内容正文:
2025-2026学年湖北省名校联盟园创高三第一次物理联考试卷(8月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.“烛龙一号”是我国首款自主研制的核电池,它以超长寿命、极端环境适应性和高安全性引发全球关注。已知该核电池内的核反应方程是,半衰期是5730年。下列说法正确的是
A. 该反应是衰变
B. 该反应是衰变
C. 环境温度升高时,半衰期小于5730年
D. 在极地科考环境下,半衰期大于5730年
2.如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,此时线圈平面与中性面垂直,下列说法正确的是( )
A. 在图示位置时,穿过线圈的磁通量最大
B. 在图示位置时,电流方向发生改变
C. 在图示位置时,AB边受安培力方向向上
D. 从图示位置转过时,线圈中电动势最大
3.将一根绝缘细导线绕成如图所示的闭合线圈,其中大圆半径为R,小圆半径为,垂直线圈平面方向有一随时间均匀增加的磁场,且变化率为k,则线圈总的感应电动势大小为
A. B. C. D.
4.如图所示,一内壁光滑的半球形碗固定在水平地面上。碗内有A、B两个小球可视为质点在水平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是
A. A球的线速度大于B球的线速度 B. A球的角速度小于B球的角速度
C. A球的加速度小于B球的加速度 D. A球的周期大于B球的周期
5.一辆超载车在平直的公路上以的速度匀速行驶,经过警车时,警车立即由静止开始匀变速追赶。警车匀加速和匀减速的最大加速度均为,若警车追上超载车时恰好与超载车共速,警车追上超载车的最短时间为
A. 4s B. C. 8s D.
6.如图为某索桥模型的示意图,图为改进后的示意图。图中桥索与两竖直杆上等高的P、Q点连接,且放重物后P、Q处切线方向与水平面的夹角均为。图中在P、Q两点固定了两个光滑定滑轮,桥索绕过竖直杆上的定滑轮接入地下且固定,接地绳索与水平面的夹角均为。若竖直杆所受桥索拉力的合力在水平方向上的分力不能超过300N,则改进后索桥能承受的最大重量增加了
A. B. C. D.
7.如图所示,小球从倾角为的光滑斜面的上方O点由静止下落,A、B、C、D四点分别为小球第1、2、3、4次与斜面碰撞的点。不计空气阻力,假设小球与斜面碰撞无机械能损失,且碰撞前后的速度方向与斜面夹角不变,则AB、BC、CD三段长度之比为
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8.微光夜视仪在军事领域应用极其广泛,它利用了光电效应的原理,增强了微弱的可见光和近红外光。如图是 a、b两束光照射同一光电管得到的光电流与电压之间的关系曲线,下列说法正确的是( )
A. 红外线的波长比可见光的波长短
B. 发生光电效应时,电子从光电管阴极表面逸出,形成光电流
C. 用a光照射光电管时光电子的最大初动能比用b光照射时大
D. 若a光照射某金属恰能发生光电效应,则b光照射该金属也能发生光电效应
9.如图是用来测量物体位移的装置。待测物体可以随着铁芯在线圈直流电阻不计中移动,线圈L与电容器C并联,再接入电路。闭合开关S,待电路稳定后再断开S。下列说法正确的是
A. 仅增大平行板电容器板间距,LC振荡电路的频率增加
B. 仅将待测物体向左稍稍移动,LC振荡电路的频率增加
C. 开关断开瞬间,电容器极板上的电荷量为零
D. 开关断开后四分之一周期内,振荡电流逐渐增大
10.如图所示,质量分别为m、2m、3m的三个物块A、B、C静止在水平桌面上,A、B用一根不可伸长的轻绳连接。已知轻绳能够承受的最大拉力为,A、C之间的动摩擦因数为,B、C之间的动摩擦因数为,C与桌面之间的动摩擦因数为,设最大动摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。现对A施加一水平向右的拉力F,下列说法正确的是
A. 当水平拉力F为时,A、B相对于C滑动
B. 当水平拉力F为时,A相对于C滑动
C. 当水平拉力F为时,A的加速度为
D. 当水平拉力F为时,A的加速度为
