2024屆上海市青浦一中高二物理第一學(xué)期期中質(zhì)量檢測(cè)試題含解析_第1頁
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2024屆上海市青浦一中高二物理第一學(xué)期期中質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。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、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=5.0×103V/m,要使一個(gè)電荷量為3.0×10-15C的負(fù)點(diǎn)電荷(不計(jì)重力)沿著與電場(chǎng)強(qiáng)度方向成60°角的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則所施加外力的大小和方向應(yīng)是()A.1.5×10-11N,與場(chǎng)強(qiáng)方向成120°B.1.5×10-11N,與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°C.1.5×10-11N,與場(chǎng)強(qiáng)方向相同D.1.5×10-11N,與場(chǎng)強(qiáng)方向相反2、關(guān)于電勢(shì)的高低,下列說法正確的是A.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)不一定降低B.電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向C.正電荷只在電場(chǎng)力的作用下,一定向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D.負(fù)電荷只在電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方移動(dòng)3、導(dǎo)體a、b的伏安特性曲線如圖所示,下列說法正確的是A.兩導(dǎo)體的電阻B.兩導(dǎo)體的電阻C.若將兩導(dǎo)體串聯(lián)接入電路,則它們消耗的電功率D.若將兩導(dǎo)體并聯(lián)接入電路,則它們消耗的電功率4、一根一端封閉,另一端裝有閥門的玻璃管,內(nèi)有紙片、羽毛、金屬片.用抽氣機(jī)把管內(nèi)的空氣幾乎抽盡,再把玻璃管倒過來(如圖所示).觀察這些物體下落的快慢情況,下列說法中正確的()A.紙片下落最快B.羽毛下落最快C.金屬片下落最快D.三者下落一樣快5、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如果突然將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍,則()A.粒子運(yùn)動(dòng)速率加倍,周期減半B.粒子運(yùn)動(dòng)速率加倍,半徑減半C.粒子運(yùn)動(dòng)速率不變,周期不變D.粒子運(yùn)動(dòng)速率不變,半徑減半6、如圖所示,固定于水平面上的金屬架處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,此時(shí)到達(dá)的位置恰好使構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形。為使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從開始,下列磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式正確的是()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、如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置,環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在環(huán)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),A、B為兩塊中間開有小孔的極板,原來電勢(shì)都為零,每當(dāng)粒子順時(shí)針飛經(jīng)A板時(shí),A板電勢(shì)升高為U,B板電勢(shì)仍保持為零,粒子在兩極板間電場(chǎng)中得到加速,每當(dāng)粒子離開B板時(shí),A板電勢(shì)又降為零,粒子在電場(chǎng)一次次加速下動(dòng)能不斷增大,而繞行半徑不變,粒子自身重力不計(jì),則A.粒子從A板小孔處由靜止開始在電場(chǎng)作用下加速,繞行n圈后回到A板時(shí)獲得的總動(dòng)能為nqUB.在粒子繞行的整個(gè)過程中,A板的電勢(shì)可以始終保持為+UC.在粒子繞行的整個(gè)過程中,每一圈的周期不變D.為使粒子始終保持在半徑為R的圓軌道上運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)必須周期性遞增,則粒子繞行第8圈時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8、如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌CD、PQ間距為L(zhǎng),與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源相連,質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路,回路平面與水平面成角,回路其余電阻不計(jì).在空間施加勻強(qiáng)磁場(chǎng)可以使ab棒靜止,則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值及其方向可能為()A.,豎直向上B.,垂直于回路平面向下C.,豎直向下D.,垂直于回路平面向上9、一列波沿直線傳播,在某一時(shí)刻的波形圖如圖所示,質(zhì)點(diǎn)的位置與坐標(biāo)原點(diǎn)相距,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過將第一次達(dá)到最大位移,由此可見:()A.這列波波長(zhǎng)是B.這列波頻率是C.這列波波速是D.這列波的傳播方向是沿軸的負(fù)方向10、關(guān)于電勢(shì)的高低,下列說法中正確的是:()A.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低B.電勢(shì)降低的方向一定是電場(chǎng)線的方向C.正電荷只在電場(chǎng)力的作用下,一定向電勢(shì)低的地方移動(dòng)D.