辽宁省沈阳市铁路实验中学学年高二上学期第.docx
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辽宁省沈阳市铁路实验中学学年高二上学期第
2016-2017学年辽宁省沈阳市铁路实验中学高二(上)第一次月考物理试卷
一、单项选择题(每题4分,共7题,共28分)
1.关于电源电动势的说法,错误的是( )
A.电动势是表征电源把其他形式的能转变为电能的本领的一个物理量
B.电动势在数值上等于外电路断开时两极间的电压,亦等于电路中通过1C电荷量时,电源所提供的能量
C.外电路接通时,电源电动势等于内、外电路上的电压之和
D.由于内外电路上的电压随外电路电阻的改变而改变,因此,电源电动势跟外电路电阻有关
2.灯泡中的灯丝断了,将灯丝搭接起来再用,则以下判断正确的是( )
A.跟原来一样亮
B.比原来更暗
C.搭接起来的地方容易断,其他地方不易断
D.搭接起来的地方不容易断,其他地方容易烧断
3.粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等分,如图所示.当A、B点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P;当A、D点接入电路中时,圆环消耗的电功率为:
(电源内阻不计)( )
A.
B.PC.
D.3P
4.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.5Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率为12W
B.电动机的输出功率为12W
C.电动机的热功率为2.2W
D.整个电路消耗的电功率为22W
5.由欧姆定律I=
导出U=IR和R=
,下列叙述中不正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C.对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D.一定的电流流过导体,电阻越大,其电压降越大
6.在闭合电路中,下列叙述正确的是( )
A.闭合电路中的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比
B.当外电路断开时,路端电压等于零
C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于
D.当外电阻增大时,路端电压也增大
7.图甲所示的电路中,电流表A1指针指满刻度,电流表A2的指针指满刻度的
处;图乙中,A2指针指满刻度,A1指针指满刻度的
处.已知A1的内阻为0.45Ω,则A2的电阻为( )
A.0.1ΩB.0.15ΩC.0.3ΩD.0.6Ω
二、多项选择题
8.如图所示的电路由电源,电阻箱和电流表组成,电源电动势E=4V,内阻r=2Ω.电流表内阻忽略不计,闭合开关,调节电阻箱,当电阻箱读数分别等于R1和R2时,电流表对应的读数分为I1和I2,这两种情况下电源的输出功率相等.下列说法正确的是( )
A.I1+I2=2AB.I1﹣I2=2AC.R1=
D.R1=
9.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A.电压表读数减小B.电流表读数减小
C.质点P将向上运动D.R1上消耗的功率逐渐增大
10.我国已经与2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示.图象上A点与原点连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tanβ
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为
11.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法中正确的是( )
A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
D.两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1:
2,纵坐标之比一定为1:
4
12.调整如图所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大△U,在这个过程中( )
A.通过R1的电流增加,增加量一定等于
B.R2两端的电压减小,减少量一定等于△U
C.通过R2的电流减小,但减少量一定小于
D.路端电压增加,增加量一定等于△U
三、实验题(每空2分,共16分)
13.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用×10Ω挡测量电阻,则读数为 Ω.
(2)如果是用直流10mA挡测量电流,则读数为 mA.
(3)如果是用直流5V挡测量电压,则读数为 V.
14.某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不同的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为11~13V,内阻小于3Ω,由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻,以下是他们的实验操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路图如图甲所示,实验步骤如下,完成填空:
第一步:
按电路图连接实物
第二步:
把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零
第三步:
闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V
第四步:
把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为 V
第五步:
不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15V的电压表
(2)实验可供选择的器材有:
A.电压表(量程为3V,内阻约为2kΩ)
B.电流表(量程为3A,内阻约为0.1A)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ)
回答:
电阻箱应选 ,滑动变阻器应选 .
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U﹣I图线如图丙所示,可知电池的电动势为 V,内阻为 Ω.
四、计算题(共36分)
15.如图,E=6V,r=4Ω,R1=2Ω,R2的阻值变化范围是0~10Ω.求:
(1)电源的最大输出功率;
(2)R1上消耗的最大功率;
(3)R2上消耗的最大功率.
16.在如图所示的电路中,电源电动势E=6.0V,内阻r=2Ω,定值电阻R1=R2=10Ω,R3=30Ω,R4=35Ω,电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电.求:
(1)闭合开关S后,电路稳定时,流过R3的电流大小I3;
(2)闭合开关S后,直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q.
