内容正文:
2025-2026学年第一学期高三年级物理试卷
考试时间:75分钟 考试分值:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 图为某物体的v-t图,则下列说法错误的是( )
A. 前2s做匀加速运动,后3s做匀减速运动
B. 前2s的加速度为2.5m/s2,后3s的加速度是m/s2
C. 2到5秒内物体静止
D. 3s末物体的速度大小为5m/s
2. 关于质点,下列说法错误的是( )
A. 物体能否看作质点,不能由体积的大小判断
B. 物体能否看作质点,不能由质量的大小判断
C. 物体能否看作质点,不能由物体是否做直线运动判断
D. 研究月相时,可以把月球视为质点
3. 下列可以把物体看成质点的说法中,正确的是( )
A. 研究乒乓球的旋转时,可以把乒乓球看成质点
B. 研究火车通过某小桥的时间,可以把火车看成质点
C. 研究地球绕太阳的公转周期时,可以把地球看成质点
D. 研究跳水运动员在空中的翻转动作时,可以把运动员看成质点
4. 两个大小相等的共点力,当它们间的夹角为120°时,合力大小为F,则当它们间夹角为90°时,合力大小为 ( )
A. F B. C. 2F D.
5. 质量为的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道内运动,当它以速度经过最高点时,小球受到轨道对它的压力大小为,则小球经过此轨道最高点而不脱离轨道的最小速度为( )
A. B. C. D.
6. 2017年6月19号,长征三号乙火箭发射中星9A卫星过程中出现变故,由于运载火箭的异常,致使卫星没有按照原计划进入预定轨道。经过航天测控人员的配合和努力,通过10次的轨道调整,7月5日卫星成功变轨.卫星变轨原理图如图所示,卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q改变速度进入地球同步轨道Ⅱ,P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是( )
A. 卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时周期大于在同步轨道Ⅱ运行时的周期
B. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的P点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度
C. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能等于在同步轨道Ⅱ的机械能
D. 卫星耗尽燃料后,在微小阻力的作用下,机械能减小,轨道半径变小,动能变大
7. 如图所示,等量正点电荷分别位于正方体的顶点A1和C1,下列说法正确的是( )
A. B1、D1两点的电场强度相同
B. A点的电势比C点的电势高
C. 将质子从A点移到C点的过程中,质子的电势能增加
D. 将电子从A1点附近沿直线A1C1移到C1点附近的过程(电子在A1、C1两点间运动)中,电场力对电子先做负功后做正功
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 由于M点没有电场线,粒子在M点不受静电力的作用
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
9. 质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P从静止开始运动,若运动中所受阻力恒定,大小为f.则( )
A. 汽车先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动
B. 汽车先做加速度减小的加速直线运动,后做匀速直线运动
C. 汽车做匀速运动时的速度大小为
D. 汽车匀加速运动时,发动机牵引力大小等于f
10. 如图所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上,上端与质量为2m的物块A连接,质量为m的物块B叠放在A上,系统处于静止状态。现对物块B施加竖直向上的拉力使B以加速度竖直向上做匀加速直线运动直至与A分离,重力加速度为g,则物块A、B分离时,( )
A. 竖直拉力的大小为
B. 物块A上升的高度为
C. 物块B的速度大小为
D. 弹簧弹性势能的减少量为
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 如图所示是电火花计时器的示意图。
(1)实验过程中打点计时器所接的电源是______填“直流电”或“交流电”。
(2)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况。在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻计数点间的距离所示,每两个相邻的计数点之间在四个点未画出,打点计时器的工作频率为。打下D点时,小车的速度大小为______;打下F点时,小车的速度大小为______;小车从打下D点到打下F点过程中平均加速度大小为______。计算结果均保的3位有效数字
12. 某实验小组想测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路。先将电压表正接线柱接a位置,闭合开关,他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表有示数且保持不变,在其他连接不变的情况下,再将电压表正接线柱由a位置移到b位置,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表均无示数。
(1)电路中的故障是______;
A. 滑动变阻器断路 B. 电流表断路
C. 滑动变阻器短路 D. 电流表短路
(2)实验小组清除故障后将电压表正接线柱接在b处,闭合开关,调节滑片的位置,记录相应的电压表和电流表的示数,根据记录的数据作出图像,如图乙。则干电池的电动势为______V(保留3位有效数字)、内阻为______Ω(保留2位有效数字),电动势的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
四、解答题(本题共3小题 13题8分 14题15分 15题17分 共40分)
13. 如图所示的电路中,灯泡L标有“6 V 12 W”字样,电动机线圈的电阻RM=1.0,AB两端的电压U恒为14 V,若灯泡恰能正常发光,且电机能运转,试计算:
(1)电动机的热功率是多少?
