内容正文:
2024年辽宁省初中学业水平考试物理模拟试卷(九)
(本试卷共24道题满分80分,物理和化学考试时间共150分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. “二十四节气”已经被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产,下列节气与雪形成的物态变化相同的是( )
A. 谷雨 B. 霜降 C. 寒露 D. 白露
【答案】B
【解析】
【详解】自然界雪的形成主要发生物态变化的是凝华;
A.谷雨主要是空气中的水蒸气液化形成的液态水,属于液化现象,故A不符合题意;
B.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,属于凝华现象,故B符合题意;
C.寒露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故C不符合题意;
D.白露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故D不符合题意。
故选B。
2. 2023年11月13日,第十八届迪拜国际航空展在阿联酋迪拜的阿勒马克图姆机场开幕。当天,中国空军八一飞行表演队与多支世界知名飞行表演队共舞蓝天,向世界展示了中国空军的风采。下列说法正确的是( )
A. 现场观众听到“震耳”的轰鸣声,是因为声音的音调太高
B. 在飞机加速升空时,飞机周围的气压会增大
C. 飞机的发动机通过做功冲程来获得动力
D. 当飞机匀速盘旋时,它受到平衡力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.现场观众听到“震耳”的轰鸣声,形容轰鸣声很大声,说明声音的响度太强,故A错误;
B.在飞机加速升空时,飞机周围的空气流速变快,气压会减小,故B错误;
C.飞机的发动机通过做功冲程来获得动力,做功冲程将内能转化为机械能给发动机提供动力,故C正确;
D.当飞机匀速盘旋时,运动方向不断改变,它受到非平衡力的作用,故D错误。
故选C。
3. 在中国神话中,女娲炼五色石补天,彩虹即是五色石发出的光。下列自然现象的形成与彩虹形成属于同种光现象的是( )
A. 小孔成像 B. 有趣的倒影
C. 手影 D. 海市蜃楼
【答案】D
【解析】
【详解】当太阳光射入雨后空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹。
A.小孔成像是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.有趣的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.手影是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光通过不均匀的大气发生折射形成的,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示是杭州亚运会运动项目图标,形象呈现出各运动项目的比赛过程,下列关于各比赛项目的说法正确的是 ( )
A. 射箭比赛中,运动选手用力将弓拉弯说明力可以使物体发生形变
B. 游泳比赛中,运动员用力划水时,手向后划水的作用力大于水对手的作用力
C. 举重比赛中,运动员举着杠铃不动时人也对杠铃做功了
D. 曲棍球比赛中,曲棍球的运动状态改变,是重力作用的结果
【答案】A
【解析】
【详解】A.在力的作用下,将弓拉弯,所以力可以改变物体的形状(发生形变),故A正确;
B.游泳比赛时是利用力的作用是相互的,相互作用力大小相等,故手向后划水的作用力等于水对手的作用力游泳比赛时是利用手向后划水的作用力等于水对手的作用力,故B错误;
C.人举着杠铃不动,杠铃虽然受到了力的作用,但没有在力的方向上移动距离,所以没有对杠铃做功,故C错误;
D.曲棍球的运动状态改变是受到曲棍力作用的结果,故D错误。
故选A。
5. 佩戴式“计步器”的构造是在塑料管中密封一块磁铁,管外缠绕着线圈,运动时磁铁在管中反复运动,线圈中产生变化的电流,显示出运动的步数。下图中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】从题意中知道,“计步器”中的磁铁在线圈中反复运动,就相当于导体在磁场中切割磁感线运动,从而产生了感应电流,因此“计步器”是利用了电磁感应原理工作的。
A .图中是奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应, 故A 不符合题意;
B.图是发电机的原理图,原理是电磁感应, 故B符合题意;
C.图中给磁场中的一段导体通电,导体会运动,说明通电导体在磁场中会受到力的作用, 故C不符合题意;
D.图中探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,电磁铁的工作原理是电流的磁效应, 故D不符合题意。
故选 B。
6. 吸管是生活中常见的物品,小明用吸管进行科学研究,下列说法正确的是( )
A. 图甲:吸管的一端做得很尖,是为了增大压强
B. 图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C. 图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体冷胀热缩的性质
D. 图丁:用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
【答案】A
【解析】
【详解】A.图甲:吸管一端做得很尖,是在压力一定时,为了减小受力面积,增大压强,故A正确;
B.图乙:用吸管制成水气压计,从山下带到山顶,外界大气压减小,瓶内气压基本不变,把液体压入玻璃管内,细玻璃管内液柱上升,故B错误;
C.图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质,故C错误;
D.图丁:向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间空气流速大,压强变小;在流速小的地方压强较大,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,乒乓球向中间靠拢,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,为家庭电路的总开关及其内部结构。下列有关说法正确的是( )
A. 瓷质手柄和底座均为绝缘体材料制成
B. 为了便于电路检修,总开关要安装在电能表的前面
C. 保险丝熔断后,应先排查故障再更换保险丝
D. 当熔断丝(保险丝)熔断时,电路中可能有短路故障发生
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.瓷质手柄和底座的材料是陶瓷,不容易导电,是绝缘体,故A正确;
