闭的气体,由玻意耳定律有
p1V0 p2 V0 V
联立解得
p p p M2 1 0V0
7 / 9
14.【知识点】牛顿第二定律、机械能守恒
【答案】
(1)25kg;(2)1m/s
【解析】(1)设质点的质量为m,在最低点O点的速度为 v,用F1、 F2分别表示最大和
最小拉力,根据题意有
F2 mg cos
F mg mv
2
1 l
从A点运动到最低点O处的过程,满足机械能守恒,有
mgl(1 cos ) 1 mv 2
2
整理得
v2 2gl(1 cos )
解得
m F1 2F2 255 2 247.5 kg 25kg
3g 3 10
(2)质点运动到最低点O处有最大速度,由
2
F1 mg
mv
l
整理后解得
F
v 1
mg l
1m/s
m
15.【知识点】法拉第电磁感应定律、牛顿第二定律、动能定理、动量定理
【答案】
128
(1) 2T;(2) J;(3) 4C
3
【解析】(1)根据题意可知,导体棒在外力F 拉动开始做匀加速直线运动,由法拉第电
磁感应定律有
E BLv
通过导体棒的电流
I E
R
导体棒所受安培力
F BIL安
对导体棒,由牛顿第二定律有
F F
安 ma
8 / 9
导体棒做匀加速直线运动的速度
v at
联立以上各式可得
B2L2F a t ma
R
由题图乙可得,斜率
k 1N / s B
2L2a
R
纵截距
b 2N ma
联立解得
a 2m / s2
B 2T
(2)当 t=4s时,导体棒的速度
v at 8m/s
对导体棒,由动能定理有
WF W
1
mv
2
安 2
电阻 R产生的焦耳热
Q W
安
联立解得
Q 128 J
3
(3)将S1断开,S2闭合,导体棒给电容器充电,电容器两端电压增大,导体棒受到向左
的安培力,做减速运动,导体棒两端电压减小,当二者电压相等时,导体棒匀速运
动,电容器所带电荷量稳定。设稳定时,导体棒的速度为 v ,则电容器两端电压
U BLv
电容
C Q
U
对导体棒由动量定理有
BIL t mv mv
通过导体棒的电荷量
Q I t
联立以上各式解得
Q 4C
9 / 92022-2023 学年度第二学期高三年级 4 月月考
物理试题
考试时间:75 分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第 I 卷(选择题)
一、单选题(本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。 在每小题给出的四个选
项中,只有一个选项符合题意)
1.关于原子物理,下列说法正确的是( )
A.普朗克提出了原子核外电子轨道量子化,并成功解释了氢原子光谱
B. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
238 234 238
C.衰变方程 94Pu 92X Y中, 94Pu发生的是 衰变, 射线具有极强的穿透能力
D.电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光更小提高了分辨能力
2.如图所示,相同小球 P 和 Q分别从光滑圆弧 AM 、 BN 的等高处同时由静止释放。圆
弧 AM 的半径是 BN 的 2 倍,两圆弧底部 M、N 切线水平且在同一水平面上,M、N 间
距足够大,且 P、Q 不会在空中相遇,下列说法正确的是( )
A.P球在圆弧上运动的过程重力的功率一直在增加
B.小球经过 M、N 时的向心加速度相同
C.小球 P、Q 做平抛运动的水平位移大小相等
D.平抛运动的过程中,小球 P 重力的平均功率比小球 Q 的大
3.已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的几十倍,但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。
为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍,科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况,
研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴,而是与雨滴融为一体,顺应雨滴的趋势
落下,随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为 m,初速度为零;雨滴质
量为 50m,击中蚊子前竖直匀速下落的速度为 v,蚊子与雨滴的作用时间为 t,以竖
直向下为正方向。假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则( )
1
A.蚊子与雨滴融为一体后,整体的的速度大小为 v
51
50
B.蚊子与雨滴融为一体的过程中,雨滴的动量变化量为 mv
51
50mv
