内容正文:
郧阳中学2025级高一上学期1月阶段性测试物理试题
一、单选题
1. 杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A. 研究甲图运动员的入水动作
B. 研究乙图运动员的空中转体姿态
C. 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故A错误;
B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故B错误;
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点,故C正确;
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故D错误。
故选C。
2. 书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A. 该过程位移为0 B. 该过程路程为0
C. 两次过a点时速度方向相同 D. 两次过a点时摩擦力方向相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.笔尖由a点经b点回到a点过程,初位置和末位置相同,位移为零,故A正确;
B.笔尖由a点经b点回到a点过程,轨迹长度不为零,则路程不为零,故B错误;
C.两次过a点时轨迹的切线方向不同,则速度方向不同,故C错误;
D.摩擦力方向与笔尖的速度方向相反,则两次过a点时摩擦力方向不同,故D错误。
故选A 。
3. 一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】x—t图像的斜率表示速度,小车先做匀加速运动,因此速度变大即0—t1图像斜率变大,t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小,在t2时刻停止图像的斜率变为零。
故选D。
4. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。5s内物体的( )
A. 路程为65m
B. 位移大小为25m,方向向下
C. 速度改变量的大小为10m/s
D. 平均速度大小为13m/s,方向向上
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体上升到最高点所需时间为
可知5s内物体的路程为
故A正确;
B.依题意,有
方向向上。故B错误;
C.速度改变量
方向向下。故C错误;
D.平均速度
方向向上。故D错误。
故选A。
5. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以的速度匀速进入识别区,ETC天线用了的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为,刹车的加速度大小为,则该ETC通道的长度约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】,汽车在前内做匀速直线运动,位移为:
随后汽车做减速运动,位移为:
所以该ETC通道的长度为:
故选D。
6. 如图所示,A、B为弹性竖直挡板,相距L=4m,A、B之间为水平导轨。一小球(可视为质点)自A板处开始,以的速度沿导轨向B板运动,它与A、B挡板碰撞后瞬间均以碰前瞬间的速率反弹回来,且在导轨上做减速运动的加速度大小不变,为使小球恰好停在两挡板的中间,这个加速度的大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可把小球整个过程的运动看成是匀减速直线运动,设加速度大小为,为使小球恰好停在两挡板的中间,小球通过的路程应满足
(,,)
根据运动学公式可得
可得
(,,)
当时,可得
当时,可得
当时,可得
当时,可得
当时,可得
当时,可得
故选C。
7. 如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面的高度分别为。若先后顺次释放a、b、c,球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )
A. 三者到达桌面时的速度大小之比是
B. 三者运动时间之比为3∶2∶1
C. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
D. 若三个小球同时释放,落至桌面的时间之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据
可得故到达桌面时的速度之比
故A正确;
BD.根据
得三者运动时间之比
所以若三个小球同时释放,落至桌面的时间之比为
故BD错误;
C.b与a开始下落时间差
c与b开始下落时间差
可知
故C错误。
故选A。
二、多选题
8. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )。
A. 两车在t1时刻也并排行驶 B. 在t1时刻甲车在后,乙车在前
C. 甲车的加速度大小先增大后减小 D. 乙车的加速度大小先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.0~t1时间内
t1~t2时间内
t2时刻两车相遇,但0~t1时间内两者的位移差小于t1~t2时间内两者的位移差,则t1时刻甲在乙的后面,A错误B正确;
CD.由图象的斜率知,甲、乙两车的加速度均先减小后增大,C错误D正确。
故选BD。
9. 从斜面上某一个位置,每隔0.1s放下一个相同的小物体,小物体沿斜面匀加速下滑,在连续放下足够多的小物体后,对在斜面上运动的小物体拍摄下照片,如图所示。经换算测得实际长度AB=15cm,BC=20cm。则下列说法中正确的是( )
A. 小物体的加速度为
B. 拍摄时B物体的瞬时速度为1.25m/s
C. 拍摄时A物体的瞬时速度为1.25m/s
D. 拍摄时A物体上面还有2个物体