B.电能表是测量家庭电路消耗电能多少的仪表。安装在总开关的前面,故B错误;
C.保险丝熔断说明电路中存在故障,应先排查故障,再更换保险丝,故C正确;
D.熔断丝(保险丝)熔断是因为电路中的电流过大,电路中可能有短路故障发生,也可能是用电器的总功率过大,故D正确。
故选ACD。
8. 将如图所示装有冰奶茶的圆柱形容器放在天平左盘调平后,在冰块熔化过程中(忽略其他物态变化),下列说法正确的是( )
A. 冰块受到的浮力逐渐变小
B. 杯底受到的压力变大
C. 杯底对托盘的压强保持不变
D. 添加已知体积的铁块、细线,就可以测出奶茶的密度
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.冰块熔化过程中,排开液体的体积变小,由可知,受到的浮力会变小,故A正确;
B.冰块漂浮,浮力等于其重力,在熔化过程中,质量不变,总重力不变,则液体对容器底部的压力不变,故B错误;
C.熔化前后总质量不变,总重力不变,则杯底对托盘的压力不变,受力面积不变,由可知,压强保持不变,故C正确;
D.添加已知体积的铁块,可通过天平得出铁块受到的浮力,由即可求出奶茶的密度,故D正确。
故选ACD。
9. 图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。电源电压为18V,定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,湿敏电阻R的最大阻值为100Ω。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的( )
A. 电流表示数的变化范围为0.2A~0.6A B. 电阻消耗的最大功率为0.9W
C. 电压表示数的变化范围为13V~15V D. 湿敏电阻的阻值变化范围为26Ω~100Ω
【答案】C
【解析】
【详解】由图乙可知,R和R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;当电压表示数最大时,湿敏电阻R的阻值最大,电压表示数变大,其最大电压是15V,电流表示数变小,最小电流是
此时的湿敏电阻为
当电压表示数最小时,湿敏电阻R的阻值最小,根据题意可知,此时的电流最大取0.5A,则电阻R0两端的电压是
此时电阻R0消耗的功率最大,为
电压表示数为
此时的湿敏电阻为
综上,电流表示数的变化范围为0.3A~0.5A,电压表示数的变化范围为13V~15V,湿敏电阻的阻值变化范围为26Ω~50Ω,电阻R0消耗的最大功率为2.5W,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 古代科技“阳燧”是西周时期发明的取火工具,其为球面内凹的青铜镜,如图所示,当用它正对着太阳时,射入“阳燧”的光线在凹面镜上发生______,使光线会聚到易燃物上,并将其点燃。太阳能属于______(选填“一次”或“二次”)能源。
【答案】 ①. 反射 ②. 一次
【解析】
【详解】[1] 凹面镜对光线有会聚作用,它可以使太阳光会聚在一点,使放在这一点的物体温度升高,阳燧的形状符合凹面镜的特点,当用它正对着太阳时,射入“阳燧”的光线在凹面镜上发生反射,使光线会聚到易燃物上,并将其点燃。
[2]太阳能可以从自然界直接获取,属于一次能源。
11. 一石块和一个气球(气球内充有空气)捆在一起,浸没在水中下沉,在水中下沉的过程中,它们受到的液体压强将___________,它们受到的浮力将___________。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]由可知,在水中下沉的过程中,深度变深,压强增大。
[2]深度变深,压强变大,所以气球的体积变小,由可知,它们受到的浮力减小。
12. 静电喷涂利用了静电现象,其喷涂原理如图所示,被喷涂的工件带正电。工作时,静电喷涂的喷枪接高压电源,雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带_____电,又由于同种电荷相互排斥而均匀散开后吸附在工件上;图中带电微粒移动过程中形成的电流方向是________(选填“向左”或“向右”)。
【答案】 ①. 负 ②. 向右
【解析】
【详解】[1]由题意知,被喷涂的工件带正电,所以雾化后的涂料微粒应该带负电,根据异种电荷相互吸引才能使涂料吸附在工件上。因此可判断雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带负电,又由于各涂料微粒带同种电荷相互排斥而均匀散开。
[2]物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,图中带负电微粒向左移动,负电荷定向移动方向与正电荷定向移动方向相反,则电流方向向右。
13. 小明同学利用图甲的装置探究滑轮组机械效率,当拉力时,恰好能将物体匀速提升,则拉力做功______ ;图乙是滑轮组机械效率随物体重力变化图像。图像中和相差,由此可知该动滑轮重______ 。
【答案】 ①. 1.2 ②. 4
【解析】
【详解】[1]根据图甲可知,有三段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端移动的距离是物体上升高度的倍,则绳子自由端移动的距离
拉力所做的功
[2]根据
可知,不计绳重和摩擦,物体越重,机械效率越高,图像中和相差,则
即
代入数据得
解得
14. 如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电,此魔方根据___________的原理发电,这个过程___________能转化为电能。
【答案】 ①. 电磁感应 ②. 机械
【解析】
【详解】[1][2]转动魔方即可产生电能,这是因为魔方中有线圈和磁体,线圈切割磁感线产生了感应电流,所以它是根据电磁感应的原理发电的,这个过程中消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能。
15. 小平家5月份的电费为50元,当地电价为0.5元/kW·h,5月末他家的电能表示数如图所示,5月初电能表的示数应为______。他单独使用电炖锅正常工作3min,电能表的转盘转过160转,则电炖锅的额定功率为______W。
【答案】 ①. 1923.6 ②. 1600
【解析】
【详解】[1]根据题意知道,他家五月份消耗的电能
由图知五月末电能表的示数为2023.6kW•h,则月初电能表的示数为
[2]由“2000r/kW•h”知道,电路中用电器每消耗1kW•h电能,电能表转盘转2000r,转盘转160r,电炖锅消耗的电能
电炖锅正常工作的电功率,即额定功率
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 用一条光线照射凸透镜,折射光线a恰好经过凸透镜另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射,在墙壁上形成一个光点A.请在图中画出:(1)a的入射光线;(2)光点A的位置;(3)标出反射角度数。
