精品解析:福建省厦门市第一中学2025—2026学年九年级上学期12月月考物理试题
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内容正文:
2025-2026学年(上)适应性练习(12月)初三物理
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分)
1. 历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1827年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是( )
A. 焦耳 B. 欧姆 C. 牛顿 D. 安培
【答案】B
【解析】
【详解】物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系:通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是著名的欧姆定律。
故选B。
2. 物理学是一门以实验为基础的学科。下列电学仪器中,用来测量电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.电流表是测量电路中电流大小的仪表,故A符合题意;
B.电压表是测量电路两端电压大小的仪表,故B不符合题意;
C.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,故C不符合题意;
D.滑动变阻器是用来改变电路中的电阻,故D不符合题意。
故选A。
3. 下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电热水壶 B. 吸尘器 C. 电冰箱 D. 电视机
【答案】A
【解析】
【详解】A.电热水壶工作时将电能转化为内能,利用电流的热效应工作的,故A符合题意;
B.吸尘器工作时电动机转动,将电能转化为机械能,不是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意;
C.电冰箱是将电能转化为电动机的机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故C不符合题意;
D.电视机工作时主要是把电能转化为声能与光能,不是利用电流的热效应来工作的,故D不符合题意。
故选A。
4. 新能源汽车逐渐兴起,我们给新能源汽车充电时,新能源汽车相当于电路中的( )
A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器
【答案】D
【解析】
【详解】电源是提供电能的装置,开关在电路中的作用是控制电路的通断,导线的作用是输送电能,用电器消耗电能,我们给新能源汽车充电时,新能源汽车消耗电能,相当于电路中的用电器,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 下列符合安全用电要求的是( )
A. 手机充电完毕后,不拔充电插头
B. 多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作
C. 空气开关跳闸后,不排除故障就重新闭合通电
D. 人离开时将电烤火炉及时断电
【答案】D
【解析】
【详解】A.手机充电完毕后,如果不拔充电插头,可能导致充电器过热,引发火灾,故A不符合题意;
B.在一个插线板上长时间同时使用多个大功率用电器,很容易造成电路电流过大,引发火灾,故B不符合题意;
C.空气开关跳闸可能是电路的总功率多大,可能是短路,不排除故障就重新闭合通电,可能会发生火灾,应该检查并排除故障后再通电,故C不符合题意;
D.电烤火炉是高功率加热设备,长时间无人看管可能引发火灾,人离开时将电烤火炉及时断电,故D符合题意。
故选D。
6. 在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A. 质量 B. 长短 C. 粗细 D. 温度
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,镍铬合金丝的温度升高,镍铬合金丝的阻值变大,所以导致镍铬合金丝阻值变化的主要因素是温度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图所示,闭合开关S,两灯泡均正常发光,则两灯泡一定具有相同的( )
A. 实际功率 B. 额定电压 C. 额定功率 D. 电阻
【答案】B
【解析】
【详解】根据电路图可知,两灯泡并联连接;因为并联电路两端电压相等,所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都正常发光,实际电压等于额定电压,所以两灯的额定电压相等。但实际功率、额定功率、电阻不一定相同,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 下列对物理量的估测中,最接近实际的是( )
A. 手机通话时的电流约为2A B. 对人体安全的电压是不高于36V
C. 人体的电阻约为100 D. 家用电热水壶正常工作的功率约为100W
【答案】B
【解析】
【详解】A.手机通话时的电流较小,约为几十毫安到几百毫安,故A不符合题意;
B.不同的电源提供不同的电压,人体的安全电压为不高于36V,故B符合题意;
C.人体的电阻约为几千~几万欧姆,故C不符合题意;
D.家用电热水壶正常工作的功率约为1000~2000W,故D不符合题意。
故选B。
9. 如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是( )
A. 塑料板是绝缘体
B. 摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D. 木屑留在塑料板上是由于异种电荷相互吸引
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据塑料板的导电性可知,塑料板不容易导电,是绝缘体,故A正确;
B.摩擦过程中不会创造电荷,只是电荷发生了转移,故B错误;
C.根据电荷间的作用特性可知,摩擦后的塑料板和丝绸带上了异种电荷,故C错误;
D.由于带电体能吸引轻小物体,所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时,塑料板上带电区域把木屑吸住,故D错误。
故选A。