17.如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个控温开关,手动闭合后,当此开关温度达到居里点时,会自动断开,S2是一个自动控温开关,当温度低于70℃时,会自动闭合;温度高于80℃时,会自动断开.红灯是加热时的指示灯,黄灯是保温时的指示灯,定值电阻R1=R2=500Ω,加热电阻丝R3=50Ω,两灯电阻不计.
(1)简要回答,如果不闭合开关S1,能将饭煮熟吗?
(2)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比.
2016-2017学年辽宁省沈阳市铁路实验中学高二(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题4分,共7题,共28分)
1.关于电源电动势的说法,错误的是( )
A.电动势是表征电源把其他形式的能转变为电能的本领的一个物理量
B.电动势在数值上等于外电路断开时两极间的电压,亦等于电路中通过1C电荷量时,电源所提供的能量
C.外电路接通时,电源电动势等于内、外电路上的电压之和
D.由于内外电路上的电压随外电路电阻的改变而改变,因此,电源电动势跟外电路电阻有关
【考点】电阻定律.
【分析】电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱,与外电路的结构无关;电源的电动势在数值上等于内、外电压之和.
【解答】解:
AD、电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱,电动势越大,本领越大,电动势反映本身的特性,与外电路的结构无关,故A正确,D错误.
B、当电路断开时,其外阻等效为无穷大,电路电流为零,内电压为零,所以电动势在数值上等于外电路断开时两极间的电压,亦等于电路中通过1C电荷量时,电源所提供的能量,故B正确.
C、据闭合电路的欧姆定律知,电源的电动势在数值上等于内、外电压之和,故C正确.
本题是选错误的,故选:
D
2.灯泡中的灯丝断了,将灯丝搭接起来再用,则以下判断正确的是( )
A.跟原来一样亮
B.比原来更暗
C.搭接起来的地方容易断,其他地方不易断
D.搭接起来的地方不容易断,其他地方容易烧断
【考点】电功、电功率.
【分析】分析灯丝搭起后的总电阻以及搭接处电阻的变化,再根据功率公式进行分析,从而明确哪个位置容易断开.
【解答】解:
接起来灯丝变短,总电阻变小,电流变大,灯更亮.但接触处接触点窄,电阻大,在电流变大时,发热多,容易烧断,故C正确,ABD错误.
故选:
C.
3.粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等分,如图所示.当A、B点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P;当A、D点接入电路中时,圆环消耗的电功率为:
(电源内阻不计)( )
A.
B.PC.
D.3P
【考点】电功、电功率.
【分析】电源内阻不计,路端电压等于电动势,保持不变.设圆环每一等分的电阻为R,根据串并联电路的特点求出当A、B点接入电路中时总电阻及当A、D点接入电路中时总电阻,由功率公式P=
,利用比例法求解当A、D点接入电路中时,圆环消耗的电功率.
【解答】解:
设电源的电动势为E,金属环每一等分的电阻为R,则
当A、B点接入电路中时总电阻R1=R
当A、D点接入电路中时总电阻R2=
=
由功率公式P=
,U=E得到
P2:
P1=R1:
R2=4:
3,
又P1=P得到P2=
故选C
4.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.5Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率为12W
B.电动机的输出功率为12W
C.电动机的热功率为2.2W
D.整个电路消耗的电功率为22W
【考点】电功、电功率.
【分析】根据灯泡的额定功率可求得电路中电流,则由P=UI可求得总功率,根据串联电路规律可求得电动机的输入功率;根据P热=I2R可求得电动机的热功率,即可求得电动机的输出功率.
【解答】解:
电动机为非纯电阻电器,欧姆定律对电动机不再适用,灯泡L正常发光,则IL=
=
=2A,所以电路中的电流I=2A,故整个电路消耗的总功率P总=UI=12×2=24W;电动机的输入功率等于P总﹣P灯=24﹣12=12W;电动机的热功率P热=I2RM=22×0.5=2W,电动机的输出功率P出=12W﹣2W=10W,故A正确,BCD错误.
故选:
A.
5.由欧姆定律I=
导出U=IR和R=
,下列叙述中不正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关
C.对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值
D.一定的电流流过导体,电阻越大,其电压降越大
【考点】欧姆定律.
【分析】根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答.欧姆定律的内容是:
电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压电流无关.
【解答】解:
A、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压电流无关,故A错误,B正确;
C、由欧姆定律R=
可知,对某一导体来说,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值,故C正确;
D、根据U=IR可知,一定的电流流过导体,电阻越大,其电压越大,即电阻两端的电压降越大,故D正确.
