河南省豫東、豫北十所名校2025年高三第四次模擬考試物理試卷含解析_第1頁
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河南省豫東、豫北十所名校2025年高三第四次模擬考試物理試卷請(qǐng)考生注意:1.請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上,請(qǐng)用0.5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2.答題前,認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》,按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示,一個(gè)下面裝有輪子的貯氣瓶停放在光滑的水平地面上,頂端與豎直墻壁接觸,現(xiàn)打開尾端閥門,氣體往外噴出,設(shè)噴口面積為S,氣體密度為,氣體往外噴出的速度為,則氣體剛噴出時(shí)鋼瓶頂端對(duì)豎直墻的作用力大小是()A. B. C. D.2、一根重為G的金屬棒中通以恒定電流,平放在傾角為30°光滑斜面上,如圖所示為截面圖。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上時(shí),金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN1,安培力大小為F1,保持磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變,將磁場(chǎng)的方向改為豎直向上時(shí),適當(dāng)調(diào)整電流大小,使金屬棒再次處于平衡狀態(tài),此時(shí)金屬棒對(duì)斜面的壓力為FN2,安培力大小為F2。下列說法正確的是()A.金屬棒中的電流方向垂直紙面向外B.金屬棒受到的安培力之比C.調(diào)整后電流強(qiáng)度應(yīng)比原來適當(dāng)減小D.3、如圖所示,空間有與豎直平面夾角為θ的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中用兩根等長(zhǎng)輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m的金屬棒ab懸掛在天花板的C、D兩處,通電后導(dǎo)體棒靜止時(shí)金屬絲與磁場(chǎng)方向平行。已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,接人電路的金屬棒長(zhǎng)度為l,重力加速度為g,以下關(guān)于導(dǎo)體棒中電流的方向和大小正確的是()A.由b到a, B.由a到b,C.由a到b, D.由b到a,4、如圖所示,金星和火星均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng),金星半徑是火星半徑的n倍,金星質(zhì)量為火星質(zhì)量的K倍。忽略行星的自轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是()A.金星表面的重力加速度是火星的倍B.金星的第一宇宙速度是火星的倍C.金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的加速度比火星大D.金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期比火星大5、如圖所示,上表面粗糙、傾角θ=的斜面體放在光滑的水平地面上,一物塊靜止在斜面體上。現(xiàn)給斜面體一水平向左的推力F,發(fā)現(xiàn)無論F多大,物塊均能與斜面體保持相對(duì)靜止。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin=0.6,cos=0.8,則物塊與斜面體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足的條件為()A. B. C. D.6、如圖,在xoy坐標(biāo)系中有圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,其圓心在原點(diǎn)O,半徑為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。粒子A帶正電,比荷為,第一次粒子A從點(diǎn)(-L,0)在紙面內(nèi)以速率沿著與x軸正方向成角射入磁場(chǎng),第二次粒子A從同一點(diǎn)在紙面內(nèi)以相同的速率沿著與x軸正方向成角射入磁場(chǎng),已知第一次在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是第二次的2倍,則A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,光滑絕緣的圓形管狀軌道豎直放置,管道中央軌道半徑為R,管道內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,空間內(nèi)存在方向相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向水平向里,電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小(g為重力加速度),方向豎直向上。現(xiàn)小球從軌道的最低點(diǎn)沿軌道方向以大小為v0的初速度水平射出,下列說法正確的是()A.無論初速度的方向向右還是向左,小球在運(yùn)動(dòng)中對(duì)軌道的作用力都不可能為0B.小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為,方向豎直向下C.小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道的作用力為0時(shí),受到的洛倫茲力大小可能為,方向豎直向下D.若初速度方向向左,小球在最低點(diǎn)和軌道水平直徑右端時(shí),對(duì)軌道外側(cè)有壓力,且壓力差大于mg8、如圖甲所示,輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上,一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放,某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程,他以小球開始下落的位置為原點(diǎn),沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸,作出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示,不計(jì)小球與彈簧接觸時(shí)能量損失,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。以下判斷正確的是()A.最低點(diǎn)的坐標(biāo)大于B.當(dāng),重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最大C.小球受到的彈力最大值等于D.