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由匀变速直线运动位移与时间的关系,可得,
由匀变速直线运动速度与时间的关系,可得
其中,
解得,故A正确;
B.匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,因此,故B错误;
C.由速度公式,得,故C正确;
D.设A已运动的时间为,由,得
越靠上方的物体释放时间越晚、运动时间越短,说明A释放后,经过拍摄,这段时间内又释放了2个物体,因此A物体上方还有2个物体,故D正确。
故选ACD。
10. 甲乙两辆汽车在同一直线上运动,从时刻起同时出发,甲做初速度为0的匀加速直线运动,位置-时间图像如图(a)所示。乙做刹车运动,整个运动过程的位置-速度平方图像如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A. 甲汽车的加速度大小为4m/s²
B. 乙汽车的加速度大小为10m/s²
C. 经过,甲追上乙
D. 甲追上乙之前两车相距最远的距离为m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲做初速度为0的匀加速直线运动,位置公式为
代入图(a)的两个点、,得方程组
解得,
甲的位置公式为,故A正确;
B.由匀变速直线运动速度与位移的关系,得
整理得
结合图(b),时,乙初速度满足
解得
得斜率
解得
即乙加速度大小为,乙的位置公式为,故B错误;
C.由匀变速直线运动速度与时间的关系,乙的停车时间
停车后位置固定在。由图可知,时,甲的位置
说明追上乙时,乙已经停下,令,代入
解得,故C正确;
D.甲追上乙前,两车速度相等时相距最远,两车的速度公式为,
令,解得
乙还没有停止,距离差
代入
解得,故D错误。
故选AC。
三、实验题
11. 如图所示的油画描述了伽利略研究自由落体运动规律时的情景。他让铜球沿阻力很小的斜面从静止开始向下运动,利用滴水计时记录铜球运动的时间,研究铜球在斜面上的运动规律。然后将实验结果做了合理外推,得出落体运动规律。
(1)如果铜球沿斜面向下运动可视为匀变速直线运动,那么在连续相等的时间内( )
A. 铜球位移的变化量保持不变 B. 铜球位移的大小保持不变
C. 铜球速度的变化量逐渐减小 D. 铜球速度的变化量逐渐增大
(2)关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法不正确的是 ( )
A. 伽利略用逻辑的力量推翻了亚里士多德关于落体运动的观点
B. 伽利略利用实验验证了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点
C. 伽利略通过实验发现小球在斜面上运动的位移与运动时间的平方成正比
D. 为“冲淡”重力,伽利略设计实验研究小球在斜面上的运动规律,然后将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到时
【答案】(1)A (2)B
【解析】
【小问1详解】
AB.铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,速度逐渐增大,因此在相等的时间内铜球的位移逐渐增大,根据可知,在连续相等的时间内铜球位移的变化量不变,故A正确,B错误;
CD.因铜球的加速度保持不变,因此在相等的时间内,铜球的速度变化量不变,CD错误。
故选A。
【小问2详解】
A.伽利略科学思想的核心是实验和逻辑推理的有机结合,伽利略用逻辑的力量推翻了亚里士多德关于落体运动的观点,故A正确,不符合题意;
B.实验前,伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点,但没有用实验验证,故B错误,符合题意;
C.伽利略通过实验发现小球在斜面上运动的位移与运动时间的平方成正比,故C正确,不符合题意;
D.为“冲淡”重力,伽利略设计实验研究小球在斜面上的运动规律,然后将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到90°时,故D正确,不符合题意。
故选B。
12. 在高中阶段,我们学习了多种测量物体加速度的方法。
(1)某同学利用打点计时器进行“探究匀变速直线运动规律”的实验,某次测量的纸带如图所示。如图是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,已知交流电频率为50Hz。
(i)小车经过F 点时的速度大小为_______m/s,小车的加速度大小为_______m/s²(结果均保留3位有效数字)。
(ii)如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,从50Hz变成了60Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(iii)另一同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带,并选取了第一个比较清晰的点为计数点O,并依次计算出后面各点到O点的距离x与所用时间t的比值。作出的图像,如图所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,则O点的速度为v0=______。加速度为a=_______(均用b、c、d表示)。
(2)通过光电门,同样可以测量物体的加速度。如图,滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间,通过第二个光电门的时间,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t=2.5s,试估算滑块的加速度a2=______m/s2(保留两位有效数字),该估算值与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)
【答案】(1) ①. 0.355 ②. 0.500 ③. 偏小 ④. b ⑤.
