内容正文:
2025年江苏省南通市海安13校中考物理一模试卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1. 下列四个选项中,客观存在的是( )
A. 光线 B. 磁感线 C. 电磁波 D. 永动机
【答案】C
【解析】
【详解】A.光线是为了表示光的传播情况,用带箭头的直线表示光的传播径迹和方向,不是客观存在的,故A错误;
B.磁感线是为了方便、形象的描述磁场所画的带箭头的曲线,不是客观存在的,故B错误;
C.电磁波是客观存在的,故C正确;
D.永动机不符合能量守恒定律,不是客观存在的,故D错误。
故选C。
2. 下列事例中,没有利用水的比热容大这一特性的是( )
A. 在北方冬天,菜窖里放几桶水可以防止菜被冻坏
B. 供暖系统用热水循环供热
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 汽车的发动机用水降温
【答案】A
【解析】
【详解】A.在北方冬天,菜窖里放几桶水可以防止菜被冻坏,利用水凝固时放出热量,不是利用水的比热容大的特点,故A符合题意;
B.因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天供暖系统使用热水循环供暖,故B不符合题意;
C.沿海地区和沙漠地区相比,沿海地区水多,水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水的温度变化小,昼夜温差小;沙漠地区多砂石,砂石的比热容较小,在相同的吸放热条件下,砂石的温度变化大,故C不符合题意;
D.因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车的发动机用水降温,故D不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,关于“探究电磁联系”的四个实验情境,下列说法正确的是( )
A. 甲实验中小磁针最终静止时与通电导线平行
B. 将乙实验中ab棒竖直上下移动时,灵敏电流计指针不会左右摆动
C. 丙实验装置只可以研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
D. 丁实验揭示了发电机的工作原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲装置是奥斯特实验,实验表明电流周围存在磁场,实验中小磁针最终静止时与通电导线垂直,故A错误;
B.将乙实验中ab棒竖直上下移动时,不切割磁感线,不会产生感应电流,灵敏电流计指针不会左右摆动,故B正确;
C.图丙装置两个电磁铁串联在电路中,电流相等,线圈匝数不同,所以可以探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系;若移动滑动变阻器,可以改变电路中的电流,所以还可以探究电磁铁磁性强弱跟电流的关系,故C错误;
D.图丁装置是通电导体在磁场中受力而运动,是电能转化为机械能,是电动机的原理,故D错误。
故选B。
4. 2024年5月,中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是( )
A. 热机做功冲程 B. 钻木取火过程 C. 水力发电过程 D. 物体上抛过程
【答案】A
【解析】
【详解】火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,该过程为内能转化成机械能。
A.热机做功冲程中内能转化成机械能,故A符合题意;
B.钻木取火过程机械能转化成内能,故B不符合题意;
C.水力发电过程为机械能转化成电能,故C不符合题意;
D.物体上抛过程中克服阻力做功,机械能转化成内能,故D不符合题意。
故选A。
5. 物理学中经常看到形如的公式.一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A. 匀速直线运动时的速度 B. 物质的密度
C. 物质的比热容 D. 导体中电流
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀速直线运动的物体速度保持不变,速度跟路程无关,速度与时间无关,故A不符合题意;
B.物质的密度是物质的一种特性,与物质种类和状态有关,与质量和体积无关,故B不符合题意;
C.比热容是物质的一种属性,与吸热多少、质量、温度变化无关,故C不符合题意;
D.电压是形成电流的原因,电阻是表示对电流的阻碍作用,所以电流的大小与电压、电阻都有关,故D符合题意。
故选 D。
6. 某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同。第一种方法搬书的功率为,效率为,第二种方法搬书的功率为,效率为,用这两种方法搬书的有用功分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】所有的书一起搬上楼和分两次搬的书的总重力不变,书上升的高度不变,所以对书做的有用功不变,故W1=W2;由于所有的书一起搬上楼,克服人的重力做功1次;分两次搬书克服人的重力做功2次;所以分两次搬书做的额外功多,故分两次搬书做的总功多,所以所有的书一起搬上楼的机械效率大于分两次搬书的机械效率,即η1>η2;因上楼的速度相同,方法二需要上楼二次,所以方法二所用时间是第一次的两倍,由可知P1>P2。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 某智能手机的锂电池上标有“”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压3.7V不变,增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能,需要充电40min,此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近( )
A. 节能灯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】此时手机的快充电流
A.节能灯正常工作时的电流约0.1A,故A不符合题意;
BD.电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1A,故BD不符合题意;
C.电饭锅正常工作时的电流约5A,故C符合题意。
故选C。
8. 如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光.若电路中只有一处故障,则是( )
A. 灯L2短路
B. 灯L2所在支路开路
C. c、d两点间开路
D. c点左侧的零线开路
【答案】C
【解析】
【详解】A.断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路, 若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;
B.若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故B错误;
C.若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故C正确.
