内容正文:
江苏省苏州中学2024-2025学年度第一学期质量评估
高一物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间为75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
一、单选题(每题4分,共44分)
1. 连接江西省赣州市与广东省深圳市的赣深高速铁路全长约436km,设计运行车速为,铁路建成后,从赣州出发,乘坐高铁只要2小时就能到达深圳。下列说法正确的是( )
A. 题中的“436km”为位移
B. 题中的“2小时”为时刻
C. 铁路建成后,列车从赣州至深圳的平均速度一定小于
D. 铁路建成后,分析列车通过某一路标的时间时,可以将列车视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】AB.题中的“436km”是路程,“2小时”是通过这一路程所用的时间,选项AB错误;
C.列车从赣州至深圳做曲线运动,是其设计运行的平均速率,即路程与时间的比值,因位移小于路程,则平均速度一定小于,选项C正确;
D.列车的长度远大于路标的宽度,分析列车通过某一路标的时间时,不能将列车视为质点,选项D错误。
故选C。
2. 关于物体的运动,不可能发生的是( )
A. 加速度大小逐渐减小,速度也逐渐减小
B. 加速度方向不变,而速度方向改变
C. 加速度和速度都在变化,加速度最小时,速度最大
D. 加速度为零时,速度的变化率最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.若加速度和速度反向,则当加速度大小逐渐减小时,速度也逐渐减小,选项A可能发生;
B.若加速度和速度反向,加速度方向不变,而速度减到零后,方向会改变,选项B有可能发生;
C.加速度和速度同向时,物体做加速运动,加速度和速度都在变化,加速度最小时,速度最大,选项C有可能发生;
D.速度的变化率等于加速度,则当加速度为零时,速度的变化率一定为零,选项D不可能。
故选D。
3. 一辆汽车在平直公路上行驶,若以速度匀速行驶全程的四分之一,接着以完成剩下的四分之三路程,若它全程的平均速度为24km/h,则应为( )
A. 28km/h B. 30km/h C. 32km/h D. 60km/h
【答案】D
【解析】
【详解】设全程路程为x,时间为t,依题意,可得
解得
故选D。
4. 已知做匀加速直线运动的物体在某段时间内的第5s末速度为10m/s,则物体( )
A. 加速度一定为2m/s2
B. 前5s内位移一定是25m
C. 前10s内位移一定为100m
D. 前10s内位移不一定为100m
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体做匀加速直线运动,加速度为
当v0=0时a=2m/s2,故A错误;
B.前5s内位移为
当v0=0时x=25m,故B错误;
CD.根据推论可知,物体做匀加速直线运动,第5秒末的瞬时速度等于前10s内的平均速度,所以前10s内平均速度为10m/s,则前10s的位移一定为
x=t=100m
故C正确,D错误。
故选C。
5. 质点做匀加速直线运动,先后经过两点,速度为与,经历时间,则该质点在( )
A. 前一半路程的速度改变量为 B. 前时间内通过的位移为
C. 后时间内通过的位移为 D. 后一半路程的速度改变量为
【答案】D
【解析】
【详解】AD.根据匀变速直线运动的重要推论可知中间位置的速度为
故前一半路程的速度改变量为
后一半路程的速度改变量为
A错误,D正确;
B.根据匀变速直线运动的重要推论可知该过程的中间时刻速度为
根据平均速度求位移得前时间内通过的位移为
B错误;
C.后时间内通过的位移为
C错误。
故选D。
6. “翔龙高空长航时无人机”是中国新一代高空长航时无人侦察机。在某次飞行训练中,无人机沿地面做匀加速直线运动,连续经过两段分别为和的位移的过程中,无人机的速度变化量均为,则无人机的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设第一段的初速度为v1,末速度为v2,第二段末速度为v3,加速度为a,根据位移速度关系式得
变形得
两式相减得
所以
故C正确。
故选C。
7. 一物块在粗糙水平面上以一定的初速度沿直线匀减速滑行,第2s内的位移为6m,第3s内的位移为1.2m,物块的加速度大小是( )
A. 2.4m/s2 B. 3.6m/s2 C. 4.8m/s2 D. 5.0m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知第2s内的中间时刻的速度为
假设物块的运动时间大于等于3s,则第3s内的中间时刻的速度为
则匀减速的加速度为
故从1.5s减速的时间为
则假设不成立,即匀减速的时间小于3s,将刹车过程看成初速度为零的匀加速直线运动,设第3s加速的时间为,有
联立解得
,
故选D。
8. 如图所示,有一小球以某一初速度从斜面底部冲上斜面,依次还经过了A、B、C三点,并最高可到D点,已知AB、BC距离均为12m,所用时间分别为2秒和3秒,则C到D的距离应为( )
A. 3.6m B. 4.9m C. 8.6m D. 10m
【答案】B
【解析】
【详解】小球做匀变速直线运动,一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故段的中间时刻瞬时速度为