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图是探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的实验装置。将小物块放置在水平圆盘的光滑轨道槽中,用轻绳连接小物块,另一端连接拉力传感器。
本实验采用的实验方法为 。
A.等效替代法
B.控制变量法
C.转化法
让圆盘绕竖直轴转动,保持物块质量m和其做圆周运动的半径r不变,增大圆盘转动的角速度,拉力传感器的示数会 选填“增大”“减小”或“不变”。
保持圆盘转动的角速度不变,当物块第一次到达位置A开始计时,并记为第1次,记录物块第n次到达A点的总时间为t,则物块做圆周运动的角速度 ;若拉力传感器的示数为F,当满足 时用r、m、n、t、表示,则向心力公式得到验证。
12.某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
正确组装可拆变压器后,如图所示,接入学生电源,选择合适的挡位,应使用多用电表的 挡测量选填“直流电压”或“交流电压”;
保持原线圈输入的电压一定,改变原、副线圈的匝数,测量副线圈上的电压,数据如下表所示。
组别
原线圈匝数
副线圈匝数
原线圈电压
副线圈电压
1
300
60
2
300
120
3
300
180
4
600
180
分析第1、2、3组数据,大致可得出结论:原线圈电压和匝数不变时, ;分析第3、4组数据,大致可得出结论:原线圈电压和副线圈匝数不变时,原线圈匝数越少,副线圈电压越高;
进一步分析实验数据,发现副线圈电压总比理论值小,其原因可能是 ;
该同学找到了一只标有“”的变压器,其上有a、b、c、d四个引出线头,且a、b引线比c、d引
线粗,如图所示。使用时,应该把引线 接交流“220V”选填“a、b”或“c、d”。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13.如图所示,内壁光滑、粗细均匀总长度为20cm的玻璃管水平放置,其A端封闭、B端开口,现用厚度不计的活塞封闭一段长度为10cm的气柱,活塞与管壁均绝热且不漏气,环境温度始终为T。
若将A端气体由热力学温度T缓慢加热至,求活塞移动的距离;
若用导热性能良好的导热板将玻璃管B端封闭,仅把A端气体由热力学温度T缓慢加热至,求活塞移动的距离。
14.如图所示,磁悬浮电梯去除了传统电梯复杂的机械设备,其轿厢与导轨实现零接触,运行安静舒适。其简化后的原理如图所示,主要包括导线框轿厢、两根绝缘竖直导轨以及垂直导轨的间隔分布的匀强磁场。设导轨间距和导线框宽度均为a,导线框高度、磁场高度和磁场间距均为b,匀强磁场的磁感应强度大小为B,导线框总质量为M、总电阻为R,当磁场在竖直方向运动时,可实现导线框的悬停、向上或向下运动。已知重力加速度大小为g,不计一切摩擦。
为实现导线框悬停在某位置,求磁场向上运动的速度大小
若磁场向上匀速运动的速度大小为,求导线框匀速运动的速度大小
在条件下,导线框稳定运行时,求外界输入的功率P。
15.如图,农民利用传统的扬谷扇车分离谷粒和杂质,其简化原理如图,风车叶片匀速转动,产生水平向右的稳定气流,气流速度为,谷粒和杂质均在气流区域受到水平向右的风力。假设谷粒和杂质均从距离地面同一高度为h的出口静止释放,气流区域的高度为d,谷粒或杂质离开气流区域时速度的水平分量为,正常谷粒的质量范围为,质量高于或低于此范围视为杂质,重力加速度大小为g,不计其它阻力。
求谷粒从出口落到地面所用的时间;
若谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小为常量,v为谷粒或杂质与气流的水平相对速度大小,求地面能够收集到正常谷粒的水平距离范围;
若谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小仅与谷粒下降高度y有关,且其关系式为,式中为常量,求质量为m的谷粒落地时的动能。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的质量数为0,电荷数为,则X为电子,该反应是衰变,故A错误,B正确;
半衰期由原子核内部本身因素决定,于环境因素无关,故CD错误。
2.【答案】C
【解析】此时线圈平面与中性面垂直,穿过线圈的磁通量最小,根据右手定则可知图示位置电流方向为,根据左手定则可知,线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上,故A错误,C正确;