D.闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路,故D错误;
9. 如图是用相同的加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A. t1~t2时间内物质a的温度不变,内能不变
B. 如果a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
C. 温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
D. b的比热容大于c的比热容
【答案】B
【解析】
【详解】由图象知:
A.t1~t2时间内,物质a的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故A错误;
B.如果a、b是同种物质,比热容相同,升高相同的温度时,b的加热时间长,b吸收的热量多,根据Q=cmΔt知,b的质量大于a的质量,故B正确;
C.温度从T1升高到T2时,a物质的加热时间比b物质短,所以a物质吸收的热量比b少,故C错误;
D.用相同的加热装置对b、c两种物质加热时,0~t1时间内两种物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,但由于不知道b、c质量的大小,不能判断出b、c比热容的大小,故D错误。
故选B。
10. 图甲是灯泡L的图像,灯泡的额定电压为。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻的阻值为,电流表量程为,电源电压可调。在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是( )
A. 灯泡与定值电阻功率之比最小为2∶3
B. 随着电压变大,灯泡与定值电阻电流之比逐渐变大
C. 电路总功率最大可达到
D. 电源电压可能在至之间
【答案】A
【解析】
【详解】由图乙可知,闭合开关后,电阻与灯泡L并联,电流表测干路电流;
电阻的阻值为,当的电压为时,通过它的电流
且通过R0的电流与它两端的电压成正比,据此在图甲中画出其I-U图像,如下图所示:
CD.电阻R0与灯泡L并联,灯泡额定电压为2.5V,则为了保证小灯泡的安全,灯泡的电压最大为2.5V,由并联电路的电压特点可知电源电压(电阻R0两端的电压)最大为2.5V,由图像可知此时通过灯泡的电流为0.26A,根据欧姆定律可知此时通过R0的电流,
此时干路电流为
所以电源电压不能调到;由图像可知,当电阻R0与灯泡L的电压都为时,通过灯泡的电流为,通过R0的电流I0″=0.36A;此时干路电流最大为Imax=IL′+I0″=0.24A+0.36A=0.6A
所以电源可调的最大电压为1.8V,即电源电压不能超过1.8V,则电路的最大总功率为P总max=UmaxImax=1.8V×0.6A=1.08W<1.5W
故CD错误;
A.并联电路中各支路两端的电压相等,由图像可知,当电源电压U>1V时,IL<I0,根据P=UI可知PL<P0,且灯泡的电流增大得越来越慢,而通过电阻R0的电流均匀增大,则灯泡的电功率增大得越来越慢,而电阻R0的电功率均匀增大,所以逐渐减小;由前面解答可知电源电压最大为,则此时灯泡与定值电阻的电功率之比最小,最小为PL∶P0=UmaxIL′∶UmaxI0″=IL′∶I0″=0.24A∶0.36A=2∶3
故A正确;
B.由图像可知,当电源电压时,,但通过灯泡的电流先增大得快后增大得慢,则灯泡与定值电阻的电流之比先增大后减小;当电源电压时,,此时减小为1;当电源电压时,,此时小于1,所以,随着电压变大,灯泡与定值电阻的电流之比先增大后减小,故B错误。
故选A。
二、填空题:本大题共4小题,共16分。
11. 小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,请将图中对应位置的内容填写正确:A______;B______;C______;D______。
【答案】 ①. 奥斯特 ②. 电磁起重机 ③. 电动机 ④. 电磁感应
【解析】
【详解】[1]奥斯特发现通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应。
[2]电磁起重机利用了电流的磁效应。
[3]电动机的原理是磁体对电流有力的作用。
[4]法拉第发现了电磁感应现象。
12. 如图所示为“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。风能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。风力发电将空气的______能转化为电能。某正在工作的四冲程汽油机,若其飞轮的转速是,则汽油机每秒钟对外做功______次。
【答案】 ① 可再生 ②. 机械 ③. 30
【解析】
【详解】[1]风能是可以从自然界中源源不断地得到的能源,是可再生能源。
[2]风力发电消耗机械能,产生电能,将空气的机械能转化为电能。
[3]汽油机每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。某正在工作的四冲程汽油机,若其飞轮的转速是
则汽油机每秒钟对外做功30次。
13. 小明注意观察了空调和冰箱的铭牌:
(1)空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为4800W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则该空调制冷消耗的电功率为______W。
容积
185
额定电压
220
功率
120
耗电量()
(2)家用电冰箱是间歇性工作的。某种电冰箱铭牌的参数如表所示,电冰箱在标定耗电量下正常工作时,一天实际工作______h,若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为,则该电冰箱每天启动______次,每工作一次标有“”的电能表指示灯闪烁______次。
【答案】(1)1500
(2) ①. 6 ②. 36 ③. 30
【解析】
小问1详解】
因为能效比是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率比,所以能效比为3.2的空调消耗的电功率
【小问2详解】
[1][2][3]从表格可知,电冰箱一天的耗电量为,电功率为P=120W=0.12kW
一天的实际工作时间为
电冰箱每次从启动到停止工作的时间为
一天启动次数
电冰箱每工作一次消耗的电能为
又因为每消耗1kW·h的电能,电能表指示灯闪烁1500次,则电冰箱每工作一次电能表指示灯闪烁的次数为