10. 同学们学习电学知识后,开展了“争当电路设计小能手”活动。如图是几位同学设计的电路,对于其中电路元件的作用描述正确的是( )
A. 测量灯泡额定功率的实验中,滑动变阻器可以调节灯泡两端的电压
B. 坐位体前屈电路中滑动变阻器可以调节电流表的示数
C. 智能锁电路中密码开关和人脸识别开关都能单独开锁
D. 卫生间电路中开关只能控制灯泡
【答案】A
【解析】
【详解】A.滑动变阻器与小灯泡串联,在滑动变阻器滑片移动的过程中,改变了接入电路中的电阻,从而改变了接入电路中的总电阻,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,总电阻发生改变,电路中电流也会随之改变,小灯泡两端的电压也会改变,故此实验中,滑动变阻器可以调节灯泡两端的电压,故A正确;
B.坐位体前屈的电路中,滑动变阻器接入到电路中的电阻为最大电阻,不管滑片处于什么位置,接入电路中的电阻不变,故总电阻就不变,在总电压不变情况下,电路中的电流就不变,此电路中,滑动变阻器不能调节电流表的示数,故B错误;
C.智能密码锁中,密码开关与人脸识别是相互串联,工作时会相互影响,需要同时闭合才能开锁,故C错误;
D.开关S1处于干路,能控制整个电路,同时控制灯泡和电动机,故D错误。
故选A。
11. 小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是( )
实验操作
实验现象
闭合开关S
三个小灯泡均发光
观察亮度
L1最亮
取下其中任意一个小灯泡
剩余两个小灯泡仍能发光
A. 暗箱中的三个小灯泡串联
B. 暗箱中的三个小灯泡规格相同
C. 取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D. 若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意知,取下其中任意一个小灯泡,剩余两个小灯泡仍能发光,说明三个小灯泡之间互不影响,是并联关系,而不是串联,故A错误;
B.如果三个小灯泡规格相同,在并联电路中,它们两端电压相同,亮度应该相同,但L1最亮,说明它们规格不同,故B错误。
C.在并联电路中,各支路互不影响,取下其中任意一个小灯泡,不影响其他支路的电流,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数会变小,故C正确;
D.因为三个小灯泡之间是并联关系,在并联电路中,各支路电压相等,因此若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,电压相等,故D错误。
故选C。
12. 将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 甲灯能正常发光 B. 乙灯能正常发光
C. 两灯均能正常发光 D. 两灯均不能正常发光
【答案】B
【解析】
【详解】甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
两灯串联,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,则电路中的总电阻为R=R甲+R乙=6Ω+12Ω=18Ω
电路中的电流为
甲灯的额定电流
甲灯不能正常发光,乙灯的额定电流
所以乙灯能正常发光,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
13. 下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A. 图甲中,电能表是测量电功率的仪表
B. 图乙中,试电笔可以用来区分零线和火线,使用时可以用手握住笔尖的金属
C. 图丙中,洗衣机的金属外壳接地,是为了防止洗衣机短路
D. 图丁中,电路中电流过大,空气开关“跳闸”
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,电能表是测量电能的仪表,故A错误;
B.图乙中试电笔可以用来区分零线和火线,使用时手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故B错误;
C.图丙中,如果洗衣机内部的电线发生故障,比如绝缘层损坏导致漏电,洗衣机的金属外壳接地,是为了防止漏电时,电流通过金属外壳与人体构成通路,发生触电事故,故C错误;
D.图丁中,电路中电流过大,空气开关“跳闸”会切断电路,故D正确。
故选D。
14. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 灯泡的额定功率为4.0W
C. 滑动变阻器接入电路的阻值范围是4-40Ω
D. a曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电流,灯泡电流随灯泡两端电压增大而增大,因此曲线a为灯泡的电压-电流关系,曲线b为滑动变阻器的电压-电流关系;
A.如图所示,当电流为0.2A时,灯泡两端电压1V,滑动变阻器两端电压8V,因此电源电压为
故A错误;
B.将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,如图即电流为0.5A时,灯泡正常发光,此时滑动变阻器两端电压为2V,则灯泡两端电压为
灯泡的额定功率为
故B错误;
C.当电流最小为0.2A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大
当电流最大为0.5A时,滑动变阻器接入电路的阻值
滑动变阻器接入电路的阻值范围是4欧~40欧,故C正确;
D.a曲线表示灯泡的电压-电流关系,即电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像,故D错误。
故选C。
三、填空题(本题共14小题,每小题2分,共28分)
15. 电风扇工作时的能量流向如图所示,请补充完整。①_______;②________。
【答案】 ①. 机械能 ②. 内能
【解析】
【详解】[1]电动机的主要作用是驱动扇叶转动,因此大部分电能会转化为机械能,用于实现风扇的送风功能,所以填机械能。
[2]由于电动机内部存在电阻,电流通过电阻时会产生热量,因此小部分电能会转化为内能,以热量的形式散失,所以填内能。
16. 如图所示的电路,水果电池供电时,将化学能转化为________能。铜片是该水果电池的正极,请在导线AB上标出电子移动方向______。
【答案】 ①. 电 ②.
