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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………學(xué)校:___________姓名:___________…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page1616頁(yè),共=sectionpages1616頁(yè)第=page1515頁(yè),共=sectionpages1616頁(yè)2021-2022學(xué)年新疆和田地區(qū)皮山高級(jí)中學(xué)高二(上)期末物理試卷(理科)第I卷(選擇題)一、單選題(本大題共8小題,共32.0分)下列關(guān)于起電的說法錯(cuò)誤的是(
)A.不管是何種起電方式,都要遵循電荷守恒定律
B.摩擦起電時(shí),失去電子的物體帶正電,得到電子的物體帶負(fù)電
C.摩擦和感應(yīng)都能使電子轉(zhuǎn)移,只不過前者使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,而后者則使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分
D.一個(gè)帶電體接觸一個(gè)不帶電的物體,則兩個(gè)物體帶上等量異種電荷安德烈?瑪麗?安培(1775~1836)法國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,電動(dòng)力學(xué)的奠基人之一,對(duì)電磁學(xué)的基本原理有許多重要發(fā)現(xiàn)。如安培力公式、安培定則、安培環(huán)路定律等都是他發(fā)現(xiàn)的。為了紀(jì)念他,后人以他的名字安培命名了電流的單位。下列關(guān)于電流敘述正確的是(
)A.只要電路中有電源,電路中就有電流
B.電路中有電流,則一定有電阻
C.由電流的定義I=qt可知,通電時(shí)間越長(zhǎng),電流越小如圖所示為某區(qū)域的電場(chǎng)線分布,A、B為同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),則下列說法中正確的是(
)
A.B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)
B.B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度
C.同一負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在A點(diǎn)的電勢(shì)能
D.將正電荷在A點(diǎn)由靜止釋放,該電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)下列說法中正確的是(
)
①由R=UI可知,電阻與電壓、電流都有關(guān)系
②由R=ρLS可知,電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積都有關(guān)系
A.①② B.③④ C.①③ D.②④如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1為定值電阻(R1>r),R2為可變電阻,CA.增大R2的阻值,電阻R1上的電壓也增大
B.增大R2的阻值,電容器C上的電荷量增加
C.R2越大,電源的輸出功率越大
D.磁感線是用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)的曲線,下圖分別描述的是條形磁鐵。蹄形磁鐵、通電直導(dǎo)線、環(huán)形電流的磁感線分布,其中正確的是(
)A. B.
C. D.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下,一個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)中在豎直平面內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)(圖中箭頭所示),則下列判斷正確的是(
)A.粒子一定帶正電
B.粒子一定做減速運(yùn)動(dòng)
C.粒子的電勢(shì)能一定增加
D.粒子的電勢(shì)能與重力勢(shì)能的和為一定值
傾角為θ的光滑固定斜面體處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,在斜面上有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)線中電流為I,方向如圖所示,導(dǎo)線恰能保持靜止,重力加速度為g。則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為(
)
A.B=mgsinθIL B.B=mgcosθIL二、多選題(本大題共4小題,共16.0分)光敏電阻是利用半導(dǎo)體制成的一種電阻,其阻值隨光照強(qiáng)度增加而變小。某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的自動(dòng)控制電路,其中Rt是光敏電阻,R0為定值電阻,電表均可視為理想電表。閉合開關(guān),當(dāng)照射光敏電阻的光照強(qiáng)度增加時(shí)(
)A.電壓表V的示數(shù)變大 B.光敏電阻Rt兩端的電壓減小
C.燈泡L變暗 D.電流表A關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述,正確的說法有(
)A.磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的,磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,也是一種物質(zhì)
B.磁感線可以形象地表現(xiàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向
C.磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā),到南極終止
D.磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線,沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線如圖所示,實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線,一帶電粒子(不計(jì)重力)經(jīng)過電場(chǎng)區(qū)域后的軌跡如圖中虛線所示,a、b是軌跡上的兩點(diǎn),關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中可能的是(
)
A.該粒子帶正電荷,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩到b
B.該粒子帶負(fù)電荷,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒩至b
C.該粒子帶正電荷,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至a
D.該粒子帶負(fù)電荷,運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛蒪至a如圖所示,在某空間的一個(gè)區(qū)域內(nèi)有一直線PQ與水平面成45°角,在PQ兩側(cè)存在垂直于紙面且方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.位于直線上的a點(diǎn)有一粒子源,能不斷地水平向右發(fā)射速率不等的相同粒子,粒子帶正電,電荷量為q,質(zhì)量為rn,所有粒子運(yùn)動(dòng)過程中都經(jīng)過直線PQ上的b點(diǎn),已知ab=d,不計(jì)粒子重力及粒子相互間的作用力,則粒子的速率可能為A.2qBd6m B.2qBd4m C.第II卷(非選擇題)三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共18.0分)現(xiàn)測(cè)定長(zhǎng)金屬絲的電阻率。
①某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)是______mm。
②利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路,盡量準(zhǔn)確地測(cè)量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻Rx約為100Ω,畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)明器材代號(hào)。
電源E(電動(dòng)勢(shì)10V,內(nèi)阻約為10Ω)
電流表A1(量程0~250mA,內(nèi)阻R1=5Ω)
電流表A2(量程0~300mA,內(nèi)阻約為5Ω)
滑動(dòng)變阻器R(最大阻值10Ω,額定電流2A)
開關(guān)S及導(dǎo)線若干
③某同學(xué)設(shè)計(jì)方案正確,測(cè)量得到電流表A1的讀數(shù)為I1,電流表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差.