14. 某热敏电阻温度计的简化电路如图甲所示,为热敏电阻,其阻值随温度t变化的图像如图乙所示,为定值电阻,阻值为,电源电压可在之间调节。测温时,电源电压自动调控,通过的电流为某一定值,两端的电压会随阻值均匀变化,将电压表表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可直接从电压表表盘上读出温度值。
(1)该款热敏电阻温度计表盘上的温度刻度值______(选填“均匀”或“不均匀”);测温过程中,当温度升高时,两端的电压会______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)测温时,通过的电流值恒为2mA,电压表表盘上显示的温度是,此时电源电压为______V,该热敏电阻温度计测量温度的范围为______;若要能让该温度计测量的最高温度值更高一些,则应______。
【答案】(1) ①. 均匀 ②. 减小
(2) ①. 1 ②. ③. 增大定值电阻的大小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图甲知道,两电阻串联,电压表测两端的电压,通过的电流为某一定值;设R的阻值与温度的函数关系为
由图乙可得------①
------②
①②两式联立可得,
则电阻与温度的函数关系为
两端的电压可表示为
与t是一次函数,因而刻度是均匀的,且温度越高,U1越小。
【小问2详解】
[1] 通过的电流值恒为,电压表表盘上显示的温度是,则
此时电源电压为
[2]之间调节,当电压为时,电路中电阻为,
即
解得t=40℃
当电压为1.2V时,电路中电阻为,
即
解得t=10℃
该热敏电阻温度计测量温度的范围为
[3]根据电压和电流不变时,总电阻不变,温度更高时,热敏电阻更小,可以增大定值电阻的大小。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
15. 根据图中标注的信息标出磁感线的方向,并在图中括号内标出小磁针的极性。
【答案】
【解析】
【详解】由电流表旁的标注可知,电源左侧为负极,由右手螺旋定则可知,螺线管右侧为N极,磁体周围的磁感线从N极出发回到S极。根据异名磁极相互吸引可知,小磁针左侧为S极,右侧为N极,如图所示
16. 作出如图中以l为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)。
【答案】
【解析】
【详解】力臂为支点到力的作用线的距离,作与l垂直的带箭头的直线,即可得动力F的作用线,直线与杠杆的交点为动力F的作用点;杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力,作用在杠杆上,方向竖直向下,如图所示:
17. 如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中。
【答案】
【解析】
【详解】灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套,这样在断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡,又能更安全。三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。如图所示:
四、实验探究题:本大题共4小题,共25分。
18. 在“探究滑轮组工作时的特点”活动中,小明用如图所示的滑轮组提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下(不计绳重)。
实验序号
钩码重
钩码上升高度
拉力
绳端移动的距离
1
10
30
2
10
30
3
10
30
(1)实验时,用手竖直向上______拉动弹簧测力计,读出弹簧测力计的示数;
(2)第①次实验中,滑轮组的机械效率为______(保留一位小数);
(3)从实验数据可得出实验结论:同一滑轮组,______,机械效率越高;
(4)小明根据表格中的数据,发现重物的重力越大,由摩擦引起的额外功______(选填“越大”“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释:______。
【答案】(1)匀速 (2)
(3)所提升物重越大 (4) ①. 越大 ②. 所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多
【解析】
【小问1详解】
在实验中,为了正确测出拉力的大小,应拉动弹簧测力计竖直向上匀速上升。
【小问2详解】
根据第①次实验数据可知
总功
机械效率
【小问3详解】
第2次的机械效率;
第3次的机械效率;
由表中实验序号为1、2、3的实验数据可知,对于同一动滑轮,所提升物重越大,机械效率越高。
【小问4详解】
[1][2]在计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值
即克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功时,要控制物体提升的高度相同,故应通过比较第①、②和③组的数据;第①次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功
第②次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功
第③次克服绳重和绳子与轮之间的摩擦做的功
故重物的重力越大,差值越大,原因是:所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多。
19. 如图所示的甲、乙、丙三个实验:(甲实验中;丙实验中三个烧瓶中装入体积相同的液体;实验中不计热量的损失)
(1)上述三个热学实验中,为了“探究不同物质吸热升温现象”的是______(选填“甲”、“乙”或“丙”中的一组或几组,下同)组实验,通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的是______组实验;乙组实验烧杯中水的质量和初温均相等,发现用酒精加热烧杯中水温升的快,______(选填“能”或“不能”)说明酒精的热值大。
(2)丙实验,探究“电流热效应与电流大小的关系”时,滑动变阻器的主要作用是______。若探究“电流热效应与电阻大小的关系”,需要选择______烧瓶接入电路。接着做“探究水和煤油吸热升温现象”的实验,将A烧瓶中与电路中R并联进行实验,存在的问题是______。正确调整后电路通电一段时间,测算出Δt水∶Δt煤油=1∶2,则煤油的比热容______J/(kg·℃)[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 乙、丙 ③. 不能
(2) ①. 改变电路中的电流 ②. B ③. 未控制水和煤油的质量相同 ④.