(2)电动机的输出功率是多少?
(3)整个电路消耗的电功率是多少?
14. 如图所示,两平行金属板A、B长为L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C,质量为m=1.0×10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,粒子的重力不计)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹。
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
15. 如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能;
(2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能;
(3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
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2025-2026学年第一学期高三年级物理试卷
考试时间:75分钟 考试分值:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 图为某物体的v-t图,则下列说法错误的是( )
A. 前2s做匀加速运动,后3s做匀减速运动
B. 前2s的加速度为2.5m/s2,后3s的加速度是m/s2
C. 2到5秒内物体静止
D. 3s末物体的速度大小为5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】AB.前2s物体的速度随时间均匀增加,物体做匀加速运动,加速度
后3s内物体的速度随时间均匀减小,物体做匀减速运动,加速度
故AB正确,不符合题意;
CD. 从速度时间图象可以看出内物体的速度始终为5m/s,是匀速直线运动,3s末物体速度是5m/s;故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。
2. 关于质点,下列说法错误的是( )
A. 物体能否看作质点,不能由体积的大小判断
B. 物体能否看作质点,不能由质量的大小判断
C. 物体能否看作质点,不能由物体是否做直线运动判断
D. 研究月相时,可以把月球视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据质点的概念,当物体的形状和大小对于我们所研究的问题相比可以忽略不计没有影响时,则可把物体看作是质点,所以物体能否看作质点,不能由体积的大小判断,不能由质量的大小判断,不能由物体是否做直线运动判断,ABC正确,不符合题意;
D.研究月相时,不能忽略月球的大小,故不可以把月球视为质点,D错误,符合题意。
故选D。
3. 下列可以把物体看成质点的说法中,正确的是( )
A. 研究乒乓球的旋转时,可以把乒乓球看成质点
B. 研究火车通过某小桥的时间,可以把火车看成质点
C. 研究地球绕太阳的公转周期时,可以把地球看成质点
D. 研究跳水运动员在空中的翻转动作时,可以把运动员看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究车轮的转动时,不能把车轮看成质点,因为看成质点的话,就没有转动可言了,A错误;
B.研究火车通过某小桥的时间,不可以把火车看成质点,因为火车自身长度相对于桥而言不能忽略,B错误;
C.研究地球绕太阳的公转时,地球的大小对于和太阳之间的距离来说太小,可以忽略,所以可以把地球看成质点,C正确;
D.研究跳水运动员在空中的翻转时,不能看成质点,把运动员看成质点的话,也就不会翻转了,D错误。
故选C。
4. 两个大小相等的共点力,当它们间的夹角为120°时,合力大小为F,则当它们间夹角为90°时,合力大小为 ( )
A. F B. C. 2F D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,设两个相等的共点力大小为F,当它们之间的夹角为120°时合力如图;
,
由等边三解形的知识可知分力等于合力,大小为F;当这两个力之间的夹角为90°时,由勾股定理得合力大小为
故选B。
5. 质量为的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道内运动,当它以速度经过最高点时,小球受到轨道对它的压力大小为,则小球经过此轨道最高点而不脱离轨道的最小速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球经过最高点时,由牛顿第二定律
小球经过此轨道最高点而恰不脱离轨道时,则
解得
故选C。
6. 2017年6月19号,长征三号乙火箭发射中星9A卫星过程中出现变故,由于运载火箭的异常,致使卫星没有按照原计划进入预定轨道。经过航天测控人员的配合和努力,通过10次的轨道调整,7月5日卫星成功变轨.卫星变轨原理图如图所示,卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q改变速度进入地球同步轨道Ⅱ,P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是( )
A. 卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时周期大于在同步轨道Ⅱ运行时的周期
B. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的P点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度
C. 卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能等于在同步轨道Ⅱ的机械能
D. 卫星耗尽燃料后,在微小阻力的作用下,机械能减小,轨道半径变小,动能变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,椭圆轨道Ⅰ的半长轴小于同步轨道Ⅱ的半长轴,根据开普勒第三定律可知,椭圆轨道Ⅰ运行时周期小于在同步轨道Ⅱ,故A错误;
B.卫星从近地圆轨道上的P点需加速,使得万有引力小于向心力,进入椭圆转移轨道,所以卫星在近地圆轨道上经过P点时的速度小于在椭圆转移轨道上经过P点的速度,根据
得
知同步轨道的半径大于近地轨道的半径,则同步轨道的线速度小于近地轨道的线速度,综上可知卫星在椭圆轨道Ⅰ的P点的速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度,故B错误;
C.由轨道Ⅰ的Q点需要加速做离心运动才能进入轨道Ⅱ,所以卫星在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅱ的机械能,故C错误;
D.卫星耗尽燃料后,在微小阻力的作用下,机械能减小则开始时速度减小,而速度减小后需要的向心力减小,所以卫星将做近心运动,即卫星在微小阻力的作用下,机械能减小后做近心运动,轨道半径变小,由
可知轨道半径减小后速度增大,动能变大,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,等量正点电荷分别位于正方体的顶点A1和C1,下列说法正确的是( )
A. B1、D1两点的电场强度相同
B. A点的电势比C点的电势高
C. 将质子从A点移到C点的过程中,质子的电势能增加
