内容正文:
2024——2025学年度下学期高二年级错题反复做竞赛考试物理试题
一、单选题,本题共6道小题,每小题4分,共计24分
(驻马店市示范性高中联考)
1. 在水平方向上做简谐运动的弹簧振子在某段时间内位移越来越大,则这段时间内( )
A. 小球的动能越来越大
B. 小球正在靠近平衡位置
C. 小球的加速度越来越小
D. 小球的速度方向与位移方向一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由题意小球的位移越来越大可知,小球正在远离平衡位置,速度越来越小,动能越来越小,位移越来越大,加速度越来越大,ABC错误;
D.若位移为正值,速度则为正值,若位移为负值,速度则为负值,这段时间内速度方向和位移方向一定相同,D正确。
故选D。
(郑州期中测试)
2. 下列说法错误的是( )
A. 一定量0℃的冰融化成0℃的水,其分子动能之和不变,分子势能之和变大
B. 热量只会从高温物体传递给低温物体,这说明了热传递具有方向性
C. 浸润现象中,附着层的液分子比液体内部更密集,液体分子之间表现为相互排斥的力
D. 两个系统彼此处于热平衡,则二者温度一定相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.0℃的冰融化成0℃的水时,温度不变,分子平均动能相同,总动能之和不变。熔化过程吸热,内能增加,而内能增量体现在分子势能上,故分子势能之和变大。故A正确。
B. 热量自发传递方向是从高温到低温,但若有外界做功(如制冷机),热量可从低温传向高温。题干未限定“自发”,因此“只会”表述错误。故B错误。
C.浸润现象中,附着层液体分子受固体分子吸引更密集,分子间距小于平衡距离,表现为斥力。故C正确。
D.热力学第零定律指出,处于热平衡的系统温度相同。故D正确。
由于本题选错误的,故选B。
3. 如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为m,降压变压器的变压比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为一理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化,使电压表V2的示数减小了ΔU,则下列判断正确的是( )
A. 电流表A2的示数增大了
B. 电流表A1的示数增大了
C. 电压表V1的示数减小了ΔU
D. 输电线损失的功率增加了
【答案】B
【解析】
【详解】AB.降压变压器原、副线圈两端的电压之比等于n,所以有
即降压变压器原线圈两端电压减小了,升压变压器副线圈两端电压不变,所以输电线上电压增大为,根据欧姆定律知,电流表A1示数增大了,输电线上电流增大了,根据电流与匝数成反比知,电流表A2示数增大了
故A错误,B正确;
C.根据题意知,发电厂的输出电压恒为U,升压变压器的变压比不变,所以电压表V1的示数不变,故C错误;
D.设输电线的原电流为,输电线上电流增大了,输电线损失的功率增加量为
故D错误;
故选B。
4. 小亮家新装修的厨房中有一个烟雾报警器。如图是烟雾报警器的简化原理图,光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小,闭合开关,逐渐增大烟雾,则下列判断正确的是( )
A. 电流表、电压表的示数均减小
B. 电流表、电压表的示数均增大
C. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
D. 定值电阻的功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由图可知,定值电阻与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R电压,电流表测电路中的电流,当逐渐增大烟雾时光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,则电路中总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数减小,根据
可知定值电阻的电压变小,根据串联分压的规律,可知光敏电阻R的电压增大,即电压表的示数增大,故AB错误,C正确;
D.根据
因电流减小,故定值电阻的功率变小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,两根粗细不同,两端开口的直玻璃管A和B竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量温度相同的理想气体,气柱长度,水银柱长度,今使封闭空气降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中空气柱上方水银柱的移动情况是( )
A. 均向下移动,A管移动较少 B. 均向下移动,A管移动较多
C. 均向下移动,两管移动的一样多 D. 水银柱的移动距离与管的粗细有关
【答案】A
【解析】
【详解】D.因为大气压保持不变,封闭空气柱均做等压变化,放封闭空气柱下端的水银面高度不变,根据盖一吕萨克定律,可得
则
即
化简得
则空气柱长度的变化与玻璃管的粗细无关,D错误;
ABC.因A、B管中的封闭空气柱初温T相同,温度的变化也相同,则与H成正比。又,所以,即A、B管中空气柱的长度都减小,水银柱均向下移动,因为,所以
所以A管中空气柱长度减小得较少,A正确,BC错误。