小球動(dòng)能的最大值為9、兩根相距為的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細(xì)桿、與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,每根桿的電阻均為,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),桿正以速度沿豎直方向的導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為。則以下說法正確的是()A.桿所受拉力的大小為B.桿所受拉力的大小為C.桿下落高度為的過程中,整個(gè)回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D.桿水平運(yùn)動(dòng)位移為的過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的總熱量為10、如圖,在一個(gè)光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的小球,到達(dá)A處時(shí)遇到一個(gè)足夠長(zhǎng)的陡坡AB,已知AB與豎直線之間的夾角為α,重力加速度取g。則小球()A.離開A到落到斜坡前的加速度為gB.經(jīng)時(shí)間t=落到斜面上C.落在斜坡上的位置距A的距離為D.落到斜坡上時(shí)的速度大小為三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)如圖甲所示,一根伸長(zhǎng)可忽略的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪,兩個(gè)質(zhì)量相等的砝碼盤分別系于繩的兩端。甲、乙兩位同學(xué)利用該裝置探究系統(tǒng)加速度與其所受合力的關(guān)系。共有9個(gè)質(zhì)量均為m的砝碼供實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。請(qǐng)回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)中,甲將左盤拉至恰好與地面接觸,乙把5個(gè)硅碼放在右盤中,4個(gè)底碼放在左盤中。系統(tǒng)穩(wěn)定后,甲由靜止釋放左盤;(2)若要從(1)的操作中獲取計(jì)算系統(tǒng)加速度大小的數(shù)據(jù),下列器材中必須使用的是____(填正確答案標(biāo)號(hào));A.米尺B.秒表C.天平D.彈簧秤(3)請(qǐng)說明用(2)中選擇的器材要測(cè)量本實(shí)驗(yàn)中的必要物理量是:_________________;(4)由(3)中測(cè)量得到的物理量的數(shù)據(jù),根據(jù)公式________________(用所測(cè)量物理量的符號(hào)表示),可以計(jì)算岀系統(tǒng)加速度的大小:(5)依次把左盤中的砝碼逐個(gè)移到右盤中,重復(fù)(1)(3)(4)操作;獲得系統(tǒng)在受不同合力作用下加速度的大小,記錄的數(shù)據(jù)如下表,請(qǐng)利用表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點(diǎn)并作出a-F圖象___________;(6)從作出的a-F圖像能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:___________________。12.(12分)測(cè)定一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,電路如圖甲所示,MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲,定值電阻R0=1.0Ω。調(diào)節(jié)滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長(zhǎng)度x,繪制了U-I圖像如圖乙所示。(1)由圖乙求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______V,內(nèi)阻r=_______Ω。(2)實(shí)驗(yàn)中由于電表內(nèi)阻的影響,電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值_______其真實(shí)值(選填“大于”、“等于”或“小于”)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出-x圖像,如圖丙所示。圖像斜率為k,電阻絲橫截面積為S,可求得電阻絲的電阻率ρ=_______,電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量_______(選填“有”或“沒有”)影響。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖甲所示,質(zhì)童為m=0.3kg的小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=0.1kg、長(zhǎng)度L=0.6m的木板A的最左端,A和B一起以v0=lm/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后A與右側(cè)一豎直固定擋板P發(fā)生彈性碰撞。以碰撞瞬間為計(jì)時(shí)起點(diǎn),取水平向右為正方向,碰后0.5s內(nèi)B的速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。取重力加速度g=10m/s2,求:(1)A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)A與P第1次碰撞到第2次碰撞的時(shí)間間隔;(3)A與P碰撞幾次,B與A分離。14.(16分)一簡(jiǎn)諧橫波以4m/s的波速沿水平繩向x軸正方向傳播.已知t=0時(shí)的波形如圖所示,繩上兩質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置相距波長(zhǎng).設(shè)向上為正,經(jīng)時(shí)間t1(小于一個(gè)周期),此時(shí)質(zhì)點(diǎn)M向下運(yùn)動(dòng),其位移仍為0.02m.求(i)該橫波的周期;(ii)t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)N的位移.15.(12分)如圖所示,在y>0的空間中存在著垂直xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在y<0的空間中存在著平行于xOy平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸正方向成45°夾角斜向下。一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電粒子,不計(jì)粒子的重力,該粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng),方向與x軸負(fù)方向成45?夾角斜向上,然后經(jīng)過M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),并與y軸負(fù)半軸相切于N點(diǎn)。已知M點(diǎn)坐標(biāo)為(L,0)。求:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