段的中间时刻瞬时速度
则加速度大小为
则小球经过点速度为
根据匀变速直线运动速度位移公式可得
故选B。
9. 研究物体做直线运动图像可以灵活选取纵轴、横轴所表示的物理量,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的位移等于
B. 乙图中,物体的加速度为1.0
C. 丙图中,物体在做匀加速直线运动
D. 丁图中,时物体的速度为15
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像的意义可知,图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小,故甲图中物体在这段时间内的位移大于,A错误;
B.根据匀变速直线运动规律
可知,在图像中,图线的斜率表示加速度的2倍,即
解得
B错误;
C.根据平均速度及物理图像的意义可知,图线的斜率表示时间的倒数,即物体运动的时间不变,C错误;
D.根据匀变速直线运动规律
可得
结合物理图像可得
所以是物体的速度
D正确。
故选D。
10. 电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,其中不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。图为某汽车加速过程的急动度随时间的变化规律。下列说法正确的是( )
A. 在时间内,汽车做匀加速直线运动
B. 在时间内,乘客感觉较舒适
C. 在时间内,汽车做匀加速直线运动
D. 在时间内,汽车加速度的变化量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由急动度的物理意义可知,在0~5.0s时间内,急动度增加,加速度增加变快,在5.0~10.0s时间内,急动度不变,加速度均匀增加,故ABC错误;
D.由急动度的物理意义可知,图像的面积表示加速度的变化量,在0~5.0s时间内,汽车加速度的变化量大小为
故D正确。
故选D。
11. 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,两车从时刻开始计时的图像如图所示。已知开始计时时乙车在甲车前处,且在和时两车各相遇一次,则下列判断正确的是( )
A. 0~6s内甲车的加速度大小是乙车的三倍
B. 时乙车的速度大小为16
C. 当乙车停止运动时,甲、乙两车仍相距6m
D. 两车在运动过程中就相遇两次
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设甲车的初速度大小为,加速度大小为,乙车的初速度大小为,加速度大小为,当两车在相遇时,有
当两车在相遇时,有
由图像可知
联立解得
甲的加速度为乙的2倍,乙的初速度为,AB均错误;
CD.在时,甲车速度大小为,由匀变速直线运动规律可知,乙车速度大小为
设两车又经过时间相遇,则有
解得
故两车会在时发生第三次相遇,由题图可知,乙车再运动速度变为零,
此时乙车的速度
此段时间内甲车的位移为
乙车的位移为
此时两车相距
综上所述,C正确,D错误。
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
二、填空题(共12分,每空2分)
12.
(1)关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,以下说法错误的是__________。
A. 电火花计时器接8V交变电源 B. 把纸带上打的第一个点设为计时起点
C. 释放小车时要在靠近打点计时器的一端 D. 先拉动纸带,再接通电源
(2)如图所示,是某同学用电火花计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,电火花计时器打点的时间间隔,将纸带上一点标记为A点,然后按打点顺序每隔4个点(图上没画出)依次标为B、C、……,小明通过测量计算得到两计数点间距分别是,,,,,。下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度。
位置
B
C
D
E
F
速度()
0.737
0.801
_________
0.928
0.994
(3)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线____。
(4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度__________(保留两位有效数字)。
(5)为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:;;;。求出其平均值。你认为a和哪个更准确,请说明理由________________。
(6)若用光电门测匀加速运动的加速度,已知遮光条的宽度为,遮光条先后通过两光电门的遮光时间分别为和,遮光条从开始遮住第1个光电门到开始遮住第二光电门的时间为,则加速度大小为_________,若不考虑测量引起的误差,该计算值____(填“大于”或“等于”或“小于”或“不确定”)真实值(保留两位有效数字)。
【答案】(1)ABD (2)
(3) (4)
(5)a,所测得的数据只用了两组,误差较大,不可取