【解析】
【小问1详解】
[1]为了“探究不同物质吸热升温现象”,要控制相同时间吸热相同,故选用相同的加热装置,加热不同的液体,即是甲组实验。
[2]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,这种燃料热值越大,通过比较温度计示数的变化量来比较吸放热多少的乙组实验;根据转换法,丙实验中通过比较温度计示数的变化量来比较吸放热多少的;
[3]乙实验中,发现用酒精加热烧杯中水温度升得快,但升高的不一定多,不能说明酒精的热值大。
【小问2详解】
[1]丙图中探究“电流热效应与电流大小的关系”时,需要改变电路中的电流,因此滑动变阻器的作用是改变电路中的电流。
[2]若探究“电流热效应与电阻大小的关系”,需要控制电流相同,电阻不同,因此应将B烧瓶接入电路。
[3]若要探究“探究水和煤油吸热升温现象”的实验,需要控制水和煤油质量相同,而实验中水和煤油的体积相同,质量不同,因此未控制不同物质的质量相同。
[4]正确调整后电路通电一段时间,质量相同的水和煤油吸收的热量是相同的,由于Δt水∶Δt煤油=1∶2
得到
煤油的比热容为
20. 小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时,准备了以下器材:电压恒为6V的学生电源、小灯泡(额定电压为,正常发光时的电流约为)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)图甲是小明连接的部分实物电路,请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大_________。
(2)现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择,应选择______(选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验;连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表的示数都很小,接下来应进行的操作是______。
(3)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“右”或“左”)移动,直到小灯泡正常发光。小明根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像(如图丙),由图像可得小灯泡的额定功率为______W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,小明又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,此时它的实际功率______(选填“大于”或“小于”),原因是______。
(5)在测量小灯泡电功率的实验过程中,电流表坏了,小明找来一个阻值合适的定值电阻,设计了如图丁的电路图,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点1,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡额定电压;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2拨到触点2,记下此时电压表示数为U,则小灯泡的额定功率表达式______。(用、U和表示)
【答案】(1) (2) ①. B ②. 移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光
(3) ①. 右 ②.
(4) ①. 大于 ②. 灯丝的电阻随温度的升高而增大
(5)
【解析】
【小问1详解】
小灯泡正常发光时的电流约为0.3A,故电流表选用小量程串联在电路中;滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与电流表串联在电路中,如下图所示:
【小问2详解】
[1][2]小灯泡正常发光时的电流约为0.3A;当灯正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路中的电阻为
由图丙可知,电流最小时为0.1A,则此时滑动变阻器接入电路的阻值是
故为了能够顺利完成实验探究,应选用“60Ω 1A”的滑动变阻器,即选B;闭合开关,发现电流表和电压表的示数都很小,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不亮,说明灯泡实际功率太小,故接下来应进行的操作是:移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光。
【小问3详解】
[1][2]问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.7V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向右移动,直到小灯泡正常发光;
由图丙可知,灯泡额定电压对应的额定电流为0.25A,则小灯泡额定功率为;
【小问4详解】
因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,根据可知,把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,灯丝温度低,电阻变小,根据欧姆定律可知通过灯丝的电流大于额定电流的一半,根据可知,测得的实际功率大于其额定功率的。
【小问5详解】
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点1,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡额定电压,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2拨到触点2,记下此时电压表示数为U,此时测量的是和小灯泡的电压之和,则定值电阻两端电压为,
根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,小灯泡额定电流为
则小灯泡的额定功率表达式
21. 在进行篮球投篮比赛时,小明发现篮球落地后都会反弹,但反弹的高度却不同。为了“探究球反弹的高度与哪些因素有关”,小明和同学们提出如下猜想:
猜想1:与球下落的高度有关;
猜想2:与球的种类有关;
猜想3:与球内的气压有关;
猜想4:与地面的材料有关。
(1)为了验证上述猜想是否正确,小明用带气压计的充气泵分别给标准的篮球、排球和足球充相同气压值的气体,将三个球分别从同一高度自由下落到同一水泥地面,发现用尺测出三球反弹的高度都不相等。实验说明猜想______(选填“1”、“2”、“3”或“4”)是正确的。
