内容正文:
内师大附中2025级高一年级第一学期10月月考
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号和座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.作答时,请考生将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请考生将答题卡交回,将试题自行保留。
一、选择题(共10小题,共46分,其中1—7题为单选题,8—10题为多选题,多选题选不全的得2分,选错不得分。)
1. 2024年巴黎奥运会,中国代表团以40金、27银、24铜的成绩创造了中国代表团参加奥运会以来境外参赛的最佳表现。关于各项比赛项目中的物理知识,以下说法正确的是( )
A. 在10米气步枪比赛中,黄玉婷以254.5环夺得首金。靶心10环的直径只有0.5mm,但不可以看作质点
B. 欣赏全红婵跳水的空中姿态,可以将全红婵看成质点
C. 潘展乐以4分40秒的成绩打破100米自由泳世界纪录并夺金,100米是位移
D. 郑钦文击打出的网球,最高速度146.4km/h,指球的平均速度
2. 以下描述了四个不同的运动过程,加速度的数值最大的是( )
A. 一架超音速飞机以的速度在天空沿直线匀速飞行了
B. 一辆自行车以的速度从坡顶加速冲下,经过到达坡路底端时,速度变为
C. 一只蜗牛由静止开始爬行,经过,获得了的速度
D. 一列动车在离开车站加速行驶中,用了使速度由增加到
3. 如图,车轮半径为0.3m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点的位移大小约为(取)( )
A. 1.1m B. 1.8m C. 2.2m D. 3.6m
4. 一质点做初速度为零的匀加速直线运动,x-v(位移-速度)图像如图所示,由此可知( )
A. 质点的加速度为1m/s2
B. 质点的位移为16m时运动时间为5s
C. 质点的位移为6m时,速度大小为4.5m/s
D. 0~10s内质点的位移为100m
5. 制作一把“人的反应时间测量尺”。如图所示,A同学用手捏住直尺的顶端,B同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在A同学放手让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的刻度,就可以粗略确定B同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度,使它变为“人的反应时间测量尺”,下列说法正确的是( )
A. 反应时间测量尺上,各相邻时间刻度值间的长度不等
B. 捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短
C. 刻度所对应的时间刻度约为
D. 反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比
6. 一质点做匀加速直线运动,依次通过四个位置,如图所示,已知,且该物块通过段、段和段的时间之比为,那么段的长度为( )
A. B. C. D.
7. 物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点,所用时间为t,现在物体从A点由静止出发,先匀加速直线运动(加速度为a1)到某一最大速度vm后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t。则物体的( )
A. vm只能为3v,与a1、a2的大小无关
B. vm可为许多值,与a1、a2的大小有关
C. a1、a2必须满足
D. a1、a2必须是一定的
8. 做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别为v和7v,经历的时间为t,则 ( )
A. 前半程速度增加3.5v
B. 前时间内通过的位移为
C. 后时间内通过的位移为
D. 后半程速度增加2v
9. 酒后驾驶会导致许多安全隐患,是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。分析下表可知,下列说法正确的是( )
速度(m/s)
思考距离/m
制动距离/m
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
x
A. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多 0.5s
B. 若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
C. 汽车制动时,加速度大小为
D. 表中x为 66.7
10. 公路上有甲、乙两辆汽车在同一条直线上沿相同方向运动,甲车在前。初始时刻两车间距离为10m,此后,两车速率的平方与位移的关系图像如图所示。当两车间距离不超过4m时可以实现蓝牙配对。下列说法正确的是( )
A. 4s时两车间距离最小
B. 两车间的最小距离为4m
C. 两车均停止运动时,它们之间距离为6m
D. 两车能够实现蓝牙配对的时长为4s
二、实验题(共两个小题,共14分,每空2分)
11. 如图甲所示是某同学使用打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置。请回答下面的问题:
(1)实验中,必要的措施是( )
A. 小车停止运动后,应立即关闭电源,再取下纸带
B. 先接通电源再释放小车