【解析】
【详解】[1]水果电池属于化学电源,供电时将内部的化学能转化为电能。
[2]电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,而电子带负电,其移动方向与电流方向相反。铜片是正极,锌片是负极,电流从正极(铜片B)流向负极(锌片A),因此电子从A(锌片)向B(铜片)移动,故标注电子移动方向如下图所示:
17. 家用电器贴有国家统一制定的能效标识标签。如图所示,能效等级有3级,等级越低,做相同的有用功,消耗的能量越少;耗能量表示每24小时消耗的能量。对比学过的功、功率、机械效率等概念,能效等级对应于________,耗能量对应于_________。
【答案】 ①. 机械效率 ②. 功
【解析】
【详解】[1]由题意知,能效等级越低则机器做相同有用功时消耗总能量越少,所以能效等级相当于机械效率。
[2]耗能量表示 24 小时消耗的能量,是消耗的总能量,所以相当于功。
18. 如图甲所示,电阻箱的示数是_______Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡变亮,则应将_______接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
【答案】 ①. 98 ②. A、B
【解析】
【详解】[1]电阻箱读数方法:各旋钮指示数值 × 对应倍率,再相加。
×1000 旋钮: 0×1000Ω=0Ω
×100 旋钮:0×100Ω=0Ω
×10 旋钮:9×10Ω=90Ω
×1 旋钮: 8×1Ω=8Ω
总阻值: 0+0+90+8= 98Ω
[2] 旋转式变阻器的接线柱,选择顺时针旋转旋钮使灯泡变亮,说明电路中电阻需减小。观察图乙: 接A、B 时,接入的是 A 到 B 的电阻片;顺时针旋转旋钮,A、B 间电阻片长度变短,电阻减小,符合要求。 接B、C时,顺时针旋转电阻会增大;接 A、C时,接入全部电阻(无法改变)。 因此应接A、B 接线柱。
19. 电能表表盘示数如图所示,读数为_______。小明关闭家中其他用电器,只用电热水壶(220V 2kW)烧水,工作6min,电能表转盘转过486r,则电热水壶工作的实际电压为________V。
【答案】 ①. 31.6 ②. 198
【解析】
【详解】[1]电能表的最后一位数是小数,单位是,该电能表的读数为。
[2]根据电能表参数“”,则转盘转过486转时电热水壶消耗的电能为
将电能单位换算为焦耳,,则
已知工作时间
根据功率公式得实际功率
根据电热水壶额定参数“220V 2kW”,根据欧姆定律和电功率公式,得推导公式,则电热水壶电阻
则实际电压
20. 在如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S后,发现电路中只有一个电表的示数变化。已知电路中故障只发生在电阻R1或R2上,则故障是由于_______(选填:“开路”或“短路”)。为了进一步判断故障,断开开关S后,电压表示数为U0,电流表示数为0,则故障发生在电阻________。
【答案】 ①. 开路 ②. R2
【解析】
【详解】[1]闭合开关 S 后,电阻R1、R2并联,电压表测电源电压(始终为U0),电流表测干路电流。若R1或R2短路:会导致电源短路,电流表、电压表均无示数(或损坏),与 “只有一个电表的示数变化” 矛盾。若R1或R2开路:电压表仍测电源电压(示数不变),电流表的示数会因某一支路断开而变化,符合 “只有一个电表的示数变化” 的现象。因此故障是开路。
[2]断开开关 S 后,电路中只有R2与电压表、电流表串联。若故障是R1开路:此时R2完好,电流表示数不为 0,电压表示数为U0(测电源电压),不符合题意。若故障是R2开路:断开 S 后,电路断路,电流表示数应为 0, 电压表示数为U0 ,符合题意。因此故障发生在电阻R2。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图所示,在圆圈内填入正确的电表符号,使开关闭合后两灯都能发光。
【答案】
【解析】
【详解】开关闭合后两灯都能发光,电流表串联在电路中,电压表与灯泡并联,左边的圆圈与灯泡串联,应为电流表,右边的圆圈与右侧灯泡并联,应为电压表,由此确定圆圈内填入正确的电表符号如图所示:
22. 如图,用笔画线代替导线,将各元件正确接入电路,要求开关控制电灯。
【答案】
【解析】
【详解】在家庭电路中,开关与用电器串联控制用电器,开关一端接在火线上,另一端与灯泡连接,灯泡再与零线连接,如下图所示:
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. 静电喷涂的原理如图所示,使被喷涂的工件带正电,静电喷枪通电后可以使涂料微粒带上负电。请用所学物理知识解释以下两种现象。
(1)涂料喷出后会形成分散的雾状。
(2)喷出的涂料能落在工件上。
【答案】(1)见解析 (2)见解析
【解析】
【小问1详解】
涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,因同种电荷相互排斥,所以会形成分散的雾状;
【小问2详解】
工件带正电,涂料微粒带负电,涂料微粒和工件由于异种电荷相互吸引而喷到工件上。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分)
24. 兴趣小组在探究电流产生的热量与哪些因素有关时,将电源、滑动变阻器、开关和密封有空气和电阻丝(忽略温度对电阻阻值的影响)并插有温度计的容器等实验器材连接起来,如图所示。
t/min
2
3
4
/℃
4
9
12
(1)实验时通过观察_______来比较电流通过电热丝产生热量的多少。选用空气密封在容器中而不是选用液体做实验,是因为_______。
(2)闭合开关,记录给电阻丝加热的时间和温度计示数的变化,数据如表所示,分析数据初步可得结论是________。
(3)该电路还可以探究电流产生的热量与________的关系。
(4)如图所示,R1和R2为不同阻值的电阻丝,这种连接方式控制_______相同。
【答案】(1) ①. 温度计示数的变化 ②. 空气比热容小,相同条件下吸热升温快,现象明显
(2)当电流和电阻一定时,通电时间越长,电流产生的热量越多
(3)电流 (4)电流和通电时间
【解析】