D. 将电子从A1点附近沿直线A1C1移到C1点附近的过程(电子在A1、C1两点间运动)中,电场力对电子先做负功后做正功
【答案】D
【解析】
【详解】A. B1、D1两点关于A1和C1的连线对称,所以B1、D1两点的电场强度大小相等,但方向相反,A错误;
B. A、C两点关于A1和C1连线的竖直中垂线对称,所以两点的电势大小相等,B错误;
C. A、C两点电势大小相等,在同一个等势面上,将质子从A点移到C点的过程中,电场力不做功,质子的电势能不变,C错误;
D. 将电子从A1点附近沿直线A1C1移到C1点附近的过程中,电子所受电场力先向左后向右,则电场力对电子先做负功后做正功,D正确。
故选D。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 由于M点没有电场线,粒子在M点不受静电力的作用
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据电荷运动轨迹弯曲的情况,可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线方向,故此点电荷带正电,故A正确;
B.电场线不是真实存在的,是假想的,没有画电场线的地方并不是说没有电场,只是用电场线的疏密来表示磁场的强弱,故电荷受电场力的作用,故B错误;
C.由于电场线越密,电场强度越大,点电荷受到的静电力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此点电荷在N点加速度大,故C正确;
D.粒子从M点运动到N点,静电力做正功,根据动能定理得此点电荷在N点的动能大,故D正确.
9. 质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P从静止开始运动,若运动中所受阻力恒定,大小为f.则( )
A. 汽车先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动
B. 汽车先做加速度减小的加速直线运动,后做匀速直线运动
C. 汽车做匀速运动时的速度大小为
D. 汽车匀加速运动时,发动机牵引力大小等于f
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】根据知,因为汽车的功率不变,速度增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律得
加速度减小,当加速度减小到零,牵引力与阻力相等,汽车做匀速直线运动,匀速运动的速度
所以汽车先做加速度减小的变加速运动,最终做匀速直线运动,故BC正确。
故选BC。
10. 如图所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在地面上,上端与质量为2m的物块A连接,质量为m的物块B叠放在A上,系统处于静止状态。现对物块B施加竖直向上的拉力使B以加速度竖直向上做匀加速直线运动直至与A分离,重力加速度为g,则物块A、B分离时,( )
A. 竖直拉力的大小为
B. 物块A上升的高度为
C. 物块B的速度大小为
D. 弹簧弹性势能的减少量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.弹簧的上端放A和B两物体平衡时,弹簧的压缩量为,有
可得
对物块B施加竖直向上的拉力使B以加速度竖直向上做匀加速直线运动,当物块A、B分离时,两者之间的弹力为零,对B有
解得
故A错误;
B.当物块A、B分离时,两者之间的弹力为零,而加速度和速度相同,设弹簧的压缩量为,对A有
解得
则物块A上升的高度为
故B正确;
C.分离前两者一起做匀加速直线运动,则分离时物块B的速度大小为
故C错误;
D.两物体在分离前一起加速,设位移为,有
解得
拉力随着位移增大而增大,其做功可由平均力替代,对A和B以及弹簧的系统由动能定理有
其中
,,
解得弹簧弹性势能的减少量为
故D正确。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11. 如图所示是电火花计时器的示意图。
(1)实验过程中打点计时器所接的电源是______填“直流电”或“交流电”。
(2)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况。在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。相邻计数点间的距离所示,每两个相邻的计数点之间在四个点未画出,打点计时器的工作频率为。打下D点时,小车的速度大小为______;打下F点时,小车的速度大小为______;小车从打下D点到打下F点过程中平均加速度大小为______。计算结果均保的3位有效数字
【答案】 ①. 交流电 ②. 0.560 ③. 0.721 ④. 0.805
【解析】
【详解】(1)[1]根据电火花计时器的工作原理可知,实验过程中应该接交流电;
(2)[2][3]根据每两个相邻的计数点之间在四个点未画出,相邻的计数点之间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s,又根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度可知
[4]根据加速度的定义式可知
12. 某实验小组想测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路。先将电压表正接线柱接a位置,闭合开关,他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表有示数且保持不变,在其他连接不变的情况下,再将电压表正接线柱由a位置移到b位置,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表均无示数。
(1)电路中的故障是______;
A. 滑动变阻器断路 B. 电流表断路
C. 滑动变阻器短路 D. 电流表短路
(2)实验小组清除故障后将电压表正接线柱接在b处,闭合开关,调节滑片的位置,记录相应的电压表和电流表的示数,根据记录的数据作出图像,如图乙。则干电池的电动势为______V(保留3位有效数字)、内阻为______Ω(保留2位有效数字),电动势的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)B (2) ①. 1.58 ②. 0.65##0.66 ③. 等于
【解析】
【小问1详解】
电压表“+”接线柱接a位置,闭合开关,他们发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表有示数且不变,可能是滑动变阻器断路,也可能是电流表断路;再将电压表“+”接线柱接由a位置移到b位置,发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表均无示数,说明是电流表断路。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
根据图像斜率与截距可知V,
[3]当电流为0时,可认为电路断路,此时电压表示数等于电动势,则测量值等于真实值。
四、解答题(本题共3小题 13题8分 14题15分 15题17分 共40分)
13. 如图所示的电路中,灯泡L标有“6 V 12 W”字样,电动机线圈的电阻RM=1.0,AB两端的电压U恒为14 V,若灯泡恰能正常发光,且电机能运转,试计算:
(1)电动机的热功率是多少?