(2)小明将同一篮球充入不同气压值的气体,从不同高度自由下落到木质或水泥地面,用尺测出球反弹的高度,进行多次实验。记录的部分数据如表:
实验序号
球内气压
下落高度
地面材料
反弹的高度
1
120
木质
80
2
120
水泥
90
3
135
水泥
100
4
150
水泥
110
5
110
水泥
95
①比较实验序号为2、3、4的数据,可得出的结论是:______;
②比较实验序号为______的数据,可得出结论:球反弹的高度与地面的材料有关;
③比较实验序号为2、5的数据,______(选填“能”或“不能”)验证猜想3是否正确,理由是______。
【答案】(1)2 (2) ①. 见解析 ②. 1、2 ③. 能 ④. 见解析
【解析】
【小问1详解】
小明用带气压计的充气泵分别给标准的篮球、排球和足球充相同气压值的气体,将三个球分别从同一高度自由下落到同一水泥地面,发现用尺测出三球反弹的高度都不相等。此次改变了球的种类,反弹高度不等,故说明猜想2是正确的。
【小问2详解】
①[1]比较实验序号为2、3、4的数据,控制了球的种类、球内的气压、地面材料相同,改变的是下落高度,且下落高度越高,反弹高度越高,可得出的结论是:球的种类、球内气压和地面材料相同时,球下落的高度越高,反弹的高度越高。
②[2]研究球反弹的高度与地面的材料关系,必须控制球的种类、球内气压和下落高度相同,比较实验序号为1、2的数据,可得出结论:球反弹的高度与地面的材料有关。
③[3][4]比较实验序号为2、5的数据,虽然第5次的下落高度较低,但反弹高度较大,故推理第5次的下落高度与第2次相同,反弹高度大于95cm,一定大于第2次的90cm,故能验证猜想3是否正确,理由是球下落的高度小,球内气压大,球反弹的高度反而大,说明与球内的气压有关。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
22. 某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油4kg。若汽油机的效率为,,。求在这段运动过程中:
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的,一个标准大气压下,这些废气的能量全部被初温15℃,质量300kg的水吸收,水的温度会升高到多少℃?
(3)如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N,消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是多少?
【答案】(1)
(2)75℃ (3)54km
【解析】
【小问1详解】
4kg汽油完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
由题可知废气带走的能量为
即水吸收的热量为
由可知水升高的温度为
则水的末温
【小问3详解】
已知汽油机的效率为
汽车做的有用功为
汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力,由二力平衡的条件可知,汽车的牵引力为
根据可知汽车通过的路程为
23. 如图所示,灯泡L标有“6V 3W”,R1的电阻为10Ω,变阻器标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L恰好正常发光(设灯泡电阻不随温度而改变)。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,电路10秒消耗的电能;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,电阻R1消耗的电功率范围。
【答案】(1)12Ω;(2)66J;(3)0.9~3.6W
【解析】
【详解】解:(1)灯泡L的电阻
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,R2被短路,R1与灯泡并联,灯泡正常发光,故灯泡的功率为3W,且电阻两端的电压等于灯泡的额定电压,等于电源电压,都为6V,故电阻R1的功率为
则电路的总功率为
开关S1、S2、S3都闭合时,电路10秒消耗的电能
(3)开关S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电源电压为6V,电压表的量程为0~3V,当滑动变阻器的两端的电压为3V时,此时滑动变阻器的接入的阻值最大,电阻R1的电压为3V,那么电阻R1消耗的最小电功率为
当滑动变阻器没有接入时,只有定值电阻R1接入,此时的电流为
电流表是安全的,此时定值电阻R1的功率最大,最大功率为
故电阻R1消耗的电功率范围为0.9~3.6W。
答:(1)灯泡L的电阻为12Ω;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,电路10秒消耗的电能为66J;
(3)电阻R1消耗电功率范围为0.9~3.6W。
六、综合题:本大题共1小题,共10分。
24. 阅读短文,回答问题。
综合实践活动——自制豆芽机
【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图,内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔:淋水系统由水泵驱动,豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动,使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路如图乙所示,可实现加热、保温两挡自动切换,其中是定值电阻,为热敏电阻,、为电热丝。
【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件的具体参数如下:控制电路电源由两节新干电池组成,为,为,的阻值与温度的关系如图丙所示,电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合,此时为加热状态;当电流小于或等于30mA时释放,此时为保温状态。
【评价改进】小希设计了评价量规(部分指标如表),并以此作为豆芽机评价改进的依据。
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
氧气提供
能够提供充足的氧气不会出现缺氧情况
能够提供充足氧气偶尔出现缺氧情况
不能提供充足氧气经常出现缺氧情况
温度控制
能实现自动控温并能提供适宜的温度
能实现自动控温但温度过高或过低
不能自动控温