負(fù)電荷只在電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方移動(dòng)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)某同學(xué)用如圖所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。(1)圖中所示的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,應(yīng)該配備4~6V的_____(填“交流”或“直流”)電源。(2)實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力,可將木板的_____(填“左”或“右”)端墊起適當(dāng)?shù)母叨取#?)實(shí)驗(yàn)中通過改變橡皮筋的_____(填“長(zhǎng)度”或“條數(shù)”)改變功的值。(4)操作正確的情況下,以功W為縱坐標(biāo),以_____(填“v”、“v2”或“”)為橫坐標(biāo)做出的圖線最接近一條傾斜的直線。12.(12分)兩位同學(xué)用如圖所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.(1)實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是________.A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B.斜槽軌道末端的切線必須水平C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D.兩球的質(zhì)量必須相等(2)測(cè)量所得入射球A的質(zhì)量為mA,被碰撞小球B的質(zhì)量為mB,圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放,找到其平均落點(diǎn)的位置P,測(cè)得平拋射程為OP;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與小球B相撞,分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N,測(cè)得平拋射程分別為OM和ON.當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式_________________時(shí),即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒;如果滿足表達(dá)式_______________時(shí),則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞.(1)乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝:如圖12所示,將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上,用來記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn).實(shí)驗(yàn)時(shí),首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸,讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,撞擊點(diǎn)為B′;然后將木條平移到圖中所示位置,入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,確定其撞擊點(diǎn)P′;再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放,與球B相撞,確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M′和N′.測(cè)得B′與N′、P′、M′各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h1.若所測(cè)物理量滿足表達(dá)式_________________時(shí),則說明球A和球B碰撞中動(dòng)量守恒.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)一根通有電流I,長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒靜止在傾角為α的光滑斜面上,如圖所示,重力加速度為g。(1)如果磁場(chǎng)方向豎直向下,求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;(2)如果磁場(chǎng)方向可以隨意調(diào)整,求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和方向。14.(16分)如圖所示,在x軸上方有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B;在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E。一質(zhì)量為m,電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出。射出之后,第三次到達(dá)x軸時(shí),它與點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)。求此粒子射出時(shí)的速度v和運(yùn)動(dòng)的總路程s(重力不計(jì))。15.(12分)如圖所示,在直角坐標(biāo)系xoy中,矩形區(qū)域oabc內(nèi)(包含邊界)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2×10-2T;第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=1×104N/C。已知矩形區(qū)域oa邊長(zhǎng)為1.6m,ab邊長(zhǎng)為0.5m。在bc邊中點(diǎn)N處有一放射源,某時(shí)刻,放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各方向均勻地射出速率均為v=2×106m/s的某種帶正電粒子,帶電粒子質(zhì)量m=1.6×(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑;(2)從ab邊射出粒子(不進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域)的最長(zhǎng)軌跡的長(zhǎng)度及射出ab邊時(shí)的位置坐標(biāo);(3)沿x軸負(fù)方向射出的粒子,從射出到從y軸離開磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