對(duì)噴出氣體分析,設(shè)噴出時(shí)間為,則噴出氣體質(zhì)量為,由動(dòng)量定理,有其中F為瓶子對(duì)噴出氣體的作用力,可解得根據(jù)牛頓第三定律,噴出氣體對(duì)瓶子作用力大小為F,再對(duì)瓶子分析,由平衡條件和牛頓第三定律求得鋼瓶頂端對(duì)豎直墻壁的作用力大小也是F,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。2、B【解析】

A.根據(jù)題意可知,當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上時(shí),金屬棒受到的安培力沿著斜面向上,根據(jù)左手定則可知,金屬棒中的電流方向垂直紙面向里,故A錯(cuò)誤;BD.當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上時(shí),金屬棒受到的力如圖所示根據(jù)平衡條件可知當(dāng)磁場(chǎng)的方向改為豎直向上時(shí),金屬棒受力如圖所示,根據(jù)三角形定則有所以有,故B正確,D錯(cuò)誤;C.根據(jù)以上分析可知F1<F2,所以I1<I2,故C錯(cuò)誤。故選B。3、C【解析】

對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析,根據(jù)左手定則分析導(dǎo)體棒中的電流方向,根據(jù)三角形定則分析求解安培力的大小,從而根據(jù)求解導(dǎo)體棒的電流大小。【詳解】導(dǎo)體棒靜止,則其受力如圖所示:根據(jù)左手定則可知,導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)橛蒩到b,根據(jù)平衡條件可知安培力的大小為:所以感應(yīng)電流的大小為:故ABD錯(cuò)誤C正確。故選C。4、C【解析】

A.由有故A錯(cuò);B.由有故B錯(cuò)誤;C.由公式得由圖可知,金星軌道半徑比火星軌道半徑小,則金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的加速度比火星大,故C正確;D.由公式得由圖可知,金星軌道半徑比火星軌道半徑小,則金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期比火星小,故D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】

當(dāng)F=0時(shí),物塊能靜止在斜面上,可知得即當(dāng)F特別大時(shí),對(duì)物塊受力分析,將加速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向,由牛頓第二定律,沿斜面方向垂直斜面方向又,由于F可以取無窮大,加速度無窮大,所以以上各式中的和可忽略,聯(lián)立解得綜合分析得故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。6、B【解析】

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示:,

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有:則粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:根據(jù)幾何知識(shí)可知BOCO1以及BODO2為菱形,所以∠1=180°-(90°-α)=90°+α∠2=180°-(90°+β)根據(jù)題意可知∠1=2∠2,所以得到α+2β=90°=。A.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.,與結(jié)論相符,選項(xiàng)B正確;C.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A.小球受重力和電場(chǎng)力的合力豎直向下,大小為,當(dāng)小球向右射出且得此時(shí)小球?qū)壍赖淖饔昧?,故A錯(cuò)誤;B.若小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道內(nèi)側(cè)的作用力大小可能為,方向豎直向下時(shí),小球受重力和電場(chǎng)力的合力為,方向豎直向上,小球在豎直方向上的合力為0,由洛倫茲力提供向心力,故B正確;C.小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道的作用力為0時(shí),小球受重力和電場(chǎng)力的合力豎直向下,大小為,若受到的洛倫茲力大小為,當(dāng)小球向右射出時(shí),在最高點(diǎn)則有得由動(dòng)能定理有即兩式不相符,若受到的洛倫茲力大小為,當(dāng)小球向左射出時(shí),在最高點(diǎn)則有得不可能,故C錯(cuò)誤;D.若初速度方向向左,由左手定則可知,小球受到的洛倫茲力豎直向下,小球受重力和電場(chǎng)力的合力豎直向下,大小為,則在最低點(diǎn)小球?qū)壍劳鈧?cè)有壓力,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到軌道水平直徑右端時(shí),小球受到的洛倫茲力水平向右,由于小球做圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力與軌道對(duì)小球的彈力的合力提供向心力,則小球?qū)?duì)軌道外側(cè)有壓力,在最低點(diǎn)有在軌道水平直徑右端時(shí)有由動(dòng)能定理得得由于,則則故D正確。故選BD。8、AD【解析】