【答案】
【解析】
【详解】由凸透镜的三条特殊光线知,入射光线平行于主光轴,折射光线过焦点,作出a光线的入射光线,a光线射到平面镜上发生反射,由图可知,入射角为
90°-30°=60°
根据光的反射定律可知,反射角也为60°。故过光线a与平面镜的交点作法线(用虚线),然后画出反射光线,与法线的夹角为60°,与墙壁交于A点,作图如下:
17. 如图所示是一种可调风速的小风扇工作原理示意图,虚线框中是用于调风速的机械电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱。请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:旋钮带动滑片顺时针转动时,风力变大。
【答案】
【解析】
【详解】电位器的实质是滑动变阻器,滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小;电位器应与灯泡串联接入电路中;旋钮带动滑片顺时针转动时,风力变大,说明电路中的电流变大,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变小,应将b和c两接线柱接入电路,如图所示
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小明利用如图甲所示的装置,探究冰熔化过程中温度的变化规律。
(1)组装器材时,先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节______(填“a”或“b”)的高度。
(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,为______℃。
(3)根据实验数据,小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图像如图丙所示。
①冰熔化过程共用了______min,第3min时的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)第2min时的内能;
②分析图像可知,冰熔化的过程中吸收热量,温度______。
(4)冰全部熔化后,继续加热直到杯内水持续沸腾,试管中的水______(填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】 ①. b ②. -3 ③. 3 ④. 大于 ⑤. 不变 ⑥. 不会
【解析】
【详解】(1)[1]将酒精灯放置在铁架台上,接下来根据酒精灯的高度调节铁圈b的高度,确保利用酒精灯的外焰部分加热。
(2)[2]如图乙,温度计的分度值为0.1℃,液柱位于0刻度线下方第3个刻度线处,所以示数为-3℃。
(3)[3]由图丙可知,冰从第2min开始熔化,到第5 min完全熔化,熔化过程共用了3min。
[4]冰熔化过程不断吸收热量,内能增大,所以第3min时的内能大于第2min时的。
[5]由图像丙可知,BC段是冰的熔化过程,吸收热量,温度不变。
(4)[6]液体沸腾的条件是:一是温度到达沸点;二是不断吸热。烧杯内水沸腾后,温度保持不变。试管中的水温未达到沸点时,能够从烧杯内水中吸热;达到沸点后,温度与烧杯内水温相同,不能吸热,故不会沸腾。
19. 小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时,恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像,如图甲所示,此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处,如图乙所示。
(1)图甲光屏上窗户的像是倒立、________的实像,生活中________就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜,根据他观察到的现象,可知光具座上凸透镜的焦距为________cm;
(2)把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处,凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变,调整烛焰、凸透镜和光屏高度,使三者的中心在________。可以适当的向________(选填“左”或“右”)移动光屏,使光屏上得到烛焰清晰的像;
(3)在(2)的基础上,把蜡烛向右移动一段距离,光屏上的像模糊了,可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的________(选填“近视”或“远视”)镜片,使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
【答案】 ①. 缩小 ②. 照相机 ③. 10 ④. 同一高度 ⑤. 右 ⑥. 远视
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据题意,物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,故图甲光屏上窗户的像是倒立、缩小的实像,生活中照相机就是应用这一成像原理工作。
[3]因像距
v=61cm-50cm=11cm
实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜,根据他观察到的现象为缩小的像,则像距在一倍焦距与二倍焦距之间,可知光具座上凸透镜的焦距为10cm。
(2)[4][5]把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处,凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变,调整烛焰、凸透镜和光屏高度,使三者的中心在同一高度,因物距变小,像距变大,故可以适当的向右移动光屏,使光屏上得到烛焰清晰的像。
(3)[6]在(2)的基础上,把蜡烛向右移动一段距离,光屏上的像模糊了,此时像在光屏右侧,因远视镜(凸透镜)对光线有会聚作用,可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的远视镜片,使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
20. 小丹选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N的两个木块(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)小丹水平匀速直线拉动木块,利用________条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验;