本题选不正确的,故选:
A
6.在闭合电路中,下列叙述正确的是( )
A.闭合电路中的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比
B.当外电路断开时,路端电压等于零
C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于
D.当外电阻增大时,路端电压也增大
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析闭合电路中的电流,跟电源的电动势和电阻的关系.当外电路断开时,路端电压等于电动势.当外电路短路时,外电阻接近零,根据闭合电路欧姆定律分析电路中的电流.当外电阻增大时,电流减小,内电压减小,路端电压增大.
【解答】解:
A、根据闭合电路欧姆定律得知,闭合电路中的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.故A正确.
B、当外电路断开时,电流为零,内电压为零,路端电压等于电动势.故B错误.
C、当外电路短路时,外电阻接近零,根据闭合电路欧姆定律得,电路中的电流I≈
.故C正确.
D、当外电阻增大时,电流减小,内电压减小,路端电压增大.故D正确.
故选ACD
7.图甲所示的电路中,电流表A1指针指满刻度,电流表A2的指针指满刻度的
处;图乙中,A2指针指满刻度,A1指针指满刻度的
处.已知A1的内阻为0.45Ω,则A2的电阻为( )
A.0.1ΩB.0.15ΩC.0.3ΩD.0.6Ω
【考点】把电流表改装成电压表.
【分析】根据串联电路电流相等的特点和并联电路电压相等的特点,利用欧姆定律分别列出两电流表满偏时指针的关系,再把A2的内阻代入求解方程即可求出A1的内阻.
【解答】解:
设电流表A1、A2满偏电流分别为I1、I2;
由题意知,当电流表串联时:
I1=
I2…①
当电流表并联时:
电源的电压为:
U=I2R2=
I1R1…②
由于R1=0.45Ω…③
将①③式代入②解得:
R2=0.1Ω.
故选:
A.
二、多项选择题
8.如图所示的电路由电源,电阻箱和电流表组成,电源电动势E=4V,内阻r=2Ω.电流表内阻忽略不计,闭合开关,调节电阻箱,当电阻箱读数分别等于R1和R2时,电流表对应的读数分为I1和I2,这两种情况下电源的输出功率相等.下列说法正确的是( )
A.I1+I2=2AB.I1﹣I2=2AC.R1=
D.R1=
【考点】路端电压与负载的关系;电功、电功率.
【分析】电阻箱读数等于R1和R2时,根据闭合电路欧姆定律列式,而这两种情况下电源的输出功率相等,根据P=I2R列式,联立方程即可求解.
【解答】解:
根据闭合电路欧姆定律得:
I1=
=
…①
I2=
=
…②
这两种情况下电源的输出功率相等,则有:
I12R1=I22R2,…③
由①②③解得:
I1+I2=2A,
R1=
故选:
AD
9.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则( )
A.电压表读数减小B.电流表读数减小
C.质点P将向上运动D.R1上消耗的功率逐渐增大
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】由图可明确电路的结构,由滑片的移动方向可分析电路中电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化;再分析质点的受力情况可知质点的运动情况.
【解答】解:
AB、由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后,再与R1串联接在电源两端;电容器与R3并联.
当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流减小,路端电压增大,同时R1两端的电压也减小,故并联部分的电压增大,由欧姆定律可知流过R3的电流增大,而流过并联部分的总电流减小,故电流表示数减小;因并联部分电压增大,而R2中电压减小,故电压表示数增大,故A错误;B正确;
C、因电容器两端电压等于R3的电压,则电容器的电压增大,板间场强增大,故质点P受到的电场力增大,则质点P将向上运动,故C正确;
D、因R1的电流减小,由公式P=I2R,R1上消耗的功率逐渐减小;故D错误;
故选:
BC
10.我国已经与2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示.图象上A点与原点连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角,则( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tanβ
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为U0I0
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为
【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线.
【分析】由图象可以求出电压对对应的电流,电压与对应电流的比值是白炽灯的电阻,根据图示图象应用欧姆定律答题.
【解答】解:
A、由图示图象可知,随电压增大,通过灯泡的电流增大,电压与电流的比值增大,灯泡电阻变大,故A错误;
B、在A点,白炽灯的电阻R=
=tanα,故B错误;
C、在A点,白炽灯的电功率P=U0I0,故C正确;
D、由欧姆定律可知,在A点,白炽灯的电阻R=
,故D正确;
故选:
CD.
11.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法中正确的是( )
A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
D.两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1:
2,纵坐标之比一定为1:
4
【考点】电功、电功率.