B.线圈位于中性面位置时,电流方向发生改变,在图示位置时,线圈平面与中性面垂直,电流方向不发生改变,故B错误;
D.从图示位置转过时,线圈位于中性面,产生的感应电动势等于零,故D错误。
3.【答案】B
【解析】由图可知,该闭合线圈的有效面积S等于大圆面积减去小圆面积。根据圆的面积公式其中r为圆的半径,大圆半径为R,则大圆面积小圆半径为,则小圆面积。所以有效面积。已知磁场变化率,根据法拉第电磁感应定律,将和代入可得:,综上,线圈总的感应电动势大小为,故选B。
4.【答案】A
【解析】以任意一球为研究对象,受力情况如图,
小球受重力mg和内壁的支持力N,由两力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
设半球形碗的半径为R,根据几何关系可知,小球运动的轨迹半径
则,,
对于两球,则,,
根据,可得,故A正确,BCD错误。
故选:A。
以任意一球为研究对象,根据牛顿第二定律得出线速度、角速度、加速度等的表达式,再比较其大小。
分析受力情况,确定小球向心力的来源,再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析,是常用的方法和思路。
5.【答案】D
【解析】设警车先以最大加速度匀加速一段时间,然后以最大加速度匀减速一段时间,最终与超载车共速并追上。整个过程警车的初速度为0,超载车的速度恒为。
警车在加速阶段末速度为,在减速阶段末速度为 v0。
所以有:
即:
警车在加速阶段的位移为:
警车在减速阶段的位移为:
超载车在总时间内的位移为:
由于警车追上超载车时位移相等,有:
代入表达式:
将代入上式,化简后可解得:,
总时间为:,故选D。
6.【答案】C
【解析】设桥索重为,承重分别为G、,受力如图所示,由共点力的平衡可得,。由题意,桥索对竖直杆的拉力在水平方问上的分量分别满足,,解得:
选项C正确。
7.【答案】A
【解析】设小球释放点在斜面上的垂直投影点为,若小球落至A点时的速度为,其下落时间。
研究其垂直于斜面方向的运动,小球在段运动的时间为t,小球在AB、BC、CD段运动的时间。而小球沿斜面方向的长刻视为初度为零,加速度为的匀变速直线运动,所以AB、BC、CD三段长度之比为。
故选A。
8.【答案】BD
【解析】根据电磁波谱的知识,红外线的频率比可见光的频率小,由其中c为光速,为波长,为频率可知,在光速 c不变的情况下,频率越小,波长越长,所以红外线的波长比可见光的波长长, A错误。
发生光电效应时,光子照射到光电管的阴极,使阴极表面的电子吸收光子能量后逸出,这些逸出的电子在电场作用下形成光电流, B正确。
根据光电效应方程其中为光电子的最大初动能,为光子能量,为金属的逸出功,以及遏止电压与最大初动能的关系为电子电荷量,为遏止电压。由图像可知,b光的遏止电压大于a光的遏止电压,根据,可得b光照射时光电子的最大初动能更大, C错误。
根据,遏止电压越大,对应的光的频率越大。b光的遏止电压大,所以b光的频率大于a光的频率。若a光照射某金属恰能发生光电效应,说明a光的频率等于该金属的极限频率,即,而,所以 b光照射该金属也能发生光电效应, D正确。
综上,答案选 BD。
9.【答案】AC
【解析】A. 根据平行板电容器电容的决定式,仅增大平行板电容器板间距d,则电容C减小。LC振荡电路的周期公式为,C减小,则周期T减小,又因为频率,所以频率f增加,A正确;
B. 仅将待测物体向左稍稍移动,铁芯插入线圈的深度增加,线圈的自感系数L增大,由LC振荡电路的周期公式,可知L增大则周期T增大,根据,频率f减小,B错误;
C. 闭合开关S,待电路稳定后,线圈L直流电阻不计,电容器两端电压为0,根据为电容器极板电荷量,C为电容,U为电容器两端电压,此时电容器极板上的电荷量为零,C正确;
D. 开关断开后,电容器开始充电,在四分之一周期内,电容器充电过程中,电场能逐渐增大,磁场能逐渐减小,振荡电流逐渐减小,D错误。
故选AC。
10.【答案】BD
【解析】根据F大小可分为三种情况,第一种情况,若,A、B、C都静止。取A、B对象,若整体静止,整体受力F和地面给整体的摩擦力,由二力平衡可知,,,A、B、C都静止;
第二种情况,,A、B、C一起以相同的加速度加速,轻绳未被拉断,选项A错误。