①分析甲、乙两次实验,可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力________的结论;
②分析甲、丙两次实验,可以得出压力相同时,接触面________,滑动摩擦力越大的结论;
③小丹从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹,可用________(填“①”或“②”)的结论进行解释;
(2)她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为________N,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 越大 ③. 越粗糙 ④. ② ⑤. 5 ⑥. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,水平匀速拉动木块做匀速直线运动,使其受到平衡力,根据二力平衡可知拉力大小等于摩擦力。
①[2]由甲乙两次实验可知,都在木板上滑动,接触面粗糙程度相同,乙图中压力大,弹簧测力计的示数大,即滑动摩擦力大,于是可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
②[3]由甲丙两次实验可得压力都为10N,接触面一个是木板,一个是毛巾,粗糙程度不同,拉力不同,摩擦力不同,于是可得压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
③[4]瓶盖设计了花纹,即增大了接触面的粗糙程度,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,可用实验②中的结论进行解释。
(2)[5][6]探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,应控制压力和接触面粗糙程度相同,用弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为为5N时,对木板的压力与甲相同为10N,拉动木板运动,木块相对地面静止,受平衡力,此时弹簧测力计B的示数与甲的相同为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
21. 小明用“伏安法”测量小灯泡的电功率,提供的实验器材有:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压为3V且保持不变)、滑动变阻器、电流表,电压表,开关及导线若干。
(1)如图甲所示,小明所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在甲图中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
( )
(2)小明连接完电路后,闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧,这时候所需要的操作是_____;
(3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I—U图象,据图象可知小灯泡的额定功率为_____W;
(4)小华利用小明的实验器材,只增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1和一个电阻箱R2,来测量小灯泡的额定功率,如图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图。则以下关于能否测出小灯泡额定功率的判断中正确的是_____
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能
(5)实验结束后,小明将该小灯泡单独与一个10Ω的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端,此时R0的功率是_____W
【答案】 ①. ②. 调零 ③. 0.75 ④. D ⑤. 0.4
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路图可知,电流表和灯泡并联,电压表串联在电路中,需要将电流表串联在电路中,电压表和灯泡并联,将灯泡与滑动变阻器相连的一端改接到开关右接线柱处;如下图所示:
(2)[2]闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧,此时需要对电流表进行调零;
(3)[3]图乙为灯泡的I—U图象,据图象可知,当灯泡的电压为2.5V时(灯泡正常发光),其电流为0.3A,则小灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)[4]丙方案中,R1、小灯泡、变阻器三者串联,丙图小灯泡额定电压2.5V,而电源电压只有3V,根据前面测的数据,10Ω的电阻和灯泡串联后,根据串联分压的特点,灯泡电压达不到额定电压,不可能正常发光,故丙方案不能测出小灯泡的额定电功率。
丁方案中,根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为3V,当电压表示数
U滑=U﹣UL=3V﹣2.5V=0.5V
时,灯泡正常发光,且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为0.5V,则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值(等效法),根据P=可以测出小灯泡的额定功率;所以,丙方案不行、丁方案能测出小灯泡的额定功率;
故选D;
(5)[5]由图乙知,当灯的电压
U灯=1.0V,
对应的电流
I=0.2A
时,根据串联电路电流的特点,通过定值电阻的电流大小等于0.2A,此时定值电阻的电压
U定=IR0=0.2A×10Ω=2V,
又根据串联电路电压的特点,灯和定值电阻的总电压
U=U灯+U定=1V+2V=3V
刚好为电源电压;所以,此时R0的功率
P0=U定I=2V×0.2A=0.4W。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 质量为60kg的工人站在水平地面上,用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体,水池底面积为15m2,物体重2000N、体积为0.1m3,物体未露出水面前,此装置机械效率为80%.(不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦)g取10N/kg求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,当他对地面的压强为2×103Pa时,池底受到水的压强的变化量.