(2) ①. 0.12 ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[1]交流电频率50Hz,每相邻计数点间有4个点未画出,故相邻计数点时间间隔
匀变速直线运动中,中间时刻瞬时速度等于平均速度,F点速度等于EG段平均速度
[2]用逐差法计算加速度
[3]频率增大后,实际周期变小,实验者仍用原周期计算,由
作为分母代入计算的时间偏大,故速度测量值偏小。
[4]匀变速直线运动位移公式
变形得
纵轴截距为O点速度,故
[5]图像斜率
得
【小问2详解】
[1]遮光条宽度
通过光电门的平均速度近似为瞬时速度,
估算时取时间间隔为
故加速度
[2]计算滑块加速度的时间应该是滑块经过两个光电门中间时刻的时间,则、的实际时间间隔为
估算时采用的时间间隔较长,由可知,与滑块加速度的真实值相比较,估算值偏小。
四、解答题
13. 一辆汽车在平直的公路上从某时刻开始制动(制动过程中汽车做匀减速直线运动),若以运动轨迹上的某一点为坐标原点,以汽车前进的方向为正方向建立数轴则小车停下前的位置随时间的变化关系为,求:
(1)汽车开始制动时的速度的大小;
(2)汽车开始制动后2s内的位移。
【答案】(1)v0=6m/s
(2)4.5m
【解析】
【小问1详解】
匀变速直线运动的位置时间公式为
题目给出位置随时间的变化关系
对比公式的一次项系数,可得到汽车开始制动时的初速度
同时对比公式的二次项系数可得加速度
负号表示加速度与运动方向相反,汽车做匀减速运动。
【小问2详解】
汽车停止时速度为,由匀变速直线运动速度与时间的关系,得
得停车时间
说明汽车1.5s就已停止,2s内位移等于1.5s内的位移。时,初始位置
时,位置
位移
即2s内位移为。
14. 湖北省郧阳中学运动会40人×50米迎面接力比赛中,在交接棒的过程中若相对速度太大则容易导致掉棒从而严重影响最终的成绩!在一次比赛中某一男同学手拿接力棒向另一端静止的女同学跑去,在交接棒的过程中(女生静止)若该男生的速度超过5m/s则会大大的增加掉棒的风险!已知该男生加速度阶段的最大加速度为3m/s2,减速阶段加速度的大小最大为2m/s2,且男生的最大速度为9m/s则:
(1)该男生由静止开始加速到最大速度走过的位移大小为多少呢?
(2)在保证尽量不掉棒的情况下(即交接棒过程中的相对速度不超过5m/s)男生跑完50米理论上的最短时间为多少呢?
【答案】(1)13.5m
(2)7.5s
【解析】
【小问1详解】
男生由静止开始匀加速到最大速度,加速度,由匀变速直线运动速度与位移的关系,得
解得
【小问2详解】
要使时间最短,男生运动分为匀加速、匀速、匀减速三个阶段,最终减速到要求的最大允许交接速度
在加速阶段,由匀变速直线运动速度与时间的关系,得加速时间
已得加速位移
在减速阶段,减速加速度大小,由匀变速直线运动速度与位移的关系,得减速位移
由匀变速直线运动速度与时间的关系,得减速时间
总位移
匀速位移
匀速时间
总时间
15. 如图所示,甲、乙两辆汽车在平直公路上两条平行跑道上行驶,乙车在甲车前方100m处做匀速直线运动,速度大小为v2=30m/s。此时甲车的速度为v1=10m/s,做加速度大小为a1=2m/s2的匀加速直线运动。甲、乙车上安装有信号发射与接收装置,当甲乙两车距离超过L=175m时,甲、乙车不能接收到彼此的通讯信号。求:(只考虑沿运动方向的距离且两辆汽车均可视为质点→以下结果均可保留根式)
(1)在甲车追上乙车之前,甲、乙两车之间的最大距离为多少?