故选A。
6. 如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,其接入电路中的有效阻值为2R,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴上,随轴以角速度ω匀速转动,在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 电阻消耗的电功率为
B. 棒产生的电动势为
C. 微粒的电荷量与质量之比为
D. 电容器所带的电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.棒产生的电动势为
电路中的电流
电阻消耗的电功率为
故AB错误;
C.电容器两端电压
则由平衡可得
联立可得
故C正确;
D.电容器所带的电荷量为
故D错误。
故选C。
二、多选题:本题共4道小题,每小题6分,共计24分;全部选对得6分,少选得3分,错选得0分。
7. 氢原子的能级图如图所示,一些金属的逸出功如表所示。下列说法正确的是( )
金属
钨
钙
钠
钾
铷
4.54
3.20
2.29
2.25
2.13
A. 从能级跃迁到能级发出的光,能使钨发生光电效应
B. 从能级跃迁到能级发出的光,能使钠发生光电效应
C. 若某光能使钾发生光电效应,则该光可能是从能级跃迁到能级发出的光
D. 若某光能使钾发生光电效应,则该光可能使处于基态的氢原子发生电离
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.要发生光电效应,则光子的能量必须大于金属的逸出功,从能级跃迁到能级发出的光,放出的能量
根据金属的逸出功对照表可知,不能使钨发生光电效应,但能使钠发生光电效应,故A错误,B正确;
C.从能级跃迁到能级发出的光,放出的能量
故C错误;
D.若使钾发生光电效应的光的能量大于,则该光能使处于基态的氢原子发生电离,故D正确。
故选BD。
8. 甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与距离的函数图像如图所示,现把乙分子从r3处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的作用力先增大后减小
B. 乙分子从r3到r1先加速后减速
C. 乙分子从r3到r1的过程中,分子力对乙分子一直做正功
D. 乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的分子势能先减小后增大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据题图可知,为平衡位置,即分子力为零,乙分子从r3到r1的过程中,分子力先增大后减小,且始终表现为引力,可知乙分子的加速度先增大,后减小,且始终做加速运动,到达时速度达到最大,故A正确,B错误;
CD.乙分子从r3到r1的过程中,分子力始终表现为引力,分子力对乙始终做正功,两分子间的分子势能始终减小,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 一定质量的理想气体从状态a开始,经、、三个过程后回到初始状态a,其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为、、。以下判断正确的是( )
A. 气体在过程中对外界做的功等于在过程中对外界做的功
B. 气体在过程中从外界吸收热量等于在过程中从外界吸收热量
C. 在过程中,外界对气体做功为
D. 在过程中,气体从外界吸收热量
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据图像的面积表示气体做功,得气体在过程中气体对外界做的功为:
过程中气体对外界做的功为:
所以气体在过程中对外界做的功等于在过程中对外界做的功,故A正确;
B.气体在过程中,因为 a、b两个状态的相等,所以
即
根据热力学第一定律
从外界吸收的热量为
气体在过程中,因为c状态的大于b状态的,所以
即
根据热力学第一定律
在过程中从外界吸收的热量为
则有,B错误;
CD.在过程中,外界对气体做功为,气体放出热量, C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,一开口竖直向下导热良好的玻璃管用水银柱封闭一定质量的空气。水银柱长度为15cm,下端刚好与玻璃管溢出口平齐;被封闭的空气柱长度为30cm。此时周围环境温度为,大气压强为。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上(水银没溢出玻璃管),然后再加热至。下列说法正确的是( )
A. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为20cm
B. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为25cm
C. 将玻璃管加热至时空气柱长度为33.6cm
D. 将玻璃管加热至时空气柱长度为36cm
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设玻璃管横截面积为,则倒置时管内气体压强为,由平衡条件可知
解得
管内气柱体积为
将玻璃管缓慢倒置过来,稳定后管内气体压强为,由平衡条件得
解得
设此时管内气体气柱长度为,则