C.蚊子与雨滴融为一体的过程中,蚊子受到的平均作用力为
51t
D.若雨滴直接砸在静止的蚊子上,蚊子受到的平均作用力将变小
4.如图所示,一理想变压器原线圈与定值电阻R1、理想电流表A1一起接入电压恒为 U
的交流电源上,原线圈接入电路的匝数可通过调节触头 P 进行改变,副线圈和电阻
1 / 5
箱 R2、理想电流表A2连接在一起,下列说法正确的是( )
A.保持 R2不变,将触头 P 向上移动,则A1的示数变大
B.保持 R2不变,将触头 P 向下移动,电源输出的总功率变小
C.保持 P 的位置不动,增大 R2,则A1的示数减小,A2的示数减小
D.保持 P 的位置不动,增大 R2,则 R2的电功率变小,R1的电功率不变
5.如图所示,电路中 D 为二极管, R0 为滑动变阻器, R 为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值
随所处空间磁场的增强而增大,随所处空间磁场的减弱而
减小,置于真空中的平行板电容器水平放置,上板接地,
极板间的 P 点固定有带电量很小的负电荷,下列说法正确
的是( )
A.仅将 R0的滑片向下移动,电容器极板间的电压减小
B.仅将条形磁铁向左移动靠近磁敏电阻,P 点处的电场强度不变
C.仅将电容器的上板稍向左移,电容器极板间的电压减小
D.仅将电容器的上板稍向下移,P 点处负电荷的电势能增大
6.如图,在水平向左的匀强电场中,一带电小球从 A 点以竖直向上的初速度抛出,经最
高点 B(未画出)后落到与 A 在同一水平线上的 C点,则下列说法正确的是( )
A.小球带正电荷
B.小球在 A 点的电势能比在 B 点的电势能少
C.小球在 A 点的机械能小于在 B 点的机械能
D.B点在 A、C 两点连线中点的正上方
7.如图所示,水平地面上有一铁板,铁板上有一倾角为 45 的活动木板,质量分别为 mA
和 mB的物体 A、B 用轻绳连接后跨过滑轮,A、B 均处于静止状态。现将木板的倾角
缓缓减小到 10°, A与斜面始终保持相对静止,B 物体始终悬在空中。已知 mA =2mB,
不计滑轮摩擦。 下列说法正确的是( )
A.绳子对 A 的拉力将减小
B.铁板对地面的压力将逐渐减小
C.地面对铁板的摩擦力将逐渐增大
D.物体 A 受到的摩擦力先减小后增大
二、多选题(本题共 3 小题,每小题 6分,共 18 分。 全选对的得 6分,选对
但不全的得 3 分,有选错或不答的得 0 分)
8.如图所示,直角三角形 ABC区域内有一方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B的匀
强磁场。 A 30 ,AB L,在A点有一个粒子源,可以沿 AB方向
发射速度大小不同的带正电的粒子。已知粒子的比荷均为 k,不计粒
子间相互作用及重力,则下列说法正确的是( )
A.随着速度的增大,粒子在磁场中运动的时间变小
B.随着速度的增大,粒子射出磁场区域时速度的偏向角越大
2 / 5
2 3
C.从 AC边射出的粒子的最大速度为 kLB
3
D.从 AC边射出的粒子,在磁场中的运动时间为
3kB
9.如图所示,质量均为m的物块甲、乙用轻弹簧相连且静止在倾角为 的光滑斜面上,
物块乙与固定在斜面底端并与斜面垂直的挡板接触,弹簧的劲度系数为 k。某时刻
若用沿斜面向上的恒力F1作用在物块甲上,当物块甲向上运动到速度为零时,物块
乙刚好要离开挡板,此过程F1做功为W1;若用沿斜面向上的恒力 F2作用在物块甲上,
当物块甲斜向上运动到加速度为零时,物块乙刚好要离开挡板,此过程 F2做功为W2,
重力加速度为 g,弹簧始终处在弹性限度内,则下列判断正确的是( )
A. F1 2mg sin
B. F2 2mg sin
C.W1等于弹簧弹性势能的增加量
D.W2等于物块甲机械能的增加量
10.图甲是某一简谐波刚刚传播到 x=50cm 处时的波形图,从此刻开始计时,图乙表示
介质中某点的振动图像,由此可知( )
A.波源起振时的方向沿 y 轴正方向
B.波源起振时的方向沿 y 轴负方向
C.经过 0.305s,x=600cm 处质点的振动方向沿 y 轴正方向
D.经过 0.305s,x=600cm 处质点的振动方向沿 y 轴负方向
第 II 卷(非选择题 共 54 分)
三、 实验题(本题共 2 个小题,共 15 分)
11.(6 分)某研究性学习小组利用含有刻度尺的气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置
如图 1 所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门,滑块上固定一遮
光条,光电门可以记录遮光条通过光电门的时间,用天平测出滑块(含遮光条)的
质量,接通气源后部分操作过程如下:
3 / 5
(1)图 2 中用螺旋测微器测出遮光条宽度 d=___________mm;