【分析】根据电源消耗的总功率的计算公式PE=EI可得电源的总功率与电流的关系,根据电源内部的发热功率Pr=I2r可得电源内部的发热功率与电流的关系,从而可以判断abc三条线代表的关系式,在由功率的公式可以分析功率之间的关系.
【解答】解:
A、由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI,Pr=I2r,可知,a是直线,表示的是电源消耗的总电功率,b是抛物线,表示的是电源内电阻上消耗的功率,c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR,所以AB错误;
C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和,所以这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC,所以C正确;
D、当内电阻和外电阻相等时,电源输出的功率最大,此时即为b、c线的交点M时的电流,此时电流的大小为
=
,功率的大小为
,a、b线的交点N表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr随相等,此时只有电源的内电阻,所以此时的电流的大小为
,功率的大小为
,所以横坐标之比为1:
2,纵坐标之比为1:
4,所以D正确.
故选CD.
12.调整如图所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大△U,在这个过程中( )
A.通过R1的电流增加,增加量一定等于
B.R2两端的电压减小,减少量一定等于△U
C.通过R2的电流减小,但减少量一定小于
D.路端电压增加,增加量一定等于△U
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】R1是定值电阻,电压表V的示数增大△U的过程中,通过R1的电流增加,增加量△I=
.电压表V的示数增大,变阻器有效电阻增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,R2两端电压减小,根据路端电压的变化分析其电压减小量.电压表示数增加,R2电压减小,路端电压增加量一定小于△U.
【解答】解:
A、R1是定值电阻,电压表V的示数增大△U的过程中,通过R1的电流增加,增加量△I=
.故A正确.
B、电压表V的示数增大,变阻器有效电阻增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,R2两端电压减小,路端电压增大,则R2两端电压减少量一定小于△U.故B错误.
C、由欧姆定律得到:
通过R2的电流但减少量一定小于
.故C正确.
D、电压表示数增加,R2电压减小,路端电压增加量一定小于△U.故D错误.
故选AC.
三、实验题(每空2分,共16分)
13.如图所示为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用×10Ω挡测量电阻,则读数为 60 Ω.
(2)如果是用直流10mA挡测量电流,则读数为 7.20 mA.
(3)如果是用直流5V挡测量电压,则读数为 3.60 V.
【考点】用多用电表测电阻.
【分析】根据电表量程由图示表盘确定其分度值,然后读出其示数,欧姆档别忘记倍率.
【解答】解:
(1)用×10Ω档测量电阻,指示值6.0Ω,倍率为×10,读数为60Ω.
(2)用直流10mA档测量电流,准确值7.2mA,估计值0.00mA,读数为7.20mA.
(3)用直流5V档测量电压,准确值3.6V,估计值0.00,读数为3.60V.
故答案为:
(1)60;
(2)7.20;(3)3.60.
14.某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不同的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为11~13V,内阻小于3Ω,由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻,以下是他们的实验操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路图如图甲所示,实验步骤如下,完成填空:
第一步:
按电路图连接实物
第二步:
把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零
第三步:
闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V
第四步:
把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为 0.6 V
第五步:
不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15V的电压表
(2)实验可供选择的器材有:
A.电压表(量程为3V,内阻约为2kΩ)
B.电流表(量程为3A,内阻约为0.1A)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20kΩ)
回答:
电阻箱应选 C ,滑动变阻器应选 E .
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U﹣I图线如图丙所示,可知电池的电动势为 11.5 V,内阻为 2.5 Ω.
【考点】测定电源的电动势和内阻.
【分析】
(1)明确改装原理,根据改装后的电阻关系可明确应调节到的阻值;
(2)根据串联电路的特点,可确定出电阻箱的电阻与电压表内阻的关系,选择电阻箱的规格.在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的.
(3)由于电压表的表盘没变,改装后的电压表的读数应为电压表读数的5倍.U﹣I图线纵轴截距的5倍表示电动势,斜率的3倍大小等于电池的内阻.
【解答】解:
(1)把3V的直流电压表接一电阻箱,改装为量程为15V的电压表时,将直流电压表与电阻箱串联,整个作为一只电压表,据题分析,电阻箱阻值调到零,电压表读数为3V,则知把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为0.6V.
(2)由题,电压表的量程为3V,内阻约为2kΩ,要改装成15V的电压表,根据串联电路的特点可知,所串联的电阻箱电阻应为4×2kΩ=8kΩ.故电阻箱应选C;在分压电路中,为方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的,即选E.
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