(6) ①. ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
A.电火花打点计时器使用交流电,A错误,符合题意;
B.打点计时器开始打出的点迹较为密集,不利于测量点迹之间的距离,通常找出一个合适的点当作计时起点,B错误,符合题意;
C.释放小车时要在靠近打点计时器的一端,以便打出更多的点迹,C正确,不符题意;
D.使用打点计时器应先接通电源,再拉动纸带,D错误,符合题意。
故选ABD。
【小问2详解】
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得
【小问3详解】
描出对应点迹,连接起来,如图所示
【小问4详解】
在图像中,图线的斜率表示加速度的大小,则
【小问5详解】
由于
整理可得
所测得的数据只用了两组,误差较大,不可取。
【小问6详解】
[1]遮光条通过第一个光电门的速度
遮光条通过第二个光电门的速度
物体的加速度
[2]由匀变速直线运动的规律可知,遮光条的宽度与遮光条通过光电门的时间之比实际是遮光条通过光电门中间时刻的速度,设遮光条开始遮住第一个光电门时的速度为,开始遮住第二个光电门时的速度为,物体真实加速度为,则有
由数学知识可知
故,计算的加速度小于物体真实加速度。
三、解答题(共44分)
13. 甲、乙两辆玩具小车在0时刻都以相同的初速度从坐标原点处做加速直线运动,甲的位移与时间的比值与运动时间t的关系图像如图1所示;乙的加速度与运动时间t的关系图像如图2所示,已知2s末甲、乙的速度大小相等。求:
(1)甲小车的加速度大小及2s内的位移大小;
(2)2s末时乙小车的加速度大小。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)由图甲得
整理得
与匀变速直线运动位移时间关系
对比可得甲小车的加速度
小车甲的初速度
2s内小车甲的位移
(2)2s末甲小车的速度大小为
由
知图像图时间轴围的面积表示速度变化量的大小,对乙得
代入数据解得
14. 分拣机器人在智能系统的调度下,能够自主规划路线,确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图,机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下,再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率,机器人加速或减速运动时的加速度大小均为,AB距离,BC距离,机器人途经B处时的速率为零,要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求:
(1)机器人从A到B过程中,从静止加速到最大运行速率所需时间;
(2)机器人从A运动到B的时间;
(3)机器人从B运动到C的平均速度大小。
【答案】(1)1.2s
(2)3.2s (3)
【解析】
【小问1详解】
机器人从A到B过程中,从静止加速到最大运行速率所需时间
【小问2详解】
机器人从A运动到B的过程,加速运动位移
减速运动位移
匀速运动时间
则机器人从A运动到B的时间
【小问3详解】
由于,机器人从B运动到C的过程不能加速度到最大速度,设机器人加速到后开始减速,加速和减速过程中时间和位移大小相等,设机器人从B运动到C的时间为t2
解得
15. 如图所示为研究自动驾驶技术的一个实验示意图,在平直公路上,汽车A向超声测速仪B做直线运动,设t1=0时汽车A与测速仪B相距d1=347.5m,此时测速仪B发出一个超声波信号和红外线,汽车A接收到红外线时刹车,当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A恰好停止,此时汽车A和测速仪B相距d2=337.5m,已知超声波的速度v=340m/s,红外线的速度远大于超声波的速度。求:
(1)汽车A接收到超声波的信号时,它与测速仪B的间距;
(2)汽车A自刹车至停下的时间;
(3)汽车A刹车过程中的加速度和初速度的大小。
【答案】(1)340m;(2)2s;(3)a = 5m/s²;v0 = 10m/s
【解析】
【详解】(1)红外线的传播速度等于光速,可以认为汽车A与测速仪B相距d1=347.5m时开始刹车做匀减速运动到停止;设汽车A接收到超声波的信号时,它与测速仪B的间距为x,那么汽车从刹车到停止先后通过d1-x与x-d2两段距离所用时间分别等于超声波的往返时间,这两段时间一定是相等的;根据初速度等于零的匀加速直线运动的连续相等时间的比例规律,这两段的距离之比为3:1
解得
(2)汽车A自刹车至停下的时间等于超声波的往返时间
(3)由逆向思维,汽车A刹车过程中的加速度大小为
解得
由逆向思维,汽车A刹车过程中的初速度为
16. 猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的大型猫科肉食性动物,捕猎时能达到最大时速。在一次捕猎过程中,猎豹发现它的正前方的地方有一只羚羊,开始以加速度加速至最大时速追击羚羊,羚羊在猎豹起跑后察觉后方有天敌追击自己,就以加速度加速至最大时速向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作,两者均可看作质点且只做直线运动。
(1)求猎豹在其加速过程中所用的时间和位移大小;