根据玻意耳定律可得
解得
故A正确,B错误;
CD.假设加热过程中,水银未溢出。将玻璃管加热至的过程中管内气体为等压变换,玻璃管气柱高度为,则
由盖—吕萨克定律得
由单位换算
,
解得
故有部分水银溢出,此种结果不符合题意,需要舍弃。
设水银溢出后,水银柱高度为,则
设温度加热到时,水银柱上端正好与溢出口平齐且不溢出,则由盖—吕萨克定律得
解得
水银柱上端正好与溢出口平齐后再继续加热到,则
联立以上方程,解得
则空气柱长度为
故C错误,D正确。
故选AD。
三、非选择题共5小题,共计52分
11. 实验小组研究某热敏电阻的特性,并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示,保温箱原理图如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________(填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值,若电磁铁线圈的电流小于,衔铁与上固定触头a接触;若电流大于,衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后,电磁铁线圈的电流在附近上下波动,加热电路持续地断开、闭合,使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________(填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在时,电阻箱旋钮的位置如图3所示,则电阻箱接入电路的阻值为________。
(4)若要把保温箱的温度设定在,则电阻箱接入电路的阻值应为________。
【答案】(1)非线性 (2)a
(3)130.0 (4)210.0
【解析】
【小问1详解】
根据图1可知热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。
【小问2详解】
根据图1可知温度升高,热敏电阻的阻值变小,根据欧姆定律可知流过电磁铁线圈的电流变大,衔铁与下固定触头b接触,此时加热电阻丝电路部分断开连接,停止加热,可知图2中加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。
【小问3详解】
由图3可知电阻箱接入电路的阻值为
【小问4详解】
根据(3)可知,当温度为时,热敏电阻的阻值为,电阻箱接入的电阻为,当温度为时,热敏电阻的阻值为,要使得电流值不变,则在电流为时,控制电路的总电阻不变,则此时电阻箱的电阻为
12. 一涵同学用金属铷作为阴极的光电管观测光电效应现象,实验装置示意图如图甲所示。已知普朗克常量。
(1)一涵同学给光电管加上正向电压,在光照条件不变时(入射光的频率大于金属铷的截止频率),一涵同学将滑片P从最左端向右慢慢滑动过程中,电流表的读数变化情况是________。
(2)实验中测得铷的遏止电压与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,逸出功_________J,如果实验中入射光的频率,则产生的光电子的最大初动能________J(结果保留3位有效数字)。
【答案】 ①. 电流表读数先增加,达到一定值后保持不变 ②. 3.41×10-19J##3.40×10-19J ③. 1.23×10-19J##1.24×10-19J##1.25×10-19J
【解析】
【详解】(1)[1]电子从金属板上射出后被电场加速并向A板偏转,随滑动变阻器的滑片向右滑动,电场增强,射向A板的光电子越多,电流增加,但当电流达到一定值,即饱和电流后不再增加。
(2)[2]由光电效应方程
①
②
③
因此当遏制电压UC为零时,即为零,根据图像可知,铷的截止频率,根据②式可得出该金属的逸出功大小
W0=6.63×10-34×5.15×1014=3.41×10-19J
[3]如果实验中入射光的频率,则产生的光电子的最大初动能根据①式有
13. 汽车的胎压指的是汽车轮胎内空气的压强,过高和过低的胎压既会使汽车的行驶产生安全问题,也会缩短轮胎的使用寿命。绝大多数小轿车的轮胎胎压在之间为正常范围。已知轮胎内原有空气的压强为,胎内空气温度,体积为。由于长时间行驶,胎内空气温度,胎内空气体积变成。胎内气体均可视为理想气体,车胎不漏气。
(1)通过计算说明此时胎压是否正常;
(2)若胎压不正常,则需要放出部分空气,已知放出气体后胎压为,胎内空气温度为,胎内空气体积变成,求放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值。(保留小数点后两位)
【答案】(1)不正常 (2)
【解析】
【小问1详解】
根据理想气体状态方程有
其中,
解得
说明此时胎压不正常。
【小问2详解】
根据理想气体状态方程有
其中
解得
则放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值为
解得
14. 如图所示,在一半径为R的网形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外.一束质量为m、电量为q的带正电的粒子沿平行于直径MN的方向进入匀强磁场.粒子的速度大小不同,重力不计.入射点P到直径MN的距离为h,则:
(1)某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反,求粒子的入射速度是多大?