【小问1详解】
[1]电流通过电热丝产生热量的多少不能直接观察,而温度计示数的变化能直观反映出吸收热量的情况,所以实验时通过观察温度计示数的变化来比较电流通过电热丝产生热量的多少。
[2]选用空气密封在容器中而不是选用液体做实验,是因为空气的比热容比液体小,在吸收相同热量时,空气温度升高得更快,实验现象更明显。
【小问2详解】
分析表格数据可知:在电阻和电流不变的情况下,随着通电时间的增加,温度计示数的变化量增大,即产生的热量增多,所以可得出结论:当电流和电阻一定时,通电时间越长,电流产生的热量越多。
【小问3详解】
该电路中有滑动变阻器,通过改变滑动变阻器的阻值可以改变电路中的电流,所以该电路还可以探究电流产生的热量与电流的关系。
【小问4详解】
如图所示, 两电阻串联,在串联电路中电流处处相等,且开关同时控制两电阻丝的通断电,所以这种连接方式控制电流和通电时间相同。
25. 小华和小明在探究“串联电路中的电压特点”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量_______两端的电压。
(2)图甲中,通过实验操作测得BC间的电压如图丙所示,则BC间的电压UBC=_______V,小华认为在测量BC间的电压时的操作还有待改进,应该___________。
(3)测量完灯L1两端的电压后,在测量灯L2两端的电压时,为了节省时间,小华将电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,你认为操作的错误之处是:_______。
(4)实验时他们发现L2只发出微弱的光,而灯L1很亮,这是因为_______。
【答案】(1)电源 (2) ①. 2 ②. 电压表应改接的量程
(3)电压表的正负接线柱接反
(4)L2的实际功率很小,L1实际功率较大
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,两灯串联,电压表并联在电源两端,测量电源电压。
【小问2详解】
[1]电压表选用大量程,分度值为0.5V,则BC间的电压
[2]所测电压值小于3V,故电压表应改接的量程,量程小,分度值小,可减小测量误差。
【小问3详解】
通过电压表的电流应“正进负出”。测量完灯L1两端的电压后,在测量灯L2两端的电压时,为了节省时间,小华将电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样会导致电压表的正负接线柱接反。
【小问4详解】
灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。实验时他们发现L2只发出微弱的光,而灯L1很亮,这是因为L2的实际功率很小,L1实际功率较大。
26. 探究电流与电压、电阻的关系实验如图甲,使用的器材如下:学生电源(6V),滑动变阻器(50Ω1.2A),定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个。
实验序号
A/Ω
电流I/A
1
5
2
10
3
15
4
20
(1)探究电流与电阻的关系:
①小明发现闭合开关前,滑动变阻器的滑片已经置于最右端。为了保护电路,请用笔画线代替导线将实物图连接完整________。
②表中A处应填________。
③将5Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,_______,直到电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,为________A,记录数据。依次更换定值电阻,重复实验。
④若定值电阻两端的电压U取1.5V,无法依次用上述4个定值电阻完成实验。为了解决这一问题,滑动变阻器最大阻值至少为_______Ω。
(2)探究电流与电压的关系:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.21
0.3
0.39
0.5
选用阻值为5Ω的定值电阻R接入图甲中,移动滑动变阻器进行多次测量,并将数据记录在表格中。其中第_______次数据是不可能的,剔除该数据后,分析剩余数据可得出结论:________。
【答案】(1) ①. ②. 电阻R ③. 移动滑片 ④. 0.4 ⑤. 60
(2) ①. 1 ②. 电阻一定时,电流与电压成正比
【解析】
【小问1详解】
[1]电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,滑动变阻器采用“一上一下”接线,因滑片已在最右端(最大阻值处),可接左下与左上接线柱,确保滑片右移阻值增大。实物连接如下:
[2]探究电流与电阻关系需记录不同定值电阻的阻值,故表头为定值电阻的阻值R/Ω。
[3][4]闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为2V;图乙电流表用0-0.6A量程,分度值0.02A,指针指向0.4A处,读数为0.4A。
[5]电源电压,定值电阻两端控制电压,滑动变阻器两端电压
串联电路中电流相等,即,根据欧姆定律变形得
当定值电阻最大时,滑动变阻器需接入最大阻值
【小问2详解】
[1][2]分析第1次数据,电源电压,定值电阻两端控制电压,滑动变阻器两端电压
电流为0.1A,则滑动变阻器接入电路的电阻为
超出了滑动变阻器(50Ω 1.2A)的规格,第1次数据为不可能数据。剔除错误数据后,当电阻一定时,电压增加到原来的几倍,电流也增加到原来几倍,即电压与电流的比是一个定值,所以可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
27. 小聪用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻,电路如图甲。实验器材包括:学生电源(U=6V)、小灯泡L(额定电压为2.5V,电阻约10Ω)、滑动变阻器RP(40Ω1A)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表,导线若干。
(1)按照电路图,在连接实物时,开关必须_______。
(2)为了顺利进行实验,电流表量程选择_______。