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、C【解題分析】

要使負(fù)點(diǎn)電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng),電荷所受合外力為零,即所施加外力與電場(chǎng)力為一對(duì)平衡力,則,方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同。故選C2、D【解題分析】

A、沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;B、電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)線的方向,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤;C、正電荷受力方向?yàn)殡妶?chǎng)力的方向,正電荷的速度方向不確定,正電荷移動(dòng)的方向?yàn)樗俣确较虿灰欢ㄏ螂妱?shì)低的地方移動(dòng),所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;D、負(fù)電荷受力方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的反方向,負(fù)電荷由靜止釋放,負(fù)電荷將向電勢(shì)高的地方移動(dòng),所以D項(xiàng)正確.【題目點(diǎn)撥】本題需要理解電場(chǎng)線的特點(diǎn).3、B【解題分析】

AB.兩個(gè)導(dǎo)體a和b,根據(jù)歐姆定律:,可知該圖象中,圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),所以a的電阻值大,b的電阻值小。故A錯(cuò)誤,B正確;C.若將它們串聯(lián)接入電路,電流相同,由P=I2R可知電阻值較大的a消耗的電功率大。故C錯(cuò)誤;D.若將它們并聯(lián)接入電路,則它們兩端得電壓是相等的,由可知,電阻值較大的a消耗的電功率大小。故D錯(cuò)誤.故選B。4、D【解題分析】把管內(nèi)的空氣全部抽盡,則物體不受空氣阻力,三個(gè)物體都做自由落體運(yùn)動(dòng),都只受重力作用,下落加速度均為g,經(jīng)過相同時(shí)間,物體的速度為,g相同,v一樣大,即下落一樣快,D正確.5、D【解題分析】A.洛倫茲力提供向心力,與速度垂直,不做功,故動(dòng)能不變,速率不變,故A錯(cuò)誤,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)周期公式,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍,周期減小為1/2,故C錯(cuò)誤;B.洛倫茲力提供向心力,根據(jù)半徑公式,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加一倍,半徑減小為1/2,故D正確;故選:D.點(diǎn)睛:該題考察了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律,首先明確洛倫茲力始終不做功,再利用半徑公式和周期公式來分析各選項(xiàng).6、A【解題分析】

當(dāng)通過閉合回路的磁通量不變,則MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,有解得故選A。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、AD【解題分析】

A.粒子在電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理,有En=nqU,故A正確;B.在粒子繞行的整個(gè)過程中,若A板電勢(shì)始終保持為+U,粒子再次經(jīng)過電場(chǎng)時(shí)速度v與受力方向相反,故將減速,故B錯(cuò)誤;C.粒子始終保持做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)顯然因粒子速度不斷增加,則周期會(huì)逐漸減小,故C錯(cuò)誤;D.由動(dòng)能定理知得到由牛頓第二定律,則有:解得:以vn結(jié)果代入,得感應(yīng)強(qiáng)度為當(dāng)n=8時(shí)故D正確;8、BC【解題分析】

對(duì)導(dǎo)體棒受力分析,受重力、支持力和安培力,如圖所示:A、根據(jù)左手定則可知,當(dāng)磁場(chǎng)的方向豎直向上時(shí),安培力的方向向左,棒不可能達(dá)到平衡,故A錯(cuò)誤;B、當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直于回路平面向下時(shí),安培力的方向沿斜面向上,根據(jù)受力分析圖可知此時(shí)安培力最??;故安培力的最小值為:,故磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為:;根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:,故有:故B正確;C、當(dāng)磁場(chǎng)方向豎直向下時(shí),安培力的方向水平向右,此時(shí):,故磁感應(yīng)強(qiáng)度:故C正確;D、根據(jù)左手定則,磁場(chǎng)方向垂直于回路平面向上時(shí),安培力的方向沿斜面向下,棒不可能達(dá)到平衡;故D錯(cuò)誤故選BC.9、ACD【解題分析】

A、由圖示波形圖可知:,則波長(zhǎng),故A正確;B、質(zhì)點(diǎn)由平衡位置向正的最大位移處運(yùn)動(dòng),第一次到達(dá)最大位移處所需要的時(shí)間,則波的周期T=0.08s,頻率為f12.5Hz,故B錯(cuò)誤;C、波速,故C正確;D、質(zhì)點(diǎn)A由平衡位置向正的最大位移處運(yùn)動(dòng),由平移法可知,波沿x軸負(fù)方向傳播,故D正確;10、AD【解題分析】