【答案】(1)1000N;(2)250N;(3)50Pa.
【解析】
【详解】分析:(1)根据可求物体浸没在水中受到的浮力;
(2)不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦,根据,已知装置机械效率为80%,可求动滑轮重;
(3)已知工人的质量,可求工人的重力;已知工人对地面的压强,根据可求对地面的压力,根据可求绳子的拉力,根据可求出浮力的变化量,即可求排开液体的变化量,再根据求出液体深度的变化量,由可求池底受到水的压强的变化量,
解答:(1)物体浸没在水中受到的浮力:;
(2)不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦,装置机械效率;,解得:G动=250N;
(3)由图可知,n=4,工人的重力,,工人对地面的压力:,,此时绳子对人的拉力:,此时物体在长方形水池受到的浮力:,,物体排开液体的体积:由′可得,,排开液体的变化量:;液体深度的变化量:
,池底受到水的压强的变化量:.
答:(1)物体浸没在水中受到的浮力是1000N;
(2)动滑轮的重力是250N;
(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,当他对地面的压强为2×103Pa时,池底受到水的压强的变化量是50Pa.
【点睛】本题为力学综合题,考查了压强、浮力、机械效率的计算,题目较难.
23. 如图甲、乙所示是某型电烤箱和简化电路,工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,此电烤箱有高温和低温两个挡位,低温挡电功率为242W,高温挡功率为1210W,求:
(1)R1的阻值为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)在某次用电高峰期,关闭家里其它用电器,只让电烤箱高温挡工作,观察到家里的电能表(如图乙)的转盘6min内转过300转。求此时家庭电路的实际电压为多少伏?
【答案】(1)40Ω;(2)160Ω;(3)200V
【解析】
【详解】解:(1)当两开关S1、S2闭合时,R2短路,只有R1接入电路,此时的电阻小于两电阻串联的电阻,根据可知此时为高温挡,高温挡功率为1210W,则R1的阻值为
(2)当只闭合S1时,两电阻串联,为低温挡,低温挡电功率为242W,则两电阻的阻值为
可得R2的阻值为
(3)电能表盘中标有,表示每消耗的电能,电能表转盘转3000圈,电能表转盘转300转时,消耗的电能为
此时实际功率为
电烤箱高温挡工作,则此时家庭电路的实际电压为
答:(1)R1的阻值为40Ω;
(2)R2的阻值为160Ω;
(3)此时家庭电路的实际电压为200伏。
24. 在跨学科实践课上,某小组开展了“设计太阳能路灯照明系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成下列内容:
项目分解
①设计制作太阳能照明电路;
②设计太阳能路灯照明系统;
项目实施
(1)小明先设计了如图甲所示的电路,连接好电路后,放到阳光下,闭合开关灯泡发光。此电路中______提供电能;
(2)考虑到太阳能板只能在白天将太阳能转化为电能,路灯晚上实现照明。因此需要此照明系统白天储能,晚上进行照明,于是增加了蓄电池和光控开关(光控开关S在明亮环境自动接b,在较暗的环境自动接c)来实现这一功能,设计电路如图乙所示。请简要说明该路灯照明系统白天和晚上的工作过程:______;
项目拓展
小明家附近的一条路想要安装100盏路灯,要求路灯高6m,每晚照明时间8小时;
小组同学建议安装太阳能路灯,下表是小组成员为这条路选用的路灯的元件及参数,蓄电池的电池容量是由功率和时间相乘得到【如果功率单位用瓦特(W),时间单位用小时(h),电池的容量就为瓦特小时(Wh)】;
太阳能路灯部分技术参数表
灯杆
灯杆高6m,灯臂长1m
LED灯
12V/30W
太阳能板
单晶片电池板12V/70W
蓄电池
直流电压12V,电池容量900Wh
(3)根据以上信息可知蓄电池的容量900Wh=______J,由于阴天阳光不足,太阳能电池板几乎无法给蓄电池充电,这个太阳能照明系统能够在连续阴天的情况下至少保证______天晚上的正常照明(假设蓄电池能够施放储存的全部电能);
(4)请写出相比于普通路灯,太阳能路灯的优点:______。(一条即可)
【答案】 ①. 太阳能板 ②. 白天,开关S接b,太阳能电池板将太阳能转化为电能储存在蓄电池中,晚上,开关S接a,蓄电池给LED灯供电,使LED灯放光。 ③. 3.24×106 ④. 3 ⑤. 节能、环保、无污染等。
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲,太阳能板相当于电池,提供电能。
(2)[2]略。
(3)[3]蓄电池的容量为
W=Pt=900×3600W·s=3.24×106J
[4]这个太阳能照明系统能够在连续阴天的情况下工作的时间为
因为每天工作8h,故至少保证工作的天数为
即至少保证工作3天。
(4)[5]太阳能路灯节能、环保、无污染等。
【附加题】
25. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点移动到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A. 电源电压为14V
B. 乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
C. 定值电阻R2的阻值是20Ω
D. 滑片从b点滑到a点时,R的电功率变化了8W
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲知,R、R1、R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。
AB.滑动变阻器滑片P从b点滑到a点的过程中,其连入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,由可得,电路中电流变大,R2两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变小,综上可知,图乙中,dc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线,ec段表示V2的示数随电流表示数变化的图线;当滑片位于b点时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=1A,R1两端的电压为U1=12V,R2两端的电压为U2=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压为
①
当滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=3A,R1两端的电压为,R2两端的电压为,则电源的电压为
②
因电源的电压不变,所以解得R=1Ω,电源的电压为15V,故AB错误;