(2)在第(1)问条件下,当甲乙两车距离最大时,甲车开始匀速运动,乙车立即刹车,刹车阶段加速度大小为a2=3m/s2,则还需要经过多长时间甲车追上乙车?
【答案】(1)200m
(2)
【解析】
【小问1详解】
当甲车速度增大到与乙车速度相等时,两车距离最大,由速度关系
解得
由匀变速直线运动位移与时间的关系,此过程中甲的位移
乙的位移
初始乙在甲前方,因此最大距离:
【小问2详解】
距离最大后,甲车匀速,速度
乙车匀减速刹车,由匀变速直线运动速度与时间的关系,得乙车刹车到停止的时间
由匀变速直线运动速度与位移的关系,得乙刹车过程位移
时间内甲车位移
时间内甲比乙多走的距离
说明乙停止时甲还未追上,剩余距离
剩余距离由甲匀速走完,所需时间
因此总追及时间
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郧阳中学2025级高一上学期1月阶段性测试物理试题
一、单选题
1. 杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A. 研究甲图运动员的入水动作
B. 研究乙图运动员的空中转体姿态
C. 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
2. 书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A. 该过程位移为0 B. 该过程路程为0
C. 两次过a点时速度方向相同 D. 两次过a点时摩擦力方向相同
3. 一小车沿直线运动,从t = 0开始由静止匀加速至t = t1时刻,此后做匀减速运动,到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。5s内物体的( )
A. 路程为65m
B. 位移大小为25m,方向向下
C. 速度改变量的大小为10m/s
D. 平均速度大小为13m/s,方向向上
5. 高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以的速度匀速进入识别区,ETC天线用了的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为,刹车的加速度大小为,则该ETC通道的长度约为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,A、B为弹性竖直挡板,相距L=4m,A、B之间为水平导轨。一小球(可视为质点)自A板处开始,以的速度沿导轨向B板运动,它与A、B挡板碰撞后瞬间均以碰前瞬间的速率反弹回来,且在导轨上做减速运动的加速度大小不变,为使小球恰好停在两挡板的中间,这个加速度的大小可能为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面的高度分别为。若先后顺次释放a、b、c,球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )
A. 三者到达桌面时的速度大小之比是
B. 三者运动时间之比为3∶2∶1
C. b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差
D. 若三个小球同时释放,落至桌面的时间之比为
二、多选题
8. 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )。
A. 两车在t1时刻也并排行驶 B. 在t1时刻甲车在后,乙车在前
C. 甲车的加速度大小先增大后减小 D. 乙车的加速度大小先减小后增大
9. 从斜面上某一个位置,每隔0.1s放下一个相同的小物体,小物体沿斜面匀加速下滑,在连续放下足够多的小物体后,对在斜面上运动的小物体拍摄下照片,如图所示。经换算测得实际长度AB=15cm,BC=20cm。则下列说法中正确的是( )
A. 小物体的加速度为
B. 拍摄时B物体的瞬时速度为1.25m/s
C. 拍摄时A物体的瞬时速度为1.25m/s
D. 拍摄时A物体上面还有2个物体
10. 甲乙两辆汽车在同一直线上运动,从时刻起同时出发,甲做初速度为0的匀加速直线运动,位置-时间图像如图(a)所示。乙做刹车运动,整个运动过程的位置-速度平方图像如图(b)所示。则下列说法正确的是( )
A. 甲汽车的加速度大小为4m/s²
B. 乙汽车的加速度大小为10m/s²
C. 经过,甲追上乙
D. 甲追上乙之前两车相距最远的距离为m
三、实验题