当拉力时,假设绳未被拉断,若A、B相对静止,取A、B为研究对象,AB对C的摩擦力为,C还受地面给的摩擦力,根据牛顿第二定律, C所具有的最大加速度为,,A,B 的加速度为,,再隔离B, B受到绳子的拉力T和C对B的动摩擦力,根据牛顿第二定律得,求得,假设不成立,即轻绳被拉断,A相对于C滑动,B正确,C错误;
对A研究,A受到拉力F和C对A的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,A的加速度为,,选项D正确。
11.【答案】B
增大
【解析】探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的实验,由于向心力同时与半径、角速度、质量有关,要探究某一个物理量对向心力的影响,需要保持其他物理量不变,只改变其中一个物理量,这种方法是控制变量法,故选B;
根据向心力公式,保持物块质量m和其做圆周运动的半径r不变,增大圆盘转动的角速度,需要的向心力增大,则拉力传感器的示数增大;
当物块第一次到达位置A开始计时,并记为第1次,记录物块第n次到达A点的总时间为t,则转动的周期为,物块做圆周运动的角速度;
根据向心力公式有
即拉力传感器的示数为F,当满足时,则向心力公式得到验证。
12.【答案】交流电压
副线圈匝数越多,副线圈电压越高
变压器不是理想变压器,有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗
c、d
【解析】测量交流电压,应使用多用电表的交流电压挡;
原线圈电压和匝数不变时,副线圈匝数越多,副线圈电压越高;
副线圈电压总比理论值小,原因是变压器不是理想变压器,有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗;
、b端导线较粗,能承受大电流,应连接副线圈。故c、d接交流220 V。
13.【答案】解:设初始时A端气体长为,活塞横截面积为S,移动的距离为x,
气体发生等压变化,有,
解得;
玻璃管B端封闭,设两部分气体初态压强为,体积分别为、。最终气体压强为p,体积分别为V'A、V'B。活塞移动的距离为,
根据理想气体状态方程,对A端气体,
对B端气体,
又,,,
且,
,
解得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】磁场以速度向上运动,导线框内产生的感应电动势,由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律
导线框悬停,有
解得;
磁场以速度向上运动,导线框内产生的感应电动势,有
感应电流
导线框匀速运动,有
解得;
外界对系统做功的功率等于对磁场做功的功率。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】谷粒在竖直方向始终做自由落体运动,
解得;
设谷粒质量为m,谷粒在水平方向做变加速直线运动,根据动量定理
谷粒在气流区域用时,竖直方向有,水平位移
离开气流区域后水平方向做匀速运动,水平位移t,水平总位移
将谷粒的质量代入,水平距离范围为;
水平风力大小
又下落高度
得
谷粒在气流区域所受风力大小随时间均匀减小,故
若谷粒落地时的分速度分别为、,经过气流区域时,根据动量定理
竖直方向自由落体运动
落地时的动能为
解得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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2025-2026学年湖北省名校联盟园创高三第一次物理联考试卷(8月)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.“烛龙一号”是我国首款自主研制的核电池,它以超长寿命、极端环境适应性和高安全性引发全球关注。已知该核电池内的核反应方程是,半衰期是5730年。下列说法正确的是
A. 该反应是衰变
B. 该反应是衰变
C. 环境温度升高时,半衰期小于5730年
D. 在极地科考环境下,半衰期大于5730年
2.如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,此时线圈平面与中性面垂直,下列说法正确的是( )