(2)电动机的输出功率是多少?
(3)整个电路消耗的电功率是多少?
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
【详解】(1)(2)电动机两端的电压:U1=U-UL=(14-6)V=8V
整个电路中的电流:
所以电动机的输入功率:P=U1I=8×2W=16W
电动机的热功率:P热=I2RM=4×1W=4W
则电动机的输出功率:P2=P-I2RM=(16-4)W=12W
(3)整个电路消耗的功率:P总=UI=14×2W=28W
14. 如图所示,两平行金属板A、B长为L=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10-10C,质量为m=1.0×10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度v0=2.0×106m/s,粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域,然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS做匀速圆周运动,最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,粒子的重力不计)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹。
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
【答案】(1)3cm;12cm;(2) ;(3)负电;
【解析】
【详解】(1)粒子在两平行金属板间做类平抛运动,则有
联立可得穿过界面MN时偏离中心线RO的距离(偏移位移)为
粒子在离开电场后将做匀速直线运动,其轨迹与PS交于H,设H到中心线的距离为,由几何关系得
解得
(2) 第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧,轨迹如图
(3) 粒子到达H点时,其水平速度
竖直速度
则有
该粒子在穿过界面PS后绕点电荷Q做匀速圆周运动,所以Q带负电;根据几何关系可知半径
根据牛顿第二定律则有
解得
15. 如图所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段长度为,上面铺设特殊材料,小物块与其动摩擦因数为,轨道其它部分摩擦不计。水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于原长状态。可视为质点的质量的小物块从轨道右侧A点以初速度冲上轨道,通过圆形轨道,水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回,取,求:
(1)弹簧获得的最大弹性势能;
(2)小物块被弹簧第一次弹回经过圆轨道最低点时的动能;
(3)当R满足什么条件时,小物块被弹簧第一次弹回圆轨道时能沿轨道运动而不会脱离轨道。
【答案】(1)10.5J;(2)3J;(3)0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m
【解析】
【分析】
【详解】(1)当弹簧被压缩到最短时,其弹性势能最大。从A到压缩弹簧至最短的过程中,由动能定理得
−μmgl+W弹=0−mv02
由功能关系
W弹=-△Ep=-Ep
解得
Ep=10.5J
(2)小物块从开始运动到第一次被弹回圆形轨道最低点的过程中,由动能定理得
−2μmgl=Ek−mv02
解得
Ek=3J
(3)小物块第一次返回后进入圆形轨道的运动,有以下两种情况:
①小球能够绕圆轨道做完整的圆周运动,此时设小球最高点速度为v2,由动能定理得
−2mgR=mv22−Ek
小物块能够经过最高点的条件
m≥mg
解得
R≤0.12m
②小物块不能够绕圆轨道做圆周运动,为了不让其脱离轨道,小物块至多只能到达与圆心等高的位置,即
mv12≤mgR
解得
R≥0.3m
设第一次自A点经过圆形轨道最高点时,速度为v1,由动能定理得
−2mgR=mv12-mv02
且需要满足
m≥mg
解得
R≤0.72m
综合以上考虑,R需要满足的条件为
0.3m≤R≤0.42m或0≤R≤0.12m
【点睛】解决本题的关键是分析清楚小物块的运动情况,把握隐含的临界条件,运用动能定理时要注意灵活选择研究的过程。
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