11. 如图所示的油画描述了伽利略研究自由落体运动规律时的情景。他让铜球沿阻力很小的斜面从静止开始向下运动,利用滴水计时记录铜球运动的时间,研究铜球在斜面上的运动规律。然后将实验结果做了合理外推,得出落体运动规律。
(1)如果铜球沿斜面向下运动可视为匀变速直线运动,那么在连续相等的时间内( )
A. 铜球位移的变化量保持不变 B. 铜球位移的大小保持不变
C. 铜球速度的变化量逐渐减小 D. 铜球速度的变化量逐渐增大
(2)关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法不正确的是 ( )
A. 伽利略用逻辑的力量推翻了亚里士多德关于落体运动的观点
B. 伽利略利用实验验证了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点
C. 伽利略通过实验发现小球在斜面上运动的位移与运动时间的平方成正比
D. 为“冲淡”重力,伽利略设计实验研究小球在斜面上的运动规律,然后将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到时
12. 在高中阶段,我们学习了多种测量物体加速度的方法。
(1)某同学利用打点计时器进行“探究匀变速直线运动规律”的实验,某次测量的纸带如图所示。如图是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出,已知交流电频率为50Hz。
(i)小车经过F 点时的速度大小为_______m/s,小车的加速度大小为_______m/s²(结果均保留3位有效数字)。
(ii)如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,从50Hz变成了60Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(iii)另一同学通过多次操作从其中选择了一条比较清晰的纸带,并选取了第一个比较清晰的点为计数点O,并依次计算出后面各点到O点的距离x与所用时间t的比值。作出的图像,如图所示,坐标系中已标出的坐标值为已知量,则O点的速度为v0=______。加速度为a=_______(均用b、c、d表示)。
(2)通过光电门,同样可以测量物体的加速度。如图,滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间,通过第二个光电门的时间,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t=2.5s,试估算滑块的加速度a2=______m/s2(保留两位有效数字),该估算值与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)
四、解答题
13. 一辆汽车在平直的公路上从某时刻开始制动(制动过程中汽车做匀减速直线运动),若以运动轨迹上的某一点为坐标原点,以汽车前进的方向为正方向建立数轴则小车停下前的位置随时间的变化关系为,求:
(1)汽车开始制动时的速度的大小;
(2)汽车开始制动后2s内的位移。
14. 湖北省郧阳中学运动会40人×50米迎面接力比赛中,在交接棒的过程中若相对速度太大则容易导致掉棒从而严重影响最终的成绩!在一次比赛中某一男同学手拿接力棒向另一端静止的女同学跑去,在交接棒的过程中(女生静止)若该男生的速度超过5m/s则会大大的增加掉棒的风险!已知该男生加速度阶段的最大加速度为3m/s2,减速阶段加速度的大小最大为2m/s2,且男生的最大速度为9m/s则:
(1)该男生由静止开始加速到最大速度走过的位移大小为多少呢?
(2)在保证尽量不掉棒的情况下(即交接棒过程中的相对速度不超过5m/s)男生跑完50米理论上的最短时间为多少呢?
15. 如图所示,甲、乙两辆汽车在平直公路上两条平行跑道上行驶,乙车在甲车前方100m处做匀速直线运动,速度大小为v2=30m/s。此时甲车的速度为v1=10m/s,做加速度大小为a1=2m/s2的匀加速直线运动。甲、乙车上安装有信号发射与接收装置,当甲乙两车距离超过L=175m时,甲、乙车不能接收到彼此的通讯信号。求:(只考虑沿运动方向的距离且两辆汽车均可视为质点→以下结果均可保留根式)
(1)在甲车追上乙车之前,甲、乙两车之间的最大距离为多少?
(2)在第(1)问条件下,当甲乙两车距离最大时,甲车开始匀速运动,乙车立即刹车,刹车阶段加速度大小为a2=3m/s2,则还需要经过多长时间甲车追上乙车?
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