A. 在图示位置时,穿过线圈的磁通量最大
B. 在图示位置时,电流方向发生改变
C. 在图示位置时,AB边受安培力方向向上
D. 从图示位置转过时,线圈中电动势最大
3.将一根绝缘细导线绕成如图所示的闭合线圈,其中大圆半径为R,小圆半径为,垂直线圈平面方向有一随时间均匀增加的磁场,且变化率为k,则线圈总的感应电动势大小为
A. B. C. D.
4.如图所示,一内壁光滑的半球形碗固定在水平地面上。碗内有A、B两个小球可视为质点在水平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是
A. A球的线速度大于B球的线速度 B. A球的角速度小于B球的角速度
C. A球的加速度小于B球的加速度 D. A球的周期大于B球的周期
5.一辆超载车在平直的公路上以的速度匀速行驶,经过警车时,警车立即由静止开始匀变速追赶。警车匀加速和匀减速的最大加速度均为,若警车追上超载车时恰好与超载车共速,警车追上超载车的最短时间为
A. 4s B. C. 8s D.
6.如图为某索桥模型的示意图,图为改进后的示意图。图中桥索与两竖直杆上等高的P、Q点连接,且放重物后P、Q处切线方向与水平面的夹角均为。图中在P、Q两点固定了两个光滑定滑轮,桥索绕过竖直杆上的定滑轮接入地下且固定,接地绳索与水平面的夹角均为。若竖直杆所受桥索拉力的合力在水平方向上的分力不能超过300N,则改进后索桥能承受的最大重量增加了
A. B. C. D.
7.如图所示,小球从倾角为的光滑斜面的上方O点由静止下落,A、B、C、D四点分别为小球第1、2、3、4次与斜面碰撞的点。不计空气阻力,假设小球与斜面碰撞无机械能损失,且碰撞前后的速度方向与斜面夹角不变,则AB、BC、CD三段长度之比为
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8.微光夜视仪在军事领域应用极其广泛,它利用了光电效应的原理,增强了微弱的可见光和近红外光。如图是 a、b两束光照射同一光电管得到的光电流与电压之间的关系曲线,下列说法正确的是( )
A. 红外线的波长比可见光的波长短
B. 发生光电效应时,电子从光电管阴极表面逸出,形成光电流
C. 用a光照射光电管时光电子的最大初动能比用b光照射时大
D. 若a光照射某金属恰能发生光电效应,则b光照射该金属也能发生光电效应
9.如图是用来测量物体位移的装置。待测物体可以随着铁芯在线圈直流电阻不计中移动,线圈L与电容器C并联,再接入电路。闭合开关S,待电路稳定后再断开S。下列说法正确的是
A. 仅增大平行板电容器板间距,LC振荡电路的频率增加
B. 仅将待测物体向左稍稍移动,LC振荡电路的频率增加
C. 开关断开瞬间,电容器极板上的电荷量为零
D. 开关断开后四分之一周期内,振荡电流逐渐增大
10.如图所示,质量分别为m、2m、3m的三个物块A、B、C静止在水平桌面上,A、B用一根不可伸长的轻绳连接。已知轻绳能够承受的最大拉力为,A、C之间的动摩擦因数为,B、C之间的动摩擦因数为,C与桌面之间的动摩擦因数为,设最大动摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。现对A施加一水平向右的拉力F,下列说法正确的是
A. 当水平拉力F为时,A、B相对于C滑动
B. 当水平拉力F为时,A相对于C滑动
C. 当水平拉力F为时,A的加速度为
D. 当水平拉力F为时,A的加速度为
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图是探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系的实验装置。将小物块放置在水平圆盘的光滑轨道槽中,用轻绳连接小物块,另一端连接拉力传感器。