(3)连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,小灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是:_______。
(4)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片。记下多组数据,并绘制成图乙所示的图像,则小灯泡正常发光时电阻为_______Ω(结果保留一位小数)。
(5)完成上述实验后,同学们交流后又设计了一种不用电流表也能测量小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为U1,其电路如图所示,R0为阻值已知的定值电阻,实验步骤如下:
①按图正确连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为U1。
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点B,读出电压表的示数U2。
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R=_______(用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)断开 (2)0~0.6A
(3)滑动变阻器接入了两个下接线柱
(4)8.3 (5)
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,在连接电路时,开关必须断开。
【小问2详解】
小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约10Ω,则灯泡正常发光时通过灯泡的电流约为
小于0~0.6A,因此可以选择0~0.6A量程。
【小问3详解】
闭合开关,电压表测量小灯泡两端电压,小灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,根据欧姆定律可知,此时电路中阻值很大;无论怎样移动滑片,小灯泡都不发光,两表示数均无变化,说明滑片无法改变接入电路中的阻值,故可能是滑动变阻器接入了两个下接线柱。
【小问4详解】
由图乙可知,小灯泡两端电压为额定电压2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,则灯泡正常发光时的电阻为
【小问5详解】
闭合开关S,将开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为U1,此时灯泡正常发光,电压表测量灯泡两端电压,即。保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点B,读出电压表的示数U2,此时电压表测量定值电阻与灯泡两端电压之和,即
则定值电阻两端的电压为
串联电路中电流处处相等,则通过灯泡的电流等于通过定值电阻的电流,为
则小灯泡正常发光时的电阻为
28. 风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量。科创小组进行风速仪的实践活动:
【设计制作】
信息窗:风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力,下表为风压与风速的关系。
风速v/(m·s-1)
4
6
8
10
12
15
16
18
20
40
风压p/Pa
10
22.5
40
62.5
90
133
160
200
250
1000
(1)设计思路:
简易风速仪物理原理如图甲。电源为恒流源,输出电流设定为1.2A,电流表(0-0.6A),定值电阻R0=10Ω。R1为力敏电阻(长时间所能承受的最大压力为30N)。迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板。设计思路如下:
设计思路中,风速变大时,通过R1的电流I1______;(选填:“增大”或“减小”)
(2)参数标定:
科创小组搭建了简易风速仪,并在电流表上进行风速的标定。
①标定风速为零:无风时R1受到的压力为零,R1= ______Ω。此时,电流表的示数为______A;
②标定最大风速:有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1;R1的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示。当电流表指针满偏时,风速为______m/s;
③标定其他风速:在电流表示数上,标定对应的风速;
(3)户外测试
科创小组测试时,户外风很大,指针超过了所标定的最大风速。为此,对电路元件参数进行调整。
①方案一:只减小恒流源的输出电流,可提高风速仪所能测量的最大风速。保证仪器能在最大风速下长时间测量,恒流源的输出调整为______A,所能测定的最大风速为______m/s;
②方案二:只通过______也可提高风速仪器的测量范围;
【展示交流】
等级
大概风速范围(m/s)
风力等级
热带风暴
18-25
8-9级
强热带风暴
25-30
10-11级
台风
30-40
12-13级
查阅资料台风等级和风速对应表,科创小组通过将迎风板面积调整为0.03m2设计出能测量13级台风的风速仪。在方案一情况下,如果户外风速达到热带风暴的最低风速,那么此时电流表的示数为______A。
【答案】(1)增大 (2) ①. 30 ②. 0.3 ③. 15
(3) ①. 0.96 ②. 18 ③. 只增大电流表量程或只减小R1的阻值 ④. 0.32
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知,、并联,电流表测电流。电源为恒流源,输出电流设定为1.2A。风速变大时,压强增大,压力增大,由图乙可知,阻值变小,并联电路的总电阻减小,电流不变,由欧姆定律可知电源电压变小,则R0通过的电流变小,根据并联电路电流规律可知,通过R1的电流I1增大。
【小问2详解】
[1][2]无风时R1受到的压力为零,由图乙可知,此时阻值为。根据并联电路分流原理则有,解得通过R1的电流,则电流表的示数为0.3A。
[3]当电流表指针满偏即示数为0.6A时,根据并联电路分流原理则有,解得此时力敏电阻。由图乙可知,R1受到的压力为20N。则风压为