C. 小车靠近滑轮,远离打点计时器释放
D. 本实验要求瞬时速度,因此需要记录时间的仪器-秒表
(2)该同学获得一条点迹清晰的纸带,如图所示,已知打点计时器每隔打一个点,纸带左端与小车连接,该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在下图中。
①根据实验数据可以判断小车做________直线运动。(选填“匀加速”或“匀减速”)
②打下C点时小车的瞬时速度大小为________。(结果保留一位小数)
③小车运动的加速度大小为________。(结果保留一位小数)
12. 研究物体的运动时,除了使用打点计时器计时外,也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管(统称光电门)。光源和光敏管相对,它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时,其上的遮光条把光遮住,与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短,通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间,可以算出滑块经过时的速度。如图1,在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条,滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门,配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。
(1)遮光条通过光电门的平均速度______m/s(保留两位有效数字),由于遮光条的宽度很小,所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。
(2)考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细,数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”,若当遮光条遮住光源射出光的80%,即认为光被遮住,则第(1)问中的测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验,若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′,则滑块通过光电门的瞬时速度______。(用s、∆t′表示)
三、计算题(第13题10分,第14题13分,第15题17分,共40分)
13. 测试中,我国国产大飞机C919的初速度v0=2 m/s,4 s内位移为20 m,求:
(1)飞机4 s内的平均速度大小;
(2)飞机4 s末的速度大小;
(3)飞机2 s末的速度大小。
14. 如图甲所示,小球从固定斜面上的A点由静止开始做匀加速直线运动,规定沿斜面向下为正方向,小球在B点与挡板发生碰撞(碰撞时间忽略不计),然后沿着斜面向上做匀减速直线运动,速度时间图像如图乙所示,图像的直线相互平行,已知小球每次与挡板发生碰撞时,碰后的速度大小都变为碰前速度大小的一半,求:
(1)小球第末速度大小;
(2)小球内的位移大小;
(3)小球与挡板第三次碰撞过程的速度变化量。
15. 国际足联世界杯(FIFA World Cup)简称“世界杯”,与奥运会并称为全球体育两大最顶级赛事,是影响力和转播覆盖率超过奥运会的全球最大体育盛事。2022年世界杯在卡塔尔举行,同时也是第一届在冬季举行的世界杯。一次训练中,攻方前锋1、2在场中位置如图所示,前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出,足球在草地以的初速度沿偏离中线的方向做匀减速直线运动,加速度大小为∘(,)
(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的位移为多大;
(2)前锋2看到球被踢出后经过(反应时间)后沿图中虚线(球场关于虚线对称)从静止开始向对方球门做匀加速直线运动达到最大速度后保持匀速,加速度大小为,他能达到的最大速度为,前锋2恰好能截获足球,求前锋2的反应时间。
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内师大附中2025级高一年级第一学期10月月考
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号和座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.作答时,请考生将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请考生将答题卡交回,将试题自行保留。
一、选择题(共10小题,共46分,其中1—7题为单选题,8—10题为多选题,多选题选不全的得2分,选错不得分。)
1. 2024年巴黎奥运会,中国代表团以40金、27银、24铜的成绩创造了中国代表团参加奥运会以来境外参赛的最佳表现。关于各项比赛项目中的物理知识,以下说法正确的是( )
A. 在10米气步枪比赛中,黄玉婷以254.5环夺得首金。靶心10环的直径只有0.5mm,但不可以看作质点
B. 欣赏全红婵跳水的空中姿态,可以将全红婵看成质点
C. 潘展乐以4分40秒的成绩打破100米自由泳世界纪录并夺金,100米是位移