(2)恰好能从M点射出的粒子速度是多大?
(3)若h=,粒子从P点经磁场到M点的时间是多少?
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
【详解】(1)粒子出射方向与入射方向相反,在磁场中走了半周,其半径r1=h,
根据牛顿第二定律:
所以:
(2)粒子从M点射出,其运动轨迹如图,在△MQO1中,
r22=(R﹣)2+(h﹣r2)2
可得:
根据牛顿第二定律:
所以:
(3)若h=,sin∠POQ==,可得∠POQ=
由几何关系得粒子在磁场中偏转所对圆心角为α=
周期:
所以:
15. 如图所示,间距足够长的平行金属导轨水平固定放置,端连有一电阻,其余电阻均不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度。一质量的导体棒静置于导轨上并与导轨接触良好,棒以初速度沿导轨运动,经一段时间后停止。棒和导轨间的动摩擦因数为,此过程中通过电阻R的电量取。求:
(1)当棒的速度为时加速度的大小;
(2)电阻R上产生的热量;
(3)棒在此过程中运动的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当棒的速度为时,根据牛顿第二定律得
而感应电动势
电流
安培力
联立解得
(2)(3)棒切割磁感线产生感应电流,设向右运动的距离为,则平均感应电动势为
平均感应电流为
通过电阻的电量
联立解得棒运动的距离
对棒根据动量定理得
而
联立解得
根据能量守恒定律有
带入数据解得
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2024——2025学年度下学期高二年级错题反复做竞赛考试物理试题
一、单选题,本题共6道小题,每小题4分,共计24分
(驻马店市示范性高中联考)
1. 在水平方向上做简谐运动的弹簧振子在某段时间内位移越来越大,则这段时间内( )
A. 小球的动能越来越大
B. 小球正在靠近平衡位置
C. 小球的加速度越来越小
D. 小球的速度方向与位移方向一定相同
(郑州期中测试)
2. 下列说法错误的是( )
A. 一定量0℃的冰融化成0℃的水,其分子动能之和不变,分子势能之和变大
B. 热量只会从高温物体传递给低温物体,这说明了热传递具有方向性
C. 浸润现象中,附着层的液分子比液体内部更密集,液体分子之间表现为相互排斥的力
D. 两个系统彼此处于热平衡,则二者温度一定相同
3. 如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为m,降压变压器的变压比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为一理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化,使电压表V2的示数减小了ΔU,则下列判断正确的是( )
A. 电流表A2的示数增大了
B. 电流表A1的示数增大了
C. 电压表V1的示数减小了ΔU
D. 输电线损失的功率增加了
4. 小亮家新装修的厨房中有一个烟雾报警器。如图是烟雾报警器的简化原理图,光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小,闭合开关,逐渐增大烟雾,则下列判断正确的是( )
A. 电流表、电压表的示数均减小
B. 电流表、电压表的示数均增大
C. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
D. 定值电阻的功率变大
5. 如图所示,两根粗细不同,两端开口的直玻璃管A和B竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量温度相同的理想气体,气柱长度,水银柱长度,今使封闭空气降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中空气柱上方水银柱的移动情况是( )
A. 均向下移动,A管移动较少 B. 均向下移动,A管移动较多
C. 均向下移动,两管移动的一样多 D. 水银柱的移动距离与管的粗细有关
6. 如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,其接入电路中的有效阻值为2R,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴上,随轴以角速度ω匀速转动,在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 电阻消耗的电功率为
B. 棒产生的电动势为
C. 微粒的电荷量与质量之比为
D. 电容器所带的电荷量为
二、多选题:本题共4道小题,每小题6分,共计24分;全部选对得6分,少选得3分,错选得0分。
7. 氢原子的能级图如图所示,一些金属的逸出功如表所示。下列说法正确的是( )
金属
钨
钙
钠
钾
铷
4.54
3.20
2.29
2.25
2.13
A. 从能级跃迁到能级发出的光,能使钨发生光电效应
B. 从能级跃迁到能级发出的光,能使钠发生光电效应
C. 若某光能使钾发生光电效应,则该光可能是从能级跃迁到能级发出的光
D. 若某光能使钾发生光电效应,则该光可能使处于基态的氢原子发生电离