由表格数据可知,对应风速为。
【小问3详解】
[1][2]力敏电阻长时间所能承受的最大压力为30N,由图乙可知,此时阻值为,依题意可知,最大风速下电流表示数为0.6A,并联电路分流原理则有,解得此时电流。根据并联电流规律,恒流源的输出调整为
此时风压为
由表格数据可知,对应风速为,即所能测定的最大风速为。
[3]电源为恒流源,风速变大时,通过R1的电流I1增大,电流表示数增大。当电流达到0.6A时,R1受到的压力为20N,小于R1能承受的最大压力30N。因此可以通过只增大电流表量程来提高风速仪的测量范围。若不增大电流表的量程,由并联电路的电流规律可知,若增大R0通过的电流,则需减小R0的阻值。当并联电路的总电阻变小时,由于干路电流不变,则电源电压降低。在电流表通过的最大电流为0.6A时,由欧姆定律可知,R1的阻值减小。由图乙可知,R1承受的压力变大,因此通过只减小R0的阻值也可以提高风速仪的测量范围。
[4]在方案一情况下,如果户外风速达到热带风暴的最低风速,则风压为,R1受到的压力为
由图乙可知,此时阻值为。并联电路分流原理则有,解得,即此时电流表的示数为0.32A。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29. 如图所示的电路中,电源电压恒为3V,R1的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表示数为0.3A。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)通过干路的电流。
(3)电阻R1通电10s产生的热量。
【答案】(1)10Ω (2)0.5A
(3)6J
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,两电阻并联,电流表测量通过R2的电流。根据欧姆定律可知电阻R2的阻值
【小问2详解】
根据欧姆定律可知通过电阻R1的电流
根据并联电路的电流特点可知干路电流
【小问3详解】
电阻R1通电10s产生的热量
30. 如图甲是某品牌电压力锅,图乙是它的简化电路图,下表是其部分参数。R0和R均为定值电阻。接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。现将2kg初温为25℃的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有84%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
额定电压
220V
加热额定功率
1000W
保压额定功率
220W
保压温度
105℃
(1)求电压力锅在保压状态下电路中的电流。
(2)当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,电压力锅消耗的电功率变小,请结合题目信息并用所学的电学知识分析其原因。
(3)求电压力锅在此30min内消耗的电能。
【答案】(1)1A (2)见解析
(3)1.02×106J
【解析】
【小问1详解】
电压力锅在保压状态下电路中的电流
【小问2详解】
接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,R0和R并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,电路为R0的简单电路,根据可知总功率较小,开始保压。
【小问3详解】
水从初温25℃加热到105℃吸收的热量为
加热状态下消耗的电能
加热时间
保压时间
保压状态下消耗的电能为
消耗的总电能为
31. 为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴深度表。实践小组为此设计了一个可以自动报警的深度表,其工作原理简化电路图如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表量程为0-3V,RP是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图乙所示。当流过报警器(电阻忽略不计)的电流为0.24A时,报警器会自动报警。当潜水员从水面上开始下潜的过程中,求:
(1)潜水员下潜16m时电压表示数。
(2)报警器刚开始报警时,潜水员下潜的深度。
(3)若要求自动报警的下潜深度范围在40m-80m内调节,通过对电源电压进行调节,求电源电压的可调节范围。
【答案】(1)1.5V
(2)40m (3)3.84V-6V
【解析】
【小问1详解】
根据图像乙,潜水员下潜16m时电阻RP的阻值为30Ω。此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
电压表测R0两端电压,此时电压表的示数为
【小问2详解】
报警器刚开始报警时,电路中的电流
此时电路的总电阻为
此时RP的阻值为
由图像乙可知,当RP的阻值为15Ω时,对应的下潜深度为40m。
【小问3详解】
设调节后的电源电压为U调,报警器开始报警的电流恒为0.24A。
(1)当要求下潜深度为40m时开始报警,由第二问可知,报警器刚开始报警时,潜水员下潜的深度正好为40m,此时电源电压U调1为6V。
(2)当要求下潜深度为80m时开始报警,由图像乙可知,此时RP2= 6Ω,此时电路总电阻
此时电源电压为
因此,要使自动报警的下潜深度范围在40m-80m内调节,电源电压的可调节范围为3.84V到6V。
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2025-2026学年(上)适应性练习(12月)初三物理
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分)
1. 历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1827年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是( )
A. 焦耳 B. 欧姆 C. 牛顿 D. 安培
2. 物理学是一门以实验为基础的学科。下列电学仪器中,用来测量电流的是( )