D. 郑钦文击打出的网球,最高速度146.4km/h,指球的平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.靶心虽小,但其形状大小不能忽略不计,不可以看作质点,故A正确;
B.欣赏全红婵跳水的空中姿态,其形状大小不能忽略不计,不可以将全红婵看成质点,故B错误;
C.泳池长度是50m,这里的100米是路程,故C错误;
D.146.4km/h指球的瞬时速度,故D错误。
故选A。
2. 以下描述了四个不同的运动过程,加速度的数值最大的是( )
A. 一架超音速飞机以的速度在天空沿直线匀速飞行了
B. 一辆自行车以的速度从坡顶加速冲下,经过到达坡路底端时,速度变为
C. 一只蜗牛由静止开始爬行,经过,获得了的速度
D. 一列动车在离开车站加速行驶中,用了使速度由增加到
【答案】B
【解析】
【详解】A.一架超音速飞机以的速度在天空沿直线匀速飞行了,加速度为零;
B.一辆自行车以的速度从坡顶加速冲下,经过到达坡路底端时,速度变为,加速度大小为
C.一只蜗牛由静止开始爬行,经过,获得了的速度,加速度大小为
D.一列动车在离开车站加速行驶中,用了使速度由增加到,加速度大小为
综上所述加速度的数值最大的过程是一辆自行车以的速度从坡顶加速冲下,经过到达坡路底端时,速度变为。
故选B。
3. 如图,车轮半径为0.3m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。气门芯从最高点第一次到达最低点的位移大小约为(取)( )
A. 1.1m B. 1.8m C. 2.2m D. 3.6m
【答案】A
【解析】
【详解】气门芯从最高点第一次到达最低点过程中,水平位移为
竖直方向位移约为
故位移大小
故选A。
4. 一质点做初速度为零的匀加速直线运动,x-v(位移-速度)图像如图所示,由此可知( )
A. 质点的加速度为1m/s2
B. 质点的位移为16m时运动时间为5s
C. 质点的位移为6m时,速度大小为4.5m/s
D. 0~10s内质点的位移为100m
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动速度位移公式得
由题图可知
解得质点的加速度为,A错误;
B.质点的位移为时,对应的速度为,由速度公式可得,B错误;
C.质点的位移为时,由速度位移公式得速度大小为,C错误;
D.质点在内的位移由位移公式得,D正确。
故选D。
5. 制作一把“人的反应时间测量尺”。如图所示,A同学用手捏住直尺的顶端,B同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在A同学放手让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的刻度,就可以粗略确定B同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度,使它变为“人的反应时间测量尺”,下列说法正确的是( )
A. 反应时间测量尺上,各相邻时间刻度值间的长度不等
B. 捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短
C. 刻度所对应的时间刻度约为
D. 反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比
【答案】A
【解析】
【详解】A.刻度尺自由下落,做自由落体运动,根据运动学推论可知,匀变速运动连续相同时间内有位移差且位移差相等,故各相邻时间刻度值间的长度不等,A正确;
B.捏住处刻度尺下落的高度比捏住处下落的高度长,故捏住处的反应时间比捏住处的反应时间长,B错误;
C.由运动学公式得
C错误;
D.由运动学公式,可知
反应时间与捏住直尺所在处的刻度值不成正比,D错误。
故选A。
6. 一质点做匀加速直线运动,依次通过四个位置,如图所示,已知,且该物块通过段、段和段的时间之比为,那么段的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】物块经过AB和CD段的时间相等,设为T,经过BC段的时间为2T,则
设BC中间时刻为E点,则
解得
则
故选B。
7. 物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点,所用时间为t,现在物体从A点由静止出发,先匀加速直线运动(加速度为a1)到某一最大速度vm后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t。则物体的( )
A. vm只能为3v,与a1、a2的大小无关
B. vm可为许多值,与a1、a2的大小有关
C. a1、a2必须满足
D. a1、a2必须是一定的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由推导得,与、无关,但选项A中,故A错误;
B.唯一为,并非多值,故B错误;
C.匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和为,
可得,故C正确;
D.只要、满足C中关系即可,无需固定值,故D错误。
故选C。
8. 做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别为v和7v,经历的时间为t,则 ( )
A. 前半程速度增加3.5v
B. 前时间内通过的位移为
C. 后时间内通过的位移为
D. 后半程速度增加2v
【答案】CD
【解析】
【详解】AD:做匀加速直线运动的物体,位移中点的速度;前半程速度增加量,后半程速度增加量.故A项错误,D项正确.