(1)利用水泵将水抽向喷淋系统时,水的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);热敏电阻是由______(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成;
(2)如图乙,针对项目产品及其设计电路,下列说法错误的是( )
A. 为了提高所控制的温度,可以增大控制电路电源电压
B. 随着温度的升高,电磁铁的磁性将变弱
C. 继电器衔铁被吸下时,弹簧的弹性势能增大
D. 为了提高所控制的温度,可以增大的阻值
(3)干电池用久了,为了保持控制的温度不变,可以将电磁铁向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)若该产品保温功率和加热功率之比为1∶6。
①电热丝电阻阻值为______,加热可产生______J的热量。
②保温时从最高温经过后降温到最低温,若关闭电路从最高温经过后到最低温,假设整个过程中热量损失功率始终相同,则从最低温加热到最高温需要的时间为______。
(5)小希查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20℃~25℃,根据评价量规,试通过数据分析来评定此款豆芽机“温度控制”指标,你将其评定为______,依据是______。
【答案】(1) ①. 增大 ②. 半导体
(2)D (3)右
(4) ①. 66 ②. 44000 ③. 60
(5) ①. 合格 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]利用水泵将水抽向喷淋系统时,水的速度和高度变大,水的机械能增大;导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体,热敏电阻是由半导体材料制成。
【小问2详解】
A.电磁铁衔铁吸合电流大小不变,增大控制电路电源电压,由欧姆定律可知电路的电阻变大,由串联电阻的规律,Rx阻值变大,提高所控制的温度,故A正确,不符合题意;
B.随着温度的升高,Rx阻值变大,电路的电阻变大,电路的电流变小,电磁铁的磁性将变弱,故B正确,不符合题意;
C.继电器衔铁被吸下时,弹簧的弹性形变增大,弹簧的弹性势能增大,故C正确,不符合题意;
D.为了提高所控制的温度,由A分析可知,要减小R0的阻值,故D错误,符合题意。
故选D。
【小问3详解】
干电池用久了,电源电压变小,保持控制的温度不变,电路的电阻不变,电流变小,电磁铁礠性变小,吸引力变小,可以将电磁铁向右移动,增大力臂。
【小问4详解】
①[1][2]加热时只有工作,保温时与串联工作,其功率之比为1∶6,根据可知,在电压不变时,电功率与电阻成反比,保温功率和加热功率之比为1∶6,故
加热可产生的热量
②[3]由题知,关闭电路,从最高温降到最低温用时;保温时,从最高温降到最低温用时,设散热功率为,根据题意可知保温时温度也要降低,说明散热功率大于保温功率,即,则关闭电路时,整个降温过程中散失的热量为,保温时,既要产生热量,也要散热,相当于此时对外的散热功率为,
则保温时,整个降温过程中散失的热量为
由于降低的温度相同,所以散失的热量相同,即
代入数据有:,解得
由题知,则
已知整个过程中热量损失功率始终相同,设从最低温加热到最高温需要的时间为,
从最低温加热到最高温与从最高温降低到最低温相比,温度变化量相同,
所以加热时实际增加热量与停止加热时散失的热量相等,加热时,既要产生热量,也要散热,相当于此时对内部的加热功率为
则有
代入数据有
解得
【小问5详解】
[1][2]电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合,由欧姆定律得到总电阻
根据串联电阻的规律得到热敏电阻的阻值
图可知,此时豆芽机的温度为23℃,电磁铁显铁在电流小于30mA时释放。根据欧姆定律可知
根据电阻的串联得到热敏电阻的阻值
由图可知,此时拖拉机的温度为25℃。此款豆芽机的温度控制,控制范围。由于豆芽萌发的适宜温度范围是,则此款豆浆机能实现自动温控,但温度偏高,所以应将其评定为合格。
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2025年江苏省南通市海安13校中考物理一模试卷
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1. 下列四个选项中,客观存在的是( )
A. 光线 B. 磁感线 C. 电磁波 D. 永动机
2. 下列事例中,没有利用水的比热容大这一特性的是( )
A. 在北方冬天,菜窖里放几桶水可以防止菜被冻坏
B. 供暖系统用热水循环供热
C. 海边昼夜温差变化比沙漠中小
D. 汽车的发动机用水降温
3. 如图所示,关于“探究电磁联系”的四个实验情境,下列说法正确的是( )
A. 甲实验中小磁针最终静止时与通电导线平行
B. 将乙实验中ab棒竖直上下移动时,灵敏电流计指针不会左右摆动
C. 丙实验装置只可以研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
D. 丁实验揭示了发电机的工作原理
4. 2024年5月,中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时,燃料燃烧获得的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是( )
A. 热机做功冲程 B. 钻木取火过程 C. 水力发电过程 D. 物体上抛过程
5. 物理学中经常看到形如的公式.一种情形是x的大小与y、z都有关,另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关.下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A. 匀速直线运动时的速度 B. 物质的密度
C. 物质的比热容 D. 导体中电流
6. 某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同。第一种方法搬书的功率为,效率为,第二种方法搬书的功率为,效率为,用这两种方法搬书的有用功分别为、,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 某智能手机的锂电池上标有“”字样,该手机搭配了超级快充功能,快充时保持充电电压3.7V不变,增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能,需要充电40min,此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近( )
A. 节能灯 B. 电风扇 C. 电饭锅 D. 电冰箱