(2)取下钩码和细线,轻推滑块使其依次通过光电门 1 和光电门 2,通过的时间分别为
t1、 t2,如果 t1 t2 ,说明___________端较高(填“A”或“B”),此后通过调
节让气垫导轨水平;
(3)用细线跨过定滑轮连接滑块和质量为 m 的钩码,释放滑块,两个光电门记录的时间
分别为 t1、 t2,已知重力加速度为 g,滑块(含遮光条)的质量为 M,遮光条宽度
d,要验证机械能守恒还需要测量的物理量是__________(写出物理量的名称及符号);
(4) 若上述物理量满足___________关系式,则表明在上述过程中,滑块及钩码组成的
系统机械能守恒(用第(3)问中的物理量符号表示)。
12.传感器在现代生活中有着广泛的应用。某学习小组利用压力传感器设计了一个测量
压力大小的电路。压敏电阻的阻值 R 与所受压力大小 F的对应关系如图甲所示,压
力 F 在 0~200N 范围内时图线为直线。先利用如图乙所示的电路,测量 F=0 时压敏
电阻的阻值 R,再在电流表相应刻度处标记对应的压力值。主要器材如下:
压敏电阻 R(F=0时,阻值在 90~110Ω之间)
电源(电动势 E=12V,内阻不计)
电流表G1(量程 10mA,内阻 Rg1 200Ω)
电流表G2(量程 50mA,内阻 Rg2约为 100Ω)
定值电阻 R1 200Ω
滑动变阻器 R2
开关S1、S2及导线若干
请完成下列问题:
(1)要求尽量准确测量压敏电阻的电阻值,导线 c 端应与______(选填“a”或“b”)
点连接;
(2)滑动变阻器有两种规格,本实验中 R2应选择______的;
A.最大阻值为 20Ω B.最大阻值为 100Ω
(3)闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器接入电路部分的阻值从最大值逐渐减小,电流表
G2读数为 40mA 时,电流表G1读数为 8.0mA,可知 R0 ______Ω;
(4)断开开关S2,继续调节滑动变阻器 R2,使电流表G2达到满偏,满偏电流刻度处标
记 F=0。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值和G2内阻之和为______Ω。保持滑动
变阻器阻值不变,当压力 F=160N 时,电流表G2 示数为______mA。
4 / 5
四、解答题(13 题 11 分,14 题 12 分,15 题 16 分,共 39 分)
13.(11 分)体积为V0的钢化气瓶 A装满氢气,静止在水平地面上,气瓶上方开口处通过
阀门连有气球 B,装置的总质量为M 。初始阀门关闭,气球 B 处于自由松弛状态,
里面封闭的氢气质量为m,体积为V ,压强与外界大气压相等;已知整个过程气体
温度保持不变,空气的密度为 ,重力加速度为 g,大气压强为 p0,
气瓶 A 内封闭氢气初始压强为 p1,求:
(1)打开阀门,气瓶 A 中部分气体充入气球 B,使得气球 B 慢慢膨胀
(可近似认为内部压强始终等于大气压强),当气瓶 A 刚要离地时
需向 B 中充入的气体质量 m;
(2)气瓶刚要离开地面时,气瓶 A 内封闭的气体压强 p2。
14. (12 分)荡秋千是小孩最喜欢的娱乐项目之一,可简化为如图甲所示的模型。图甲中
O 为秋千的固定悬点,细绳长 l 5m。现将小孩视为质点并拉至A点,此时细绳处
于张紧状态且与竖直方向的夹角为 (大小未知)。现由静止释放质点,该质点将在
竖直平面内A、C之间来回摆动,其中O为最低位置。由固定在悬点处的力传感器
得到了细绳对质点的拉力大小 F 随时间 t变化的曲线,如图乙所示,重力加速度 g取
10m/s2,不计空气阻力。根据题中(包括图中)所给的信息,求:
(1)质点的质量;
(2)质点在运动过程中的最大速度。
15.(16 分)一根质量m 1kg、长为 L 0.5m电阻不计的导体棒静止在足够长的光滑的U
形导轨上,导轨平面存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为 B。导轨左
侧有两个开关S1、S2、S1与一个定值电阻串联,阻值 R 2 ;S2与一个电容器联,
电容C 1F,如图甲所示。现将S1闭合,S2断开,且用拉力F 拉着导体棒开始向右
做匀加速直线运动,图乙为导体棒所受拉力 F 随时间 t的变化图像,则:
(1)磁感应强度 B的大小为多少?
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(2)已知在0 ~ 4s内外为 F 做功 J,则电阻 R产生的焦耳热为多少?
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(3)当 t=4s时,将S1断开,S2闭合,同时撤去外力 F ,则电容器最终所带电荷量为多少?
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