本实验采用的实验方法为 。
A.等效替代法
B.控制变量法
C.转化法
让圆盘绕竖直轴转动,保持物块质量m和其做圆周运动的半径r不变,增大圆盘转动的角速度,拉力传感器的示数会 选填“增大”“减小”或“不变”。
保持圆盘转动的角速度不变,当物块第一次到达位置A开始计时,并记为第1次,记录物块第n次到达A点的总时间为t,则物块做圆周运动的角速度 ;若拉力传感器的示数为F,当满足 时用r、m、n、t、表示,则向心力公式得到验证。
12.某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
正确组装可拆变压器后,如图所示,接入学生电源,选择合适的挡位,应使用多用电表的 挡测量选填“直流电压”或“交流电压”;
保持原线圈输入的电压一定,改变原、副线圈的匝数,测量副线圈上的电压,数据如下表所示。
组别
原线圈匝数
副线圈匝数
原线圈电压
副线圈电压
1
300
60
2
300
120
3
300
180
4
600
180
分析第1、2、3组数据,大致可得出结论:原线圈电压和匝数不变时, ;分析第3、4组数据,大致可得出结论:原线圈电压和副线圈匝数不变时,原线圈匝数越少,副线圈电压越高;
进一步分析实验数据,发现副线圈电压总比理论值小,其原因可能是 ;
该同学找到了一只标有“”的变压器,其上有a、b、c、d四个引出线头,且a、b引线比c、d引
线粗,如图所示。使用时,应该把引线 接交流“220V”选填“a、b”或“c、d”。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13.如图所示,内壁光滑、粗细均匀总长度为20cm的玻璃管水平放置,其A端封闭、B端开口,现用厚度不计的活塞封闭一段长度为10cm的气柱,活塞与管壁均绝热且不漏气,环境温度始终为T。
若将A端气体由热力学温度T缓慢加热至,求活塞移动的距离;
若用导热性能良好的导热板将玻璃管B端封闭,仅把A端气体由热力学温度T缓慢加热至,求活塞移动的距离。
14.如图所示,磁悬浮电梯去除了传统电梯复杂的机械设备,其轿厢与导轨实现零接触,运行安静舒适。其简化后的原理如图所示,主要包括导线框轿厢、两根绝缘竖直导轨以及垂直导轨的间隔分布的匀强磁场。设导轨间距和导线框宽度均为a,导线框高度、磁场高度和磁场间距均为b,匀强磁场的磁感应强度大小为B,导线框总质量为M、总电阻为R,当磁场在竖直方向运动时,可实现导线框的悬停、向上或向下运动。已知重力加速度大小为g,不计一切摩擦。
为实现导线框悬停在某位置,求磁场向上运动的速度大小
若磁场向上匀速运动的速度大小为,求导线框匀速运动的速度大小
在条件下,导线框稳定运行时,求外界输入的功率P。
15.如图,农民利用传统的扬谷扇车分离谷粒和杂质,其简化原理如图,风车叶片匀速转动,产生水平向右的稳定气流,气流速度为,谷粒和杂质均在气流区域受到水平向右的风力。假设谷粒和杂质均从距离地面同一高度为h的出口静止释放,气流区域的高度为d,谷粒或杂质离开气流区域时速度的水平分量为,正常谷粒的质量范围为,质量高于或低于此范围视为杂质,重力加速度大小为g,不计其它阻力。
求谷粒从出口落到地面所用的时间;
若谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小为常量,v为谷粒或杂质与气流的水平相对速度大小,求地面能够收集到正常谷粒的水平距离范围;
若谷粒在气流区域受到水平向右的风力大小仅与谷粒下降高度y有关,且其关系式为,式中为常量,求质量为m的谷粒落地时的动能。
第1页,共1页
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