(1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路得圖1中的______(選填“甲”或“乙”)
(2)現(xiàn)有電流表(0-0.6A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:
A.電壓表(0-15V)
B.電壓表(0-3V)
C.滑動(dòng)變阻器(0-50Ω)
D.滑動(dòng)變阻器(0-500Ω)
實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______四、計(jì)算題(本大題共3小題,共30.0分)有一個(gè)電流表G,內(nèi)阻Rg=10Ω,滿偏電流Ig=3mA。求:
(1)要把它改裝為量程0-3如圖所示,電源內(nèi)阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=6Ω,燈L上標(biāo)有“3V、1.5W”的字樣,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P移到最右端時(shí),電流表示數(shù)為1A,燈L恰能正常發(fā)光.
(1)求電源的電動(dòng)勢(shì);
(2)求當(dāng)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面向里。一不計(jì)重力的帶電粒子從P點(diǎn)以200m/s的速度進(jìn)入第四象限,方向與y軸負(fù)方向成37°。已知帶電粒子的質(zhì)量為m=5.0×10-10kg、電荷量為q=+1.0×10-8C,OP=3m
答案和解析1.【答案】D
【解析】【分析】
電荷守恒定律:電荷既不能被創(chuàng)造,也不能被消滅,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量保存不變。
明確電荷守恒定律的內(nèi)容,知道起電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移;并且主要是電子的轉(zhuǎn)移;并能正確進(jìn)行解釋即可求解。
【解答】
A.不管是何種起電方式,都要遵循電荷守恒定律;故A正確;
B.摩擦起電時(shí),電子發(fā)生轉(zhuǎn)移;失去電子的物體帶正電,得到電子的物體帶負(fù)電;故B正確;
C.起電的原因均為電荷的轉(zhuǎn)移;摩擦和感應(yīng)都能使電子轉(zhuǎn)移,只不過前者使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,而后者則使電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;故C正確;
D.接觸起電時(shí),兩物體只能帶上同種電荷,并且只有兩物體完全相同時(shí)才能帶等量電荷;故D錯(cuò)誤;
故選D。
2.【答案】D
【解析】解:A、電路中有電源和閉合回路時(shí),電路中才有電流,故A錯(cuò)誤;
B、電路中有電流,不一定有電阻,如超導(dǎo)體中有電流,可是超導(dǎo)體沒有電阻,故B錯(cuò)誤;
C、由電流的定義式I=qt可知,通過相等電荷量時(shí),通電時(shí)間越長(zhǎng),電流越小,故C錯(cuò)誤;
D、電荷的定向運(yùn)動(dòng)會(huì)形成電流,所以電路中有電流通過,則一定有自由電荷,故D正確。
故選:D。
根據(jù)電流產(chǎn)生的條件判斷;超導(dǎo)體中有電流,超導(dǎo)體沒有電阻;由電流的定義式I=q3.【答案】B
【解析】解:A、沿著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)逐漸降低,A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B、點(diǎn)電場(chǎng)線比A點(diǎn)的電場(chǎng)線密,B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大,故B正確;
C、同一負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;
D、將正電荷在A點(diǎn)由靜止釋放,由于電場(chǎng)線為曲線,故運(yùn)動(dòng)后受力方向并會(huì)始終與運(yùn)動(dòng)方向相同,故該電荷不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低,電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱;正電荷順著電場(chǎng)線移動(dòng),電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小。
電場(chǎng)線是電場(chǎng)中的重要概念,因此要熟練掌握電場(chǎng)線和電場(chǎng)以及電場(chǎng)力之間的關(guān)系,明確沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的。
4.【答案】D
【解析】解:①公式R=UI為電阻的比值定義式,電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān),故①錯(cuò)誤;
②由電阻定律R=ρLS可知,電阻的大小與導(dǎo)體的電阻率、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān),故②正確;
③各種材料的電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,故③錯(cuò)誤;