(2)求猎豹开始追击羚羊捕猎后第末,猎豹与羚羊之间的距离;
(3)若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为,后筋疲力尽以做减速运动,羚羊一直按照最高时速逃跑,根据所学知识计算分析本次猎豹为了捕猎成功,初始时与羚羊的距离不得超过多少。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
猎豹达到最大时速所需要的时间为
根据匀变速直线运动位移时间公式可得
【小问2详解】
猎豹前内走过的位移为,羚羊有的反应时间,羚羊加速至速度最大所需时间为
设羚羊反应时间,可知羚羊在前4内位移为
二者相对位移为
初始时羚羊在猎豹前方,可知第末猎豹与羚羊之间的距离为
【小问3详解】
按题意分析,猎豹只有在最高时速时间内或者在做减速运动时与羚羊的最大时速相同前追上羚羊才能捕猎成功,其他情况均不能成功。故先分析在猎豹极限时间内与藏羚羊的位移,猎豹极限时间为,猎豹在前的位移为
羚羊在前的位移为
猎豹在极限时间内未能追上羚羊;再计算分析猎豹做减速运动时的情况猎豹减速时与羚羊同速度时需要的时间为
根据
解得猎豹的位移为
羚羊的位移为
则此时猎豹与羚羊之间的距离
则猎豹为了捕猎成功,初始时与羚羊的距离不得超过。
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江苏省苏州中学2024-2025学年度第一学期质量评估
高一物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间为75分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共44分)
一、单选题(每题4分,共44分)
1. 连接江西省赣州市与广东省深圳市的赣深高速铁路全长约436km,设计运行车速为,铁路建成后,从赣州出发,乘坐高铁只要2小时就能到达深圳。下列说法正确的是( )
A. 题中的“436km”为位移
B. 题中的“2小时”为时刻
C. 铁路建成后,列车从赣州至深圳的平均速度一定小于
D. 铁路建成后,分析列车通过某一路标的时间时,可以将列车视为质点
2. 关于物体的运动,不可能发生的是( )
A. 加速度大小逐渐减小,速度也逐渐减小
B. 加速度方向不变,而速度方向改变
C. 加速度和速度都在变化,加速度最小时,速度最大
D. 加速度为零时,速度的变化率最大
3. 一辆汽车在平直公路上行驶,若以速度匀速行驶全程的四分之一,接着以完成剩下的四分之三路程,若它全程的平均速度为24km/h,则应为( )
A. 28km/h B. 30km/h C. 32km/h D. 60km/h
4. 已知做匀加速直线运动的物体在某段时间内的第5s末速度为10m/s,则物体( )
A. 加速度一定为2m/s2
B. 前5s内位移一定是25m
C. 前10s内位移一定为100m
D. 前10s内位移不一定为100m
5. 质点做匀加速直线运动,先后经过两点,速度为与,经历时间,则该质点在( )
A. 前一半路程的速度改变量为 B. 前时间内通过的位移为
C. 后时间内通过的位移为 D. 后一半路程的速度改变量为
6. “翔龙高空长航时无人机”是中国新一代高空长航时无人侦察机。在某次飞行训练中,无人机沿地面做匀加速直线运动,连续经过两段分别为和的位移的过程中,无人机的速度变化量均为,则无人机的加速度为( )
A. B. C. D.
7. 一物块在粗糙水平面上以一定的初速度沿直线匀减速滑行,第2s内的位移为6m,第3s内的位移为1.2m,物块的加速度大小是( )
A. 2.4m/s2 B. 3.6m/s2 C. 4.8m/s2 D. 5.0m/s2
8. 如图所示,有一小球以某一初速度从斜面底部冲上斜面,依次还经过了A、B、C三点,并最高可到D点,已知AB、BC距离均为12m,所用时间分别为2秒和3秒,则C到D的距离应为( )
A. 3.6m B. 4.9m C. 8.6m D. 10m
9. 研究物体做直线运动图像可以灵活选取纵轴、横轴所表示的物理量,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的位移等于
B. 乙图中,物体的加速度为1.0
C. 丙图中,物体在做匀加速直线运动
D. 丁图中,时物体的速度为15
10. 电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,其中不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。图为某汽车加速过程的急动度随时间的变化规律。下列说法正确的是( )
A. 在时间内,汽车做匀加速直线运动
B. 在时间内,乘客感觉较舒适
C. 在时间内,汽车做匀加速直线运动
D. 在时间内,汽车加速度的变化量大小为
11. 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,两车从时刻开始计时的图像如图所示。已知开始计时时乙车在甲车前处,且在和时两车各相遇一次,则下列判断正确的是( )
A. 0~6s内甲车的加速度大小是乙车的三倍
B. 时乙车的速度大小为16
C. 当乙车停止运动时,甲、乙两车仍相距6m
D. 两车在运动过程中就相遇两次
第Ⅱ卷(非选择题,共56分)
二、填空题(共12分,每空2分)
12.