8. 如图所示家庭电路中的某一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②断开S1,闭合S2,灯L2不亮;③再用测电笔测a、b、c、d四个接线点,发现只有在c点氖管不发光.若电路中只有一处故障,则是( )
A. 灯L2短路
B. 灯L2所在支路开路
C. c、d两点间开路
D. c点左侧的零线开路
9. 如图是用相同加热装置对a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像,其中a、c质量相同。下列对图像的分析正确的是( )
A. t1~t2时间内物质a的温度不变,内能不变
B. 如果a、b是同种物质,b的质量大于a的质量
C. 温度从T1升高到T2时,a物质吸收的热量比b多
D. b的比热容大于c的比热容
10. 图甲是灯泡L的图像,灯泡的额定电压为。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻的阻值为,电流表量程为,电源电压可调。在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是( )
A. 灯泡与定值电阻功率之比最小为2∶3
B. 随着电压变大,灯泡与定值电阻电流之比逐渐变大
C. 电路总功率最大可达到
D. 电源电压可能在至之间
二、填空题:本大题共4小题,共16分。
11. 小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,请将图中对应位置的内容填写正确:A______;B______;C______;D______。
12. 如图所示为“三峡引领号”——全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组及基础平台,是引领我国海上风电行业走向深海的重大成果。风能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源。风力发电将空气的______能转化为电能。某正在工作的四冲程汽油机,若其飞轮的转速是,则汽油机每秒钟对外做功______次。
13. 小明注意观察了空调和冰箱的铭牌:
(1)空调制冷“能效比”是指空调制冷量与制冷时消耗的电功率之比。小明家需要一台制冷量为4800W的空调,若选“能效比”为3.2的空调,则该空调制冷消耗的电功率为______W。
容积
185
额定电压
220
功率
120
耗电量()
(2)家用电冰箱是间歇性工作的。某种电冰箱铭牌的参数如表所示,电冰箱在标定耗电量下正常工作时,一天实际工作______h,若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为,则该电冰箱每天启动______次,每工作一次标有“”的电能表指示灯闪烁______次。
14. 某热敏电阻温度计简化电路如图甲所示,为热敏电阻,其阻值随温度t变化的图像如图乙所示,为定值电阻,阻值为,电源电压可在之间调节。测温时,电源电压自动调控,通过的电流为某一定值,两端的电压会随阻值均匀变化,将电压表表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可直接从电压表表盘上读出温度值。
(1)该款热敏电阻温度计表盘上温度刻度值______(选填“均匀”或“不均匀”);测温过程中,当温度升高时,两端的电压会______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)测温时,通过的电流值恒为2mA,电压表表盘上显示的温度是,此时电源电压为______V,该热敏电阻温度计测量温度的范围为______;若要能让该温度计测量的最高温度值更高一些,则应______。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
15. 根据图中标注的信息标出磁感线的方向,并在图中括号内标出小磁针的极性。
16. 作出如图中以l为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)。
17. 如图所示的插座和电灯(带开关)是组成家庭电路的常用器件,请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中。
四、实验探究题:本大题共4小题,共25分。
18. 在“探究滑轮组工作时的特点”活动中,小明用如图所示的滑轮组提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下(不计绳重)。
实验序号
钩码重
钩码上升高度
拉力
绳端移动的距离
1
10
30
2
10
30
3
10
30
(1)实验时,用手竖直向上______拉动弹簧测力计,读出弹簧测力计的示数;
(2)第①次实验中,滑轮组的机械效率为______(保留一位小数);
(3)从实验数据可得出实验结论:同一滑轮组,______,机械效率越高;
(4)小明根据表格中的数据,发现重物的重力越大,由摩擦引起的额外功______(选填“越大”“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释:______。
19. 如图所示的甲、乙、丙三个实验:(甲实验中;丙实验中三个烧瓶中装入体积相同的液体;实验中不计热量的损失)
(1)上述三个热学实验中,为了“探究不同物质吸热升温现象”的是______(选填“甲”、“乙”或“丙”中的一组或几组,下同)组实验,通过比较温度计示数的变化量来比较吸(放)热多少的是______组实验;乙组实验烧杯中水的质量和初温均相等,发现用酒精加热烧杯中水温升的快,______(选填“能”或“不能”)说明酒精的热值大。
(2)丙实验,探究“电流热效应与电流大小关系”时,滑动变阻器的主要作用是______。若探究“电流热效应与电阻大小的关系”,需要选择______烧瓶接入电路。接着做“探究水和煤油吸热升温现象”的实验,将A烧瓶中与电路中R并联进行实验,存在的问题是______。正确调整后电路通电一段时间,测算出Δt水∶Δt煤油=1∶2,则煤油的比热容______J/(kg·℃)[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
20. 小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时,准备了以下器材:电压恒为6V的学生电源、小灯泡(额定电压为,正常发光时的电流约为)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)图甲是小明连接的部分实物电路,请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大_________。