C.当R2两端电压为6V时,通过电路的电流为3A,则
故C错误;
D.滑片从b点滑到a点时,电流从1A变为3A,则R的电功率变化了
故D正确。
故选D。
26. 图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像(已做近似处理)。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.6 V~1.2 V之间调节,R0为100Ω的定值电阻。该电路工作原理是∶将Rt放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电路中电流保持2mA不变,可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是( )
A. 温度计表盘上显示30°C时,电源电压为0.68 V
B. 该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C~40 °C
C. 该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω~520Ω
D. 该电路中Rt工作时功率范围为1.2 mW~2.4 mW
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由图甲知道,温度计表盘上显示30°C时,Rt=280Ω,由图乙知道,此时电路总电阻
根据题意,由欧姆定律知道,电源电压
故A错误;
BC.由图甲知道,热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系是
①
当电源电压为0.6 V时,电路的总电阻
由串联电路电阻的规律知道,该热敏电阻的阻值
把代入①解得
t=40℃
当电源电压为1.2 V时,电路的总电阻
解得此时该热敏电阻的阻值
解得
t′=2.5℃
该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C~40 °C,该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω~500Ω,故B正确,C错误;
D.由知道,当时,该热敏电阻的阻值的功率
当时,该热敏电阻的阻值的功率
即该电路中Rt工作时功率范围为0.8 mW~2mW,故D错误。
故选B。
27. 超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I的变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12Ω,灯泡L上标有“6V 3W”字样。当电源电压为6V时,灯泡____(选能/不能)正常发光;若电源电压仍为6V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为_____A。若电源电压降为3V时,忽略温度对灯泡电阻的影响,此时电路的总功率为______W。
【答案】 ①. 能 ②. 1.1 ③. 0.75
【解析】
【详解】[1]灯泡正常发光时的电流
IL==0.5A
由于
0.5A<0.6A
所以,由乙图可知R1的阻值为0Ω,此时R2被短路,灯泡L两端的电压为6V,能正常发光。
[2]当灯泡发生短路时,R1与R2并联,电路中的电流超过0.6A,根据图乙可知,通过R1的电流大于0.6A时阻值为10Ω,此时R1的阻值为10Ω,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,此时电流表的示数
I=I1+I2==1.1A
[3]灯泡的电阻
RL==12Ω
若电源电压降为3V时,由I=可知电路中的电流小于0.6A,由乙图可知R1的阻值为0Ω,此时R2被短路,只有灯泡的简单电路,此时电路的总功率为
P==0.75W
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2024年辽宁省初中学业水平考试物理模拟试卷(九)
(本试卷共24道题满分80分,物理和化学考试时间共150分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效
一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. “二十四节气”已经被列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产,下列节气与雪形成的物态变化相同的是( )
A. 谷雨 B. 霜降 C. 寒露 D. 白露
2. 2023年11月13日,第十八届迪拜国际航空展在阿联酋迪拜的阿勒马克图姆机场开幕。当天,中国空军八一飞行表演队与多支世界知名飞行表演队共舞蓝天,向世界展示了中国空军的风采。下列说法正确的是( )
A. 现场观众听到“震耳”的轰鸣声,是因为声音的音调太高
B. 在飞机加速升空时,飞机周围的气压会增大
C. 飞机的发动机通过做功冲程来获得动力
D. 当飞机匀速盘旋时,它受到平衡力的作用
3. 在中国神话中,女娲炼五色石补天,彩虹即是五色石发出的光。下列自然现象的形成与彩虹形成属于同种光现象的是( )
A. 小孔成像 B. 有趣的倒影
C. 手影 D. 海市蜃楼
4. 如图所示是杭州亚运会运动项目图标,形象呈现出各运动项目的比赛过程,下列关于各比赛项目的说法正确的是 ( )
A. 射箭比赛中,运动选手用力将弓拉弯说明力可以使物体发生形变
B. 游泳比赛中,运动员用力划水时,手向后划水的作用力大于水对手的作用力
C. 举重比赛中,运动员举着杠铃不动时人也对杠铃做功了
D. 曲棍球比赛中,曲棍球的运动状态改变,是重力作用的结果
5. 佩戴式“计步器”的构造是在塑料管中密封一块磁铁,管外缠绕着线圈,运动时磁铁在管中反复运动,线圈中产生变化的电流,显示出运动的步数。下图中与其工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
6. 吸管是生活中常见的物品,小明用吸管进行科学研究,下列说法正确的是( )
A. 图甲:吸管的一端做得很尖,是为了增大压强
B. 图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C. 图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体冷胀热缩的性质
D. 图丁:用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
7. 如图所示,为家庭电路的总开关及其内部结构。下列有关说法正确的是( )
A. 瓷质手柄和底座均为绝缘体材料制成
B. 为了便于电路检修,总开关要安装在电能表的前面
C. 保险丝熔断后,应先排查故障再更换保险丝
D. 当熔断丝(保险丝)熔断时,电路中可能有短路故障发生
8. 将如图所示装有冰奶茶的圆柱形容器放在天平左盘调平后,在冰块熔化过程中(忽略其他物态变化),下列说法正确的是( )