8. 甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与距离的函数图像如图所示,现把乙分子从r3处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的作用力先增大后减小
B. 乙分子从r3到r1先加速后减速
C. 乙分子从r3到r1的过程中,分子力对乙分子一直做正功
D. 乙分子从r3到r1的过程中,两分子间的分子势能先减小后增大
9. 一定质量的理想气体从状态a开始,经、、三个过程后回到初始状态a,其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为、、。以下判断正确的是( )
A. 气体在过程中对外界做的功等于在过程中对外界做的功
B. 气体在过程中从外界吸收热量等于在过程中从外界吸收热量
C. 在过程中,外界对气体做功为
D. 在过程中,气体从外界吸收热量
10. 如图所示,一开口竖直向下导热良好的玻璃管用水银柱封闭一定质量的空气。水银柱长度为15cm,下端刚好与玻璃管溢出口平齐;被封闭的空气柱长度为30cm。此时周围环境温度为,大气压强为。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上(水银没溢出玻璃管),然后再加热至。下列说法正确的是( )
A. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为20cm
B. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为25cm
C. 将玻璃管加热至时空气柱长度为33.6cm
D. 将玻璃管加热至时空气柱长度为36cm
三、非选择题共5小题,共计52分
11. 实验小组研究某热敏电阻的特性,并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示,保温箱原理图如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________(填“线性”或“非线性”)的。
(2)存在一个电流值,若电磁铁线圈的电流小于,衔铁与上固定触头a接触;若电流大于,衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后,电磁铁线圈的电流在附近上下波动,加热电路持续地断开、闭合,使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________(填“a”或“b”)相连接。
(3)当保温箱的温度设定在时,电阻箱旋钮的位置如图3所示,则电阻箱接入电路的阻值为________。
(4)若要把保温箱的温度设定在,则电阻箱接入电路的阻值应为________。
12. 一涵同学用金属铷作为阴极的光电管观测光电效应现象,实验装置示意图如图甲所示。已知普朗克常量。
(1)一涵同学给光电管加上正向电压,在光照条件不变时(入射光的频率大于金属铷的截止频率),一涵同学将滑片P从最左端向右慢慢滑动过程中,电流表的读数变化情况是________。
(2)实验中测得铷的遏止电压与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,逸出功_________J,如果实验中入射光的频率,则产生的光电子的最大初动能________J(结果保留3位有效数字)。
13. 汽车的胎压指的是汽车轮胎内空气的压强,过高和过低的胎压既会使汽车的行驶产生安全问题,也会缩短轮胎的使用寿命。绝大多数小轿车的轮胎胎压在之间为正常范围。已知轮胎内原有空气的压强为,胎内空气温度,体积为。由于长时间行驶,胎内空气温度,胎内空气体积变成。胎内气体均可视为理想气体,车胎不漏气。
(1)通过计算说明此时胎压是否正常;
(2)若胎压不正常,则需要放出部分空气,已知放出气体后胎压为,胎内空气温度为,胎内空气体积变成,求放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值。(保留小数点后两位)
14. 如图所示,在一半径为R的网形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外.一束质量为m、电量为q的带正电的粒子沿平行于直径MN的方向进入匀强磁场.粒子的速度大小不同,重力不计.入射点P到直径MN的距离为h,则:
(1)某粒子经过磁场射出时的速度方向恰好与其入射方向相反,求粒子的入射速度是多大?
(2)恰好能从M点射出的粒子速度是多大?
(3)若h=,粒子从P点经磁场到M点的时间是多少?
15. 如图所示,间距足够长的平行金属导轨水平固定放置,端连有一电阻,其余电阻均不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度。一质量的导体棒静置于导轨上并与导轨接触良好,棒以初速度沿导轨运动,经一段时间后停止。棒和导轨间的动摩擦因数为,此过程中通过电阻R的电量取。求:
(1)当棒的速度为时加速度的大小;
(2)电阻R上产生的热量;
(3)棒在此过程中运动的时间。
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