A. B.
C. D.
3. 下列用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A. 电热水壶 B. 吸尘器 C. 电冰箱 D. 电视机
4. 新能源汽车逐渐兴起,我们给新能源汽车充电时,新能源汽车相当于电路中的( )
A. 电源 B. 开关 C. 导线 D. 用电器
5. 下列符合安全用电要求的是( )
A. 手机充电完毕后,不拔充电插头
B. 多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作
C. 空气开关跳闸后,不排除故障就重新闭合通电
D. 人离开时将电烤火炉及时断电
6. 在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A. 质量 B. 长短 C. 粗细 D. 温度
7. 如图所示,闭合开关S,两灯泡均正常发光,则两灯泡一定具有相同的( )
A. 实际功率 B. 额定电压 C. 额定功率 D. 电阻
8. 下列对物理量的估测中,最接近实际的是( )
A. 手机通话时的电流约为2A B. 对人体安全的电压是不高于36V
C. 人体的电阻约为100 D. 家用电热水壶正常工作的功率约为100W
9. 如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是( )
A. 塑料板是绝缘体
B. 摩擦过程中创造了电荷
C. 摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D. 木屑留在塑料板上是由于异种电荷相互吸引
10. 同学们学习电学知识后,开展了“争当电路设计小能手”活动。如图是几位同学设计的电路,对于其中电路元件的作用描述正确的是( )
A. 测量灯泡额定功率的实验中,滑动变阻器可以调节灯泡两端的电压
B. 坐位体前屈电路中滑动变阻器可以调节电流表的示数
C. 智能锁电路中密码开关和人脸识别开关都能单独开锁
D. 卫生间电路中开关只能控制灯泡
11. 小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是( )
实验操作
实验现象
闭合开关S
三个小灯泡均发光
观察亮度
L1最亮
取下其中任意一个小灯泡
剩余两个小灯泡仍能发光
A. 暗箱中的三个小灯泡串联
B. 暗箱中的三个小灯泡规格相同
C. 取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D. 若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
12. 将标有“6V 6W”的甲灯泡和“6V 3W”的乙灯泡串联后,接在电压为9V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响,则( )
A. 甲灯能正常发光 B. 乙灯能正常发光
C. 两灯均能正常发光 D. 两灯均不能正常发光
13. 下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A. 图甲中,电能表是测量电功率的仪表
B. 图乙中,试电笔可以用来区分零线和火线,使用时可以用手握住笔尖的金属
C. 图丙中,洗衣机的金属外壳接地,是为了防止洗衣机短路
D. 图丁中,电路中电流过大,空气开关“跳闸”
14. 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 灯泡的额定功率为4.0W
C. 滑动变阻器接入电路的阻值范围是4-40Ω
D. a曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像
三、填空题(本题共14小题,每小题2分,共28分)
15. 电风扇工作时的能量流向如图所示,请补充完整。①_______;②________。
16. 如图所示的电路,水果电池供电时,将化学能转化为________能。铜片是该水果电池的正极,请在导线AB上标出电子移动方向______。
17. 家用电器贴有国家统一制定的能效标识标签。如图所示,能效等级有3级,等级越低,做相同的有用功,消耗的能量越少;耗能量表示每24小时消耗的能量。对比学过的功、功率、机械效率等概念,能效等级对应于________,耗能量对应于_________。
18. 如图甲所示,电阻箱的示数是_______Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡变亮,则应将_______接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
19. 电能表表盘示数如图所示,读数为_______。小明关闭家中其他用电器,只用电热水壶(220V 2kW)烧水,工作6min,电能表转盘转过486r,则电热水壶工作的实际电压为________V。
20. 在如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S后,发现电路中只有一个电表的示数变化。已知电路中故障只发生在电阻R1或R2上,则故障是由于_______(选填:“开路”或“短路”)。为了进一步判断故障,断开开关S后,电压表示数为U0,电流表示数为0,则故障发生在电阻________。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21. 如图所示,在圆圈内填入正确的电表符号,使开关闭合后两灯都能发光。
22. 如图,用笔画线代替导线,将各元件正确接入电路,要求开关控制电灯。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23. 静电喷涂的原理如图所示,使被喷涂的工件带正电,静电喷枪通电后可以使涂料微粒带上负电。请用所学物理知识解释以下两种现象。
(1)涂料喷出后会形成分散的雾状。
(2)喷出的涂料能落在工件上。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分)
24. 兴趣小组在探究电流产生的热量与哪些因素有关时,将电源、滑动变阻器、开关和密封有空气和电阻丝(忽略温度对电阻阻值的影响)并插有温度计的容器等实验器材连接起来,如图所示。
t/min
2
3
4
/℃
4
9
12
(1)实验时通过观察_______来比较电流通过电热丝产生热量的多少。选用空气密封在容器中而不是选用液体做实验,是因为_______。
(2)闭合开关,记录给电阻丝加热的时间和温度计示数的变化,数据如表所示,分析数据初步可得结论是________。
(3)该电路还可以探究电流产生的热量与________的关系。
(4)如图所示,R1和R2为不同阻值的电阻丝,这种连接方式控制_______相同。
25. 小华和小明在探究“串联电路中的电压特点”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量_______两端的电压。
(2)图甲中,通过实验操作测得BC间的电压如图丙所示,则BC间的电压UBC=_______V,小华认为在测量BC间的电压时的操作还有待改进,应该___________。
(3)测量完灯L1两端的电压后,在测量灯L2两端的电压时,为了节省时间,小华将电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,你认为操作的错误之处是:_______。
(4)实验时他们发现L2只发出微弱的光,而灯L1很亮,这是因为_______。
26. 探究电流与电压、电阻的关系实验如图甲,使用的器材如下:学生电源(6V),滑动变阻器(50Ω1.2A),定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个。
实验序号
A/Ω
电流I/A
1
5
2