根據(jù)推論:沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低;電勢(shì)降低最快的方向才是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向;正電荷只在電場(chǎng)力作用下從A移到B,電荷不一定從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng),還取決于電荷的初速度;負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,一定向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng).【題目詳解】A項(xiàng):電場(chǎng)力做功WAB=UABq,不妨設(shè)沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)正電荷,則電場(chǎng)力做正功,所以UAB>0,所以φA>φB,所以沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,故A正確;B項(xiàng):沿著電場(chǎng)線方向移動(dòng)電勢(shì)降低,但是電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)降低最快的方向才是場(chǎng)強(qiáng)的方向,即是電場(chǎng)線的方向,故B錯(cuò)誤;C項(xiàng):正電荷只在電場(chǎng)力作用下從一點(diǎn)移到另一點(diǎn),電荷不一定從高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng),還取決于電荷的初速度,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng):根據(jù)電場(chǎng)力做功的表達(dá)式WAB=UABq=Eqd,負(fù)電荷在只受電場(chǎng)力的作用下,由靜止釋放,電場(chǎng)力做正功,WAB>0,q<0,則UAB<0,所以φA<φB,即向電勢(shì)高的地方運(yùn)動(dòng),故D正確.故應(yīng)選:AD.【題目點(diǎn)撥】電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小,電場(chǎng)線的方向反映電勢(shì)的高低,則電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒有直接關(guān)系.順著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低,但場(chǎng)強(qiáng)不一定減?。?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、交流左條數(shù)v2【解題分析】

(1)[1]根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理可知,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是4~6V的交流電源。(2)[2]由圖可知,小車在橡皮筋拉力作用下向右運(yùn)動(dòng),為使橡皮筋做功為合外力做功,需要進(jìn)行平衡摩擦力操作,即需要適當(dāng)墊高木板的左端。(3)[3]實(shí)驗(yàn)時(shí),每次保持橡皮筋的形變量一定,當(dāng)有n根相同橡皮筋并聯(lián)系在小車上時(shí),n根相同橡皮筋對(duì)小車做的功就等于系一根橡皮筋時(shí)對(duì)小車做的功的n倍,這個(gè)設(shè)計(jì)很巧妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難,故實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)出一條橡皮筋對(duì)小車做功W的數(shù)值,因此只要改變橡皮筋的條數(shù),即可改變做功的數(shù)值。(4)[4]根據(jù)功能關(guān)系可知,作出W與v2的關(guān)系圖象,則圖象為過原點(diǎn)的一條直線,則說明功與v2成正比。12、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解題分析】

①A、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),對(duì)斜槽是否光滑沒有要求,故A錯(cuò)誤;B、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng),則軌道的末端必須水平,故B正確;C、要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確;D、為了使小球碰后不被反彈,要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量,故D錯(cuò)誤;故選BC.②小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),由于小球拋出點(diǎn)的高度相同,它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,它們的水平位移x與其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,則mAv0=mAv1+mBv2,又OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t,代入得:mAOP=mAOM+mBON,若碰撞是彈性碰撞,則機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:mAv02=mAv12+mBv22,將OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t代入得:mAOP2=mAOM2+mBON2;③小球做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上:h=gt2,平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=,設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度:vA=,vA′=,vB′=,如果碰撞過程動(dòng)量守恒,則:mAvA=mAvA′+mBvB′,將速度代入動(dòng)量守恒表達(dá)式解得: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);(2),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直斜面向下【解題分析】

(1)取導(dǎo)體為研究對(duì)象,由左手定則可知安培力水平向右,受力分析如下圖所示由力的三角函數(shù)關(guān)系可得解得(2)由幾何關(guān)系可知當(dāng)安培力沿斜面向上時(shí)安培力最小,磁感應(yīng)強(qiáng)度最小由力的三角函數(shù)關(guān)系可得解得當(dāng)安培力大

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