④所謂超導(dǎo)現(xiàn)象,就是當(dāng)溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象,故④正確。
所以說法正確的是②④,故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:5.【答案】B
【解析】解:
電路穩(wěn)定后,電容器可視為斷路,故電路中R1與R2串接。
AB、當(dāng)R2增大時(shí),電路總電阻增大,電流減小。R1兩端電壓U1=IR1,I減小,U1減小;根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電阻R2兩端的電壓U2=E-I(R1+r),電流減小,故U2增加。電容器兩端電壓也增加,故電容器上的電荷量增加。故A錯(cuò)誤,B正確。
CD、外電路電阻與內(nèi)阻越接近,電源輸出功率越大。由于6.【答案】D
【解析】【分析】
根據(jù)磁體外部的磁感線從N極到S極,而內(nèi)部是從S極到N極的,并依據(jù)安培定則,從而判定直導(dǎo)線與環(huán)形導(dǎo)線的電流方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系。
本題考查了安培定則的應(yīng)用,掌握磁體外部的磁感線從N極到S極,而內(nèi)部是從S極到N極的。
【解答】
AB、根據(jù)磁體外部的磁感線從N極到S極,而內(nèi)部是從S極到N極的,可知,故AB均錯(cuò)誤;
C、根據(jù)安培定則,直導(dǎo)線的電流向下,則磁感線的方向(俯視)順時(shí)針方向,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)安培定則,環(huán)形導(dǎo)線的電流方向與磁感線的方向關(guān)系如圖所示,故D正確。
故選:D。
7.【答案】D
【解析】解:粒子做直線運(yùn)動(dòng),受向下的重力,則電場(chǎng)力一定豎直向上,可知粒子一定帶負(fù)電,且重力一定等于電場(chǎng)力,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng);電場(chǎng)力做正功,則電勢(shì)能一定減??;由于只有電場(chǎng)力和重力做功,則粒子的電勢(shì)能與重力勢(shì)能的和為一定值。
故ABC錯(cuò)誤,D正確;
故選:D。
根據(jù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分析粒子的受力情況,確定電場(chǎng)力方向,即可判斷粒子的電性,再根據(jù)電場(chǎng)力做功情況明確是電勢(shì)能的變化情況.
本題關(guān)鍵要根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出粒子的受力情況,從而明確粒子的電性以及電勢(shì)能的變化情況.
8.【答案】C
【解析】解:導(dǎo)線的受力情況如圖:重力mg、斜面的支持力FN和安培力F.根據(jù)共點(diǎn)力平衡有,受力分析如圖
F=mgtanθ
又F=BIL
解得:B=mgtanθIL
故選:C9.【答案】BCD
【解析】解:
AD.當(dāng)照射光敏電阻的光照強(qiáng)度增加時(shí),光敏電阻Rt的阻值減小,則并聯(lián)電路電阻減小,R并減小,總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,干路電流增大,則電流表示數(shù)增大,R0兩端的電壓增大,則電壓表V的示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤,D正確;
C.當(dāng)照射光敏電阻的光照強(qiáng)度增加時(shí),光敏電阻的阻值減小,根據(jù)串反并同規(guī)律,燈泡兩端電壓減小,燈泡變暗,故C正確;
B.把R0看作電源內(nèi)阻,光敏電阻的阻值減小,外電阻減小,總電流增大,內(nèi)電壓增大,外電壓減小,光敏電阻兩端電壓減小,故B正確。
故選:BCD。
Rt和小燈泡并聯(lián),再與R0串聯(lián),電壓表測(cè)量的是R010.【答案】AB
【解析】解:A、磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的,磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,也是一種物質(zhì),即磁場(chǎng)時(shí)一種客觀存在。故A正確;
B、磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱,磁場(chǎng)線的方向表示磁場(chǎng)的方向,故B正確
C、磁感線是閉合曲線,在磁體外部,從磁鐵的北極出發(fā),進(jìn)入南極;在磁體內(nèi)部,從南極指向北極。C錯(cuò)誤。
D、磁感線是描述磁場(chǎng)分布而假想的,可以用細(xì)鐵屑連成的曲線來(lái)表示,沒有細(xì)鐵屑的地方仍然可能存在磁場(chǎng),故D錯(cuò)誤;
故選:AB。
磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱,磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向;磁感線是閉合曲線,磁體外部磁感線是從N極到S極,而內(nèi)部是從S極到N極;
本題考查了磁感線的引入的原因和特點(diǎn)、磁場(chǎng)的性質(zhì).由于磁場(chǎng)是看不見,摸不著的,為了描述磁場(chǎng)的性質(zhì)而引入了磁感線的概念,它是假想出來(lái)的有方向的曲線,但可以描述磁場(chǎng)的性質(zhì).