(1)关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,以下说法错误的是__________。
A. 电火花计时器接8V交变电源 B. 把纸带上打的第一个点设为计时起点
C. 释放小车时要在靠近打点计时器的一端 D. 先拉动纸带,再接通电源
(2)如图所示,是某同学用电火花计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,电火花计时器打点的时间间隔,将纸带上一点标记为A点,然后按打点顺序每隔4个点(图上没画出)依次标为B、C、……,小明通过测量计算得到两计数点间距分别是,,,,,。下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度。
位置
B
C
D
E
F
速度()
0.737
0.801
_________
0.928
0.994
(3)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线____。
(4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度__________(保留两位有效数字)。
(5)为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:;;;。求出其平均值。你认为a和哪个更准确,请说明理由________________。
(6)若用光电门测匀加速运动的加速度,已知遮光条的宽度为,遮光条先后通过两光电门的遮光时间分别为和,遮光条从开始遮住第1个光电门到开始遮住第二光电门的时间为,则加速度大小为_________,若不考虑测量引起的误差,该计算值____(填“大于”或“等于”或“小于”或“不确定”)真实值(保留两位有效数字)。
三、解答题(共44分)
13. 甲、乙两辆玩具小车在0时刻都以相同的初速度从坐标原点处做加速直线运动,甲的位移与时间的比值与运动时间t的关系图像如图1所示;乙的加速度与运动时间t的关系图像如图2所示,已知2s末甲、乙的速度大小相等。求:
(1)甲小车的加速度大小及2s内的位移大小;
(2)2s末时乙小车的加速度大小。
14. 分拣机器人在智能系统的调度下,能够自主规划路线,确保高效、准确的分拣作业。如图所示为某次分拣过程示意图,机器人从A处由静止出发沿两段直线路径AB、BC运动到C处停下,再将货物从托盘卸到分拣口。已知机器人最大运行速率,机器人加速或减速运动时的加速度大小均为,AB距离,BC距离,机器人途经B处时的速率为零,要求机器人能在最短时间内到达分拣口。求:
(1)机器人从A到B过程中,从静止加速到最大运行速率所需时间;
(2)机器人从A运动到B的时间;
(3)机器人从B运动到C的平均速度大小。
15. 如图所示为研究自动驾驶技术的一个实验示意图,在平直公路上,汽车A向超声测速仪B做直线运动,设t1=0时汽车A与测速仪B相距d1=347.5m,此时测速仪B发出一个超声波信号和红外线,汽车A接收到红外线时刹车,当测速仪B接收到反射回来的超声波信号时,汽车A恰好停止,此时汽车A和测速仪B相距d2=337.5m,已知超声波的速度v=340m/s,红外线的速度远大于超声波的速度。求:
(1)汽车A接收到超声波的信号时,它与测速仪B的间距;
(2)汽车A自刹车至停下的时间;
(3)汽车A刹车过程中的加速度和初速度的大小。
16. 猎豹是一种广泛生活在非洲大草原上的大型猫科肉食性动物,捕猎时能达到最大时速。在一次捕猎过程中,猎豹发现它的正前方的地方有一只羚羊,开始以加速度加速至最大时速追击羚羊,羚羊在猎豹起跑后察觉后方有天敌追击自己,就以加速度加速至最大时速向正前方逃跑。现为了简便处理不考虑现实中猎豹和羚羊存在的转弯动作,两者均可看作质点且只做直线运动。
(1)求猎豹在其加速过程中所用的时间和位移大小;
(2)求猎豹开始追击羚羊捕猎后第末,猎豹与羚羊之间的距离;
(3)若猎豹以最大时速追捕猎物的生理极限时间为,后筋疲力尽以做减速运动,羚羊一直按照最高时速逃跑,根据所学知识计算分析本次猎豹为了捕猎成功,初始时与羚羊的距离不得超过多少。
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