(2)现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择,应选择______(选填字母)滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验;连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表的示数都很小,接下来应进行的操作是______。
(3)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“右”或“左”)移动,直到小灯泡正常发光。小明根据测量数据画出了通过灯丝的电流与其两端电压关系的图像(如图丙),由图像可得小灯泡的额定功率为______W。
(4)测出小灯泡的额定功率后,小明又把小灯泡两端的电压调为其额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,此时它的实际功率______(选填“大于”或“小于”),原因是______。
(5)在测量小灯泡电功率的实验过程中,电流表坏了,小明找来一个阻值合适的定值电阻,设计了如图丁的电路图,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点1,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡额定电压;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S2拨到触点2,记下此时电压表示数为U,则小灯泡的额定功率表达式______。(用、U和表示)
21. 在进行篮球投篮比赛时,小明发现篮球落地后都会反弹,但反弹的高度却不同。为了“探究球反弹的高度与哪些因素有关”,小明和同学们提出如下猜想:
猜想1:与球下落的高度有关;
猜想2:与球的种类有关;
猜想3:与球内的气压有关;
猜想4:与地面的材料有关。
(1)为了验证上述猜想是否正确,小明用带气压计的充气泵分别给标准的篮球、排球和足球充相同气压值的气体,将三个球分别从同一高度自由下落到同一水泥地面,发现用尺测出三球反弹的高度都不相等。实验说明猜想______(选填“1”、“2”、“3”或“4”)是正确的。
(2)小明将同一篮球充入不同气压值的气体,从不同高度自由下落到木质或水泥地面,用尺测出球反弹的高度,进行多次实验。记录的部分数据如表:
实验序号
球内气压
下落高度
地面材料
反弹的高度
1
120
木质
80
2
120
水泥
90
3
135
水泥
100
4
150
水泥
110
5
110
水泥
95
①比较实验序号为2、3、4的数据,可得出的结论是:______;
②比较实验序号为______的数据,可得出结论:球反弹的高度与地面的材料有关;
③比较实验序号为2、5的数据,______(选填“能”或“不能”)验证猜想3是否正确,理由是______。
五、计算题:本大题共2小题,共13分。
22. 某款无人驾驶汽车在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后,消耗汽油4kg。若汽油机的效率为,,。求在这段运动过程中:
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的,一个标准大气压下,这些废气的能量全部被初温15℃,质量300kg的水吸收,水的温度会升高到多少℃?
(3)如果汽车匀速运动时受到的阻力为1000N,消耗4kg汽油汽车能够行驶的路程是多少?
23. 如图所示,灯泡L标有“6V 3W”,R1的电阻为10Ω,变阻器标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L恰好正常发光(设灯泡电阻不随温度而改变)。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)开关S1、S2、S3都闭合时,电路10秒消耗的电能;
(3)开关S1闭合,S2、S3断开时,在保证电路中各元件安全工作的情况下,电阻R1消耗的电功率范围。
六、综合题:本大题共1小题,共10分。
24. 阅读短文,回答问题。
综合实践活动——自制豆芽机
【产品设计】图甲是小组成员完成的设计草图,内容包括发育盘、淋水系统和控温装置。发育盘上有沥水孔:淋水系统由水泵驱动,豆芽机中的水可通过内部管道和沥水孔按箭头方向流动,使用时可通过调节水流大小控制发育盘中的积水量。小组设计的控温装置内部电路如图乙所示,可实现加热、保温两挡自动切换,其中是定值电阻,为热敏电阻,、为电热丝。
【功能调试】小组成员购置了相关配件进行产品制作与调试。配件具体参数如下:控制电路电源由两节新干电池组成,为,为,的阻值与温度的关系如图丙所示,电磁铁衔铁在电流大于或等于60mA时吸合,此时为加热状态;当电流小于或等于30mA时释放,此时为保温状态。
【评价改进】小希设计了评价量规(部分指标如表),并以此作为豆芽机评价改进的依据。
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
氧气提供
能够提供充足的氧气不会出现缺氧情况
能够提供充足氧气偶尔出现缺氧情况
不能提供充足氧气经常出现缺氧情况
温度控制
能实现自动控温并能提供适宜的温度
能实现自动控温但温度过高或过低
不能自动控温
(1)利用水泵将水抽向喷淋系统时,水的机械能______(选填“增大”、“减小”或“不变”);热敏电阻是由______(选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成;
(2)如图乙,针对项目产品及其设计电路,下列说法错误的是( )
A. 为了提高所控制的温度,可以增大控制电路电源电压
B. 随着温度的升高,电磁铁的磁性将变弱
C. 继电器衔铁被吸下时,弹簧的弹性势能增大
D. 为了提高所控制的温度,可以增大的阻值
(3)干电池用久了,为了保持控制的温度不变,可以将电磁铁向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)若该产品保温功率和加热功率之比为1∶6。
①电热丝电阻阻值为______,加热可产生______J的热量。
②保温时从最高温经过后降温到最低温,若关闭电路从最高温经过后到最低温,假设整个过程中热量损失功率始终相同,则从最低温加热到最高温需要的时间为______。
(5)小希查阅资料发现绿豆萌发的适宜温度范围是20℃~25℃,根据评价量规,试通过数据分析来评定此款豆芽机“温度控制”指标,你将其评定为______,依据是______。
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