A. 冰块受到的浮力逐渐变小
B. 杯底受到的压力变大
C. 杯底对托盘的压强保持不变
D. 添加已知体积的铁块、细线,就可以测出奶茶的密度
9. 图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。电源电压为18V,定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,湿敏电阻R的最大阻值为100Ω。在保证电路安全的前提下,下列说法正确的( )
A. 电流表示数的变化范围为0.2A~0.6A B. 电阻消耗的最大功率为0.9W
C. 电压表示数的变化范围为13V~15V D. 湿敏电阻的阻值变化范围为26Ω~100Ω
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 古代科技“阳燧”是西周时期发明的取火工具,其为球面内凹的青铜镜,如图所示,当用它正对着太阳时,射入“阳燧”的光线在凹面镜上发生______,使光线会聚到易燃物上,并将其点燃。太阳能属于______(选填“一次”或“二次”)能源。
11. 一石块和一个气球(气球内充有空气)捆在一起,浸没在水中下沉,在水中下沉的过程中,它们受到的液体压强将___________,它们受到的浮力将___________。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
12. 静电喷涂利用了静电现象,其喷涂原理如图所示,被喷涂的工件带正电。工作时,静电喷涂的喷枪接高压电源,雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带_____电,又由于同种电荷相互排斥而均匀散开后吸附在工件上;图中带电微粒移动过程中形成的电流方向是________(选填“向左”或“向右”)。
13. 小明同学利用图甲的装置探究滑轮组机械效率,当拉力时,恰好能将物体 匀速提升,则拉力做功______ ;图乙是滑轮组机械效率随物体 重力变化图像。图像中和相差,由此可知该动滑轮重______ 。
14. 如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方即可产生电能。产生的电能储存于魔方内并通过USB端口给移动设备充电,此魔方根据___________的原理发电,这个过程___________能转化为电能。
15. 小平家5月份的电费为50元,当地电价为0.5元/kW·h,5月末他家的电能表示数如图所示,5月初电能表的示数应为______。他单独使用电炖锅正常工作3min,电能表的转盘转过160转,则电炖锅的额定功率为______W。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 用一条光线照射凸透镜,折射光线a恰好经过凸透镜另一侧焦点。然后经水平地面上的平面镜反射,在墙壁上形成一个光点A.请在图中画出:(1)a的入射光线;(2)光点A的位置;(3)标出反射角度数。
17. 如图所示是一种可调风速的小风扇工作原理示意图,虚线框中是用于调风速的机械电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱。请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:旋钮带动滑片顺时针转动时,风力变大。
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 小明利用如图甲所示的装置,探究冰熔化过程中温度的变化规律。
(1)组装器材时,先将酒精灯放置在铁架台上,接下来调节______(填“a”或“b”)的高度。
(2)实验过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,为______℃。
(3)根据实验数据,小明绘制出了被测物质的温度随时间变化的图像如图丙所示。
①冰熔化过程共用了______min,第3min时的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)第2min时的内能;
②分析图像可知,冰熔化的过程中吸收热量,温度______。
(4)冰全部熔化后,继续加热直到杯内水持续沸腾,试管中的水______(填“会”或“不会”)沸腾。
19. 小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时,恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像,如图甲所示,此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处,如图乙所示。
(1)图甲光屏上窗户的像是倒立、________的实像,生活中________就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜,根据他观察到的现象,可知光具座上凸透镜的焦距为________cm;
(2)把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处,凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变,调整烛焰、凸透镜和光屏高度,使三者的中心在________。可以适当的向________(选填“左”或“右”)移动光屏,使光屏上得到烛焰清晰的像;
(3)在(2)的基础上,把蜡烛向右移动一段距离,光屏上的像模糊了,可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的________(选填“近视”或“远视”)镜片,使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
20. 小丹选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N的两个木块(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)小丹水平匀速直线拉动木块,利用________条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验;
①分析甲、乙两次实验,可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力________的结论;
②分析甲、丙两次实验,可以得出压力相同时,接触面________,滑动摩擦力越大的结论;
③小丹从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹,可用________(填“①”或“②”)的结论进行解释;
(2)她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为________N,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小________。