11.【答案】BD
【解析】【分析】
由運(yùn)動(dòng)的軌跡與電場(chǎng)線確定出受力方向,根據(jù)力的方向與速度方向的夾角確定電荷的電性.
在電場(chǎng)中跟據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線關(guān)系判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能、動(dòng)能等變化是對(duì)學(xué)生基本要求,也是重點(diǎn)知識(shí),要重點(diǎn)掌握.
【解答】
AC、由曲線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可知:帶電粒子所受的電場(chǎng)力向左,所以粒子帶負(fù)電,故AC錯(cuò)誤;
BD、由上可知,由于粒子的運(yùn)動(dòng)方向不知,所以可能是從a到b,也可能是從b到a.故BD正確;
故選:BD。12.【答案】ABC
【解析】解:粒子運(yùn)動(dòng)過程只受洛倫茲力作用,故在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故有Bvq=mv2R,所以,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R=mvqB;
根據(jù)幾何關(guān)系可得:粒子從a點(diǎn)水平進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng),那么,粒子打在PQ上時(shí)速度方向豎直向下,且在PQ上的位移為2R;
然后粒子在左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),打在PQ上時(shí)的速度水平向右,且在PQ上的位移為2R;
又有所有粒子運(yùn)動(dòng)過程中都經(jīng)過直線PQ上的b點(diǎn),故有:d=2nR,n∈N*13.【答案】
①0.200;
②;
③I1【解析】解:①由圖示螺旋測(cè)微器可知,其示數(shù)為:0mm+20.0×0.01mm=0.200mm;
②由題意可知,沒有電壓表,可以用已知內(nèi)阻的電流表A1相當(dāng)于電壓表來(lái)測(cè)電壓,另一個(gè)電流表A2測(cè)電流,
由題意可知,待測(cè)電阻阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器阻值,為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示:
③由圖示電路圖可知,待測(cè)金屬絲電阻:Rx=UxIx14.【答案】甲
B
C
C
【解析】解:(1)干電池內(nèi)阻較小,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表外接,應(yīng)選題甲所示電路圖;
(2)一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,為了測(cè)量準(zhǔn)確,電壓表應(yīng)選B;因電源內(nèi)阻較小,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選總阻值較小的C;
(3)電壓表測(cè)量路端電壓,其示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器的阻值增大而增大;而當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時(shí),電源的輸出功率最大;此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半.外電路斷開時(shí),路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì),此時(shí)輸出功率為零;故符合條件的圖象應(yīng)為C.
故答案為:(1)甲;(2)B;C;(3)C
(1)分析圖示電路結(jié)構(gòu),明確干電池的內(nèi)阻較小,從而選擇合理的電路圖;
(2)根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)選擇電壓表,為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器;
(3)U為路端電壓,P為電源的輸出功率,根據(jù)電源輸出功率的特點(diǎn)可明確對(duì)應(yīng)的圖象.
本題考查了實(shí)驗(yàn)電路選擇、儀器的選擇以及應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法;要注意明確本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,會(huì)推導(dǎo)電源輸出功率的最大值以及P15.【答案】解:(1)把電流表改裝成量程0-3V的電壓表,串聯(lián)的電阻大小為
R1=UIg-Rg=33×10-3Ω-10Ω=990Ω
電壓表內(nèi)阻為
RV=UIg=33×10-3Ω=1000Ω,
故要把它改裝為量程0-3V的電壓表,要串聯(lián)990Ω的電阻,改裝后電壓表的內(nèi)阻為1000Ω。
(2)【解析】(1)電流表
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