10
3
15
4
20
(1)探究电流与电阻的关系:
①小明发现闭合开关前,滑动变阻器的滑片已经置于最右端。为了保护电路,请用笔画线代替导线将实物图连接完整________。
②表中A处应填________。
③将5Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,_______,直到电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,为________A,记录数据。依次更换定值电阻,重复实验。
④若定值电阻两端的电压U取1.5V,无法依次用上述4个定值电阻完成实验。为了解决这一问题,滑动变阻器最大阻值至少为_______Ω。
(2)探究电流与电压的关系:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.21
0.3
0.39
0.5
选用阻值为5Ω的定值电阻R接入图甲中,移动滑动变阻器进行多次测量,并将数据记录在表格中。其中第_______次数据是不可能的,剔除该数据后,分析剩余数据可得出结论:________。
27. 小聪用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻,电路如图甲。实验器材包括:学生电源(U=6V)、小灯泡L(额定电压为2.5V,电阻约10Ω)、滑动变阻器RP(40Ω1A)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表,导线若干。
(1)按照电路图,在连接实物时,开关必须_______。
(2)为了顺利进行实验,电流表量程选择_______。
(3)连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,小灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是:_______。
(4)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片。记下多组数据,并绘制成图乙所示的图像,则小灯泡正常发光时电阻为_______Ω(结果保留一位小数)。
(5)完成上述实验后,同学们交流后又设计了一种不用电流表也能测量小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为U1,其电路如图所示,R0为阻值已知的定值电阻,实验步骤如下:
①按图正确连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为U1。
②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到另一触点B,读出电压表的示数U2。
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式:R=_______(用U1、U2、R0表示)。
28. 风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量。科创小组进行风速仪的实践活动:
【设计制作】
信息窗:风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力,下表为风压与风速的关系。
风速v/(m·s-1)
4
6
8
10
12
15
16
18
20
40
风压p/Pa
10
22.5
40
62.5
90
133
160
200
250
1000
(1)设计思路:
简易风速仪物理原理如图甲。电源为恒流源,输出电流设定为1.2A,电流表(0-0.6A),定值电阻R0=10Ω。R1为力敏电阻(长时间所能承受的最大压力为30N)。迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板。设计思路如下:
设计思路中,风速变大时,通过R1的电流I1______;(选填:“增大”或“减小”)
(2)参数标定:
科创小组搭建了简易风速仪,并在电流表上进行风速的标定。
①标定风速为零:无风时R1受到的压力为零,R1= ______Ω。此时,电流表的示数为______A;
②标定最大风速:有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1;R1的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示。当电流表指针满偏时,风速为______m/s;
③标定其他风速:在电流表示数上,标定对应的风速;
(3)户外测试
科创小组测试时,户外风很大,指针超过了所标定的最大风速。为此,对电路元件参数进行调整。
①方案一:只减小恒流源的输出电流,可提高风速仪所能测量的最大风速。保证仪器能在最大风速下长时间测量,恒流源的输出调整为______A,所能测定的最大风速为______m/s;
②方案二:只通过______也可提高风速仪器的测量范围;
【展示交流】
等级
大概风速范围(m/s)
风力等级
热带风暴
18-25
8-9级
强热带风暴
25-30
10-11级
台风
30-40
12-13级
查阅资料台风等级和风速对应表,科创小组通过将迎风板面积调整为0.03m2设计出能测量13级台风的风速仪。在方案一情况下,如果户外风速达到热带风暴的最低风速,那么此时电流表的示数为______A。
六、计算题(本题共3小题,共22分)
29. 如图所示的电路中,电源电压恒为3V,R1的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表示数为0.3A。求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)通过干路的电流。
(3)电阻R1通电10s产生的热量。
30. 如图甲是某品牌电压力锅,图乙是它的简化电路图,下表是其部分参数。R0和R均为定值电阻。接通电路后,开关S自动与触点a、b接通,开始加热。当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。现将2kg初温为25℃的水加入压力锅中,接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有84%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
额定电压
220V
加热额定功率
1000W
保压额定功率
220W
保压温度
105℃
(1)求电压力锅在保压状态下电路中的电流。
(2)当锅内温度达到105℃时,开关S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,电压力锅消耗的电功率变小,请结合题目信息并用所学的电学知识分析其原因。
(3)求电压力锅在此30min内消耗的电能。
31. 为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴深度表。实践小组为此设计了一个可以自动报警的深度表,其工作原理简化电路图如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,电压表量程为0-3V,RP是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图乙所示。当流过报警器(电阻忽略不计)的电流为0.24A时,报警器会自动报警。当潜水员从水面上开始下潜的过程中,求:
(1)潜水员下潜16m时电压表示数。
(2)报警器刚开始报警时,潜水员下潜的深度。
(3)若要求自动报警的下潜深度范围在40m-80m内调节,通过对电源电压进行调节,求电源电压的可调节范围。
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