BC:做匀变速直线运动的物体,中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度,则;前时间内通过的位移,后时间内通过的位移.故B项错误,C项正确.
9. 酒后驾驶会导致许多安全隐患,是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。分析下表可知,下列说法正确的是( )
速度(m/s)
思考距离/m
制动距离/m
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
x
A. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多 0.5s
B. 若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
C. 汽车制动时,加速度大小为
D. 表中x为 66.7
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.在制动之前汽车做匀速运动,则由
可得正常情况下的,反应时间为
在酒后情况下,反应时间为
故驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s,故A正确;
B.由表格数据可知当汽车速度为20m/s行驶时,若酒后驾驶,则制动的位移为
故不能安全停车,故B正确;
C.驾驶员采取制动措施时,有一反应时间。以正常情况下,速度为v=15m/s为例。根据题意及图表可知,汽车刹车的位移为
由速度和位移的关系
可得
故C错误;
D.当v0=25m/s,制动距离为
故D正确。
故选ABD。
【点睛】制动距离等于反应距离与刹车距离之和。汽车刹车的末速度为零,再根据速度与位移的关系进行求解。
10. 公路上有甲、乙两辆汽车在同一条直线上沿相同方向运动,甲车在前。初始时刻两车间距离为10m,此后,两车速率的平方与位移的关系图像如图所示。当两车间距离不超过4m时可以实现蓝牙配对。下列说法正确的是( )
A. 4s时两车间距离最小
B. 两车间的最小距离为4m
C. 两车均停止运动时,它们之间距离为6m
D. 两车能够实现蓝牙配对的时长为4s
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的速度位移公式有
变形得
可知图像的斜率等于,则由图像可得甲、乙两车的加速度大小分别为,
由图可知,甲、乙两车的初速度大小分别为,
则甲、乙两车停止运动的时间分别为,
作出甲、乙两车的图像如图所示
当两车速度相等时两车间距最小,设所经历的时间为,有
解得,故A正确;
B.两车的最小距离为,故B错误;
C.由图可知,甲、乙两车停止运动时位移分别为32m和36m,故两车均停止运动时,它们之间的距离为,故C正确;
D.设两车距离为时所经历的时间为,则有
解得,
故两车能够实现蓝牙配对的时长为,故D正确。
故选ACD。
二、实验题(共两个小题,共14分,每空2分)
11. 如图甲所示是某同学使用打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置。请回答下面的问题:
(1)实验中,必要的措施是( )
A. 小车停止运动后,应立即关闭电源,再取下纸带
B. 先接通电源再释放小车
C. 小车靠近滑轮,远离打点计时器释放
D. 本实验要求瞬时速度,因此需要记录时间的仪器-秒表
(2)该同学获得一条点迹清晰的纸带,如图所示,已知打点计时器每隔打一个点,纸带左端与小车连接,该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在下图中。
①根据实验数据可以判断小车做________直线运动。(选填“匀加速”或“匀减速”)
②打下C点时小车的瞬时速度大小为________。(结果保留一位小数)
③小车运动的加速度大小为________。(结果保留一位小数)
【答案】(1)AB (2) ①. 匀加速 ②. 0.7 ③. 5.0
【解析】
【小问1详解】
A.小车停止运动后,应立即关闭电源,再取下纸带。故A正确;
B.为充分利用纸带,实验时应先接通电源然后再释放小车。故B正确;
C.为充分利用纸带,实验前小车要远离滑轮,小车要从靠近打点计时器的地方释放。故C错误;
D.本实验要求瞬时速度,小车的运动时间通过打点的间隔数计时,不需要记录时间的仪器-秒表。故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
①[1]据题可得
,,,
则
可知小车在连续相等时间内的位移增加相等,可知小车做匀加速直线运动。
②[2]点的瞬时速度用段的平均速度来代替,则
③[3]由逐差法求加速度,可得