AC.根據(jù)乙圖可知,當(dāng)x=h+x0使小球處于平衡位置,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,小球運(yùn)動(dòng)到h+2x0位置時(shí)的速度不為零,則小球最低點(diǎn)坐標(biāo)大于h+2x0,小球受到的彈力最大值大于2mg,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;B.根據(jù)乙圖可知,當(dāng)x=h+x0,小球的重力等于彈簧的彈力,此時(shí)小球具有最大速度,以彈簧和小球組成的系統(tǒng),機(jī)械能守恒可知,重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小,故B錯(cuò)誤;

D.小球達(dá)到最大速度的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可知故小球動(dòng)能的最大值為,故D正確。

故選AD。9、BD【解析】

AB.a(chǎn)b桿切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流,大小為①cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c,cd桿受到的安培力方向水平向右,大小為F安=BIL②cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng),有mg=μF安③解①②③式得,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為④導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確.

C.設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動(dòng)h過程中,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了s距離,則.整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s得選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)b桿水平運(yùn)動(dòng)位移為s的過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為ab桿摩擦生熱cd桿摩擦生熱則總熱量選項(xiàng)D正確;故選BD.10、ABC【解析】

A.小球離開A后做平拋運(yùn)動(dòng),只受重力,加速度為g,即離開A到落到斜坡前的加速度為g,故A正確;

B.落在斜面上時(shí)位移方向與豎直方向的夾角為α,則有解得故B正確;

C.落在斜坡上時(shí)的水平位移則落在斜坡上的位置距A的距離故C正確;

D.落到斜坡上時(shí)豎直方向速度則落到斜坡上時(shí)的速度大小故D錯(cuò)誤。

故選ABC。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、AB釋放前,用米尺測(cè)量右盤離地面的高度h,用秒表記錄右盤下落至地面的時(shí)間t系統(tǒng)質(zhì)量一定時(shí),其加速度與所受合外力成正比【解析】

(2)[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,砝碼盤做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由公式可知,要得到加速度應(yīng)測(cè)量釋放前,用米尺測(cè)量右盤離地面的高度h,用秒表記錄右盤下落至地面的時(shí)間t,故AB正確。故選AB;(3)[2]由(2)可知,要測(cè)量本實(shí)驗(yàn)中的必要物理量,釋放前,用米尺測(cè)量右盤離地面的高度h,用秒表記錄右盤下落至地面的時(shí)間t(4)[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,砝碼盤做勻加速直線運(yùn)動(dòng),滿足(5)[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)如圖(6)[5]由圖像可知,a-F圖像為經(jīng)過原點(diǎn)的一條直線,說明系統(tǒng)質(zhì)量不變時(shí)加速度和合外力成正比。12、1.490.45小于kS沒有【解析】

(1)[1][2]由閉合電路歐姆定律可知U=E-I(r+R0)則可知圖2中的圖象與縱坐標(biāo)間的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì),故E=1.49V;

圖象的斜率表示(r+R0),則解得r=1.45-1.0=0.45Ω(2)[3]由圖示可知,伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來說采用電流表外接法,由于電壓表分流作用,電流表測(cè)量值偏小,當(dāng)外電路短路時(shí),電流測(cè)量值等于真實(shí)值,電源的U-I圖象如圖所示

由圖象可知,電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值,電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值。(3)[4][5]根據(jù)歐姆定律可知,電阻則可知解得ρ=kS若考慮電流表的內(nèi)阻,則,則圖象的斜率不變,所以得出的電阻率沒有影響。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)0.1(2)0.75s(3)一共可以碰撞2次【解析】

方法一:解:(1)碰后A向左減速,B向右減速,由圖像得

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