21. 小明用“伏安法”测量小灯泡的电功率,提供的实验器材有:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压为3V且保持不变)、滑动变阻器、电流表,电压表,开关及导线若干。
(1)如图甲所示,小明所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在甲图中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
( )
(2)小明连接完电路后,闭合开关前发现电流表指针位于“0”刻度线的左侧,这时候所需要的操作是_____;
(3)故障排除后进行实验,通过移动滑片记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I—U图象,据图象可知小灯泡的额定功率为_____W;
(4)小华利用小明的实验器材,只增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1和一个电阻箱R2,来测量小灯泡的额定功率,如图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图。则以下关于能否测出小灯泡额定功率的判断中正确的是_____
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能
D.丙方案不能,丁方案能
(5)实验结束后,小明将该小灯泡单独与一个10Ω的定值电阻R0串联后接入电压为3V的电源两端,此时R0的功率是_____W
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 质量为60kg的工人站在水平地面上,用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体,水池底面积为15m2,物体重2000N、体积为0.1m3,物体未露出水面前,此装置机械效率为80%.(不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦)g取10N/kg求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,当他对地面的压强为2×103Pa时,池底受到水的压强的变化量.
23. 如图甲、乙所示是某型电烤箱和简化电路,工作电压为220V,R1和R2均为电烤箱中的加热元件,此电烤箱有高温和低温两个挡位,低温挡电功率为242W,高温挡功率为1210W,求:
(1)R1的阻值为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)在某次用电高峰期,关闭家里其它用电器,只让电烤箱高温挡工作,观察到家里的电能表(如图乙)的转盘6min内转过300转。求此时家庭电路的实际电压为多少伏?
24. 在跨学科实践课上,某小组开展了“设计太阳能路灯照明系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助他们完成下列内容:
项目分解
①设计制作太阳能照明电路;
②设计太阳能路灯照明系统;
项目实施
(1)小明先设计了如图甲所示的电路,连接好电路后,放到阳光下,闭合开关灯泡发光。此电路中______提供电能;
(2)考虑到太阳能板只能在白天将太阳能转化为电能,路灯晚上实现照明。因此需要此照明系统白天储能,晚上进行照明,于是增加了蓄电池和光控开关(光控开关S在明亮环境自动接b,在较暗的环境自动接c)来实现这一功能,设计电路如图乙所示。请简要说明该路灯照明系统白天和晚上的工作过程:______;
项目拓展
小明家附近的一条路想要安装100盏路灯,要求路灯高6m,每晚照明时间8小时;
小组同学建议安装太阳能路灯,下表是小组成员为这条路选用的路灯的元件及参数,蓄电池的电池容量是由功率和时间相乘得到【如果功率单位用瓦特(W),时间单位用小时(h),电池的容量就为瓦特小时(Wh)】;
太阳能路灯部分技术参数表
灯杆
灯杆高6m,灯臂长1m
LED灯
12V/30W
太阳能板
单晶片电池板12V/70W
蓄电池
直流电压12V,电池容量900Wh
(3)根据以上信息可知蓄电池的容量900Wh=______J,由于阴天阳光不足,太阳能电池板几乎无法给蓄电池充电,这个太阳能照明系统能够在连续阴天的情况下至少保证______天晚上的正常照明(假设蓄电池能够施放储存的全部电能);
(4)请写出相比于普通路灯,太阳能路灯的优点:______。(一条即可)
【附加题】
25. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点移动到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A. 电源电压为14V
B. 乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线
C. 定值电阻R2的阻值是20Ω
D. 滑片从b点滑到a点时,R的电功率变化了8W
26. 图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像(已做近似处理)。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0.6 V~1.2 V之间调节,R0为100Ω的定值电阻。该电路工作原理是∶将Rt放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电路中电流保持2mA不变,可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是( )
A. 温度计表盘上显示30°C时,电源电压为0.68 V
B. 该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C~40 °C
C. 该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω~520Ω
D. 该电路中Rt工作时功率范围为1.2 mW~2.4 mW
27. 超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I的变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12Ω,灯泡L上标有“6V 3W”字样。当电源电压为6V时,灯泡____(选能/不能)正常发光;若电源电压仍为6V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为_____A。若电源电压降为3V时,忽略温度对灯泡电阻的影响,此时电路的总功率为______W。
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