12. 研究物体的运动时,除了使用打点计时器计时外,也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管(统称光电门)。光源和光敏管相对,它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时,其上的遮光条把光遮住,与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短,通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间,可以算出滑块经过时的速度。如图1,在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条,滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门,配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。
(1)遮光条通过光电门的平均速度______m/s(保留两位有效数字),由于遮光条的宽度很小,所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。
(2)考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细,数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”,若当遮光条遮住光源射出光的80%,即认为光被遮住,则第(1)问中的测量值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验,若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′,则滑块通过光电门的瞬时速度______。(用s、∆t′表示)
【答案】(1)2.0 (2)偏大
(3)
【解析】
【小问1详解】
遮光条通过光电门的平均速度为
【小问2详解】
由于光电门的光源射出的光有一定的粗细,且当遮光条遮住光源射出光的80%,认为光被遮住,即挡光时间变短,所以平均速度的测量值比真实值偏大。
【小问3详解】
若采用U型挡光片,则数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔内,滑块的位移为2s,所以
三、计算题(第13题10分,第14题13分,第15题17分,共40分)
13. 测试中,我国国产大飞机C919的初速度v0=2 m/s,4 s内位移为20 m,求:
(1)飞机4 s内的平均速度大小;
(2)飞机4 s末的速度大小;
(3)飞机2 s末的速度大小。
【答案】(1)5m/s
(2)8m/s (3)5m/s
【解析】
【小问1详解】
飞机4 s内的平均速度大小
【小问2详解】
根据匀变速直线运动的平均速度有
解得
【小问3详解】
飞机的加速度为
则飞机2 s末的速度大小
代入数据解得
14. 如图甲所示,小球从固定斜面上的A点由静止开始做匀加速直线运动,规定沿斜面向下为正方向,小球在B点与挡板发生碰撞(碰撞时间忽略不计),然后沿着斜面向上做匀减速直线运动,速度时间图像如图乙所示,图像的直线相互平行,已知小球每次与挡板发生碰撞时,碰后的速度大小都变为碰前速度大小的一半,求:
(1)小球第末速度大小;
(2)小球内的位移大小;
(3)小球与挡板第三次碰撞过程的速度变化量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图像可知,内小球的加速度为
则小球第末速度为
【小问2详解】
根据图像可知小球在内的位移为
小球在内的位移为
则小球内的位移
【小问3详解】
由图像可知,小球与挡板第1次碰撞后的速度为,由于小球向上减速和向下加速的加速度相等,所以小球与挡板第2次碰撞前的速度为;已知小球每次与挡板发生碰撞时,碰后的速度大小都变为碰前速度大小的一半,则小球与挡板第2次碰撞后的速度为;同理可知小球与挡板第3次碰撞前的速度为,小球与挡板第3次碰撞后的速度为,则小球与挡板第三次碰撞过程的速度变化量为
15. 国际足联世界杯(FIFA World Cup)简称“世界杯”,与奥运会并称为全球体育两大最顶级赛事,是影响力和转播覆盖率超过奥运会的全球最大体育盛事。2022年世界杯在卡塔尔举行,同时也是第一届在冬季举行的世界杯。一次训练中,攻方前锋1、2在场中位置如图所示,前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出,足球在草地以的初速度沿偏离中线的方向做匀减速直线运动,加速度大小为∘(,)
(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的位移为多大;
(2)前锋2看到球被踢出后经过(反应时间)后沿图中虚线(球场关于虚线对称)从静止开始向对方球门做匀加速直线运动达到最大速度后保持匀速,加速度大小为,他能达到的最大速度为,前锋2恰好能截获足球,求前锋2的反应时间。
【答案】(1)56.25m
(2)0.25s
【解析】
【小问1详解】
足球从开始做匀减速直线运动到停下来的过程有
解得位移
【小问2详解】
前锋2截获足球时,足球恰好运动到虚线处,此过程中足球运动的位移为
由速度位移公式可得
解得
足球被踢出到虚线所用的时间为
前锋2截获足球时运动的位移为
前锋2匀加速的时间为
加速过程中的位移为
匀速的位移为
匀速的时间为
则前锋2的反应时间
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