内容正文:
2025-2026学年河南省洛阳市河南科技大学附属高级中学高二上学期1月月考物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共32分)
1. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【解析】
【详解】A.因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,故A错误;
B.有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,所以动量的改变量也相同,故B错误;
C.因有安全气囊的存在,司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部转化成汽车的动能,故C错误;
D.因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间,故D正确。
故选D。
2. 正弦式电流是最简单、基本的交变电流,我国标准用电就是正弦式交变电流,规格为:,,下列说法正确的是( )
A. 我国标准用电的峰值为 B. “”指的是交流电的平均值
C. 我国标准用电的周期为 D. 经过变压器变压后,交流电的频率会改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.我国标准用电的峰值为,选项A正确;
B.“”指的是交流电的有效值,选项B错误;
C.我国标准用电的周期为
选项C错误;
D.变压器不改变交流电的频率,选项D错误。
故选A。
3. 一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中( )
A. U2>U1,U2降低
B. U2>U1,U2升高
C. U2<U1,U2降低
D. U2<U1,U2升高
【答案】C
【解析】
【详解】设a、b两端所接线圈匝数为n1,c、d两端所接线圈匝数为n2,根据理想变压器变压规律有
因为
所以
将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中,n1不变,n2减小,所以U2降低。
综上所述故选C。
4. 如图是某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图像(前半个周期为正弦波形的),则一个周期内该电流的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设该电流的有效值为I,由
解得
故B正确。
故选B。
5. 矩形线圈匝数50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示,则( )
A. 电动势的最大值是157V
B. 在t=0.1s和t=0.3s时,电动势最大
C. 在t=0.1s和t=0.3s时,线圈与中性面垂直
D. t=0.4s时,磁通量变化率达最大,其值为157Wb/s
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据交变电流的产生规律可知,感应电动势最大值
故A正确;
BC.在t=0.1s和t=0.3s时,线圈中磁通量最大,线圈处于中性面位置,磁通量的变化率为零,感应电动势为零,故BC错误;
D.t=0.4s时,线圈中磁通量为零,此时刻磁通量的变化率达最大,感应电动势最大,磁通量变化率
故D错误。
故选A。
6. 物体在恒定的合力F作用下,做直线运动,在时间△t1内速度由0增大到v,在时间△t2内速度由v增大到2v,设F在△t1内做功是W1,冲量是I1,在△t2内做的功是W2,冲量是I2,那么( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】根据动能定理研究功的关系,根据动量定理研究冲量的关系.
【详解】根据动能定理:,,则.
根据动量定理:,,知,故D正确,ABC错误.
【点睛】根据动能的变化由动能定理求合力的功、根据动量的变化由动量定理求合力的冲量是这两大定理基本的应用.
7. 某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验,如图所示。当手持吹风机垂直向电子秤的托盘吹风时,电子秤示数为36.0克。假设吹风机出风口为圆形,其半径为5cm,空气密度为1.29kg/m3,实验前电子秤已校准,重力加速度10m/s2。则此时吹风机的风速约为( )
A. 6m/s B. 8m/s C. 10m/s D. 12m/s
【答案】A
【解析】
【详解】对于时间内吹出的空气,根据动量定理
其中
代入数据解得
故选A。
8. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. t=1s时物块的速率为1m/s
B. t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s
C. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s
D. t=4s时物块的速度为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.由动量定理可得
解得
则t=1s时物块的速率为,故A正确;
BCD.根据动量定理可知t=2s时物块的动量大小
t=3s时物块的动量大小为
t=4s时物块的动量大小为
所以t=4s时物块的速度为,故BCD错误。
故选A。
二、多选题(本大题共4小题,共24分)
9. 如图所示,甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为,电压表读数为U,乙图中变压器原副线圈的匝数比为k2,电流表读数为。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由理想变压器原副线圈匝数与电压关系,可得
解得
故A错误;B正确;
CD.由理想变压器原副线圈匝数与电流关系,可得
解得
故C正确;D错误。
故选BC。
10. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动,某游客身系弹性绳从高空P点自由下落,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,如图所示。从弹性绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若忽略空气阻力影响,下列说法正确的是( )
A. 弹性绳对人的冲量始终竖直向上
B. 弹性绳恰好伸直时,人的动量最大
C. 弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量
D. 在最低点时,弹性绳对人的拉力等于人的重力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.弹性绳对人的拉力始终是向上的,所以弹性绳对人的冲量始终向上,故A正确;
B.弹性绳恰好伸直,绳对人的拉力为零,由于重力大于绳对人的拉力,所以人还在加速,此时速度不是最大值,动量也不是最大值,故B错误;
C.从弹性绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,动量的变化量方向向上,根据动量定理,可知弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量,故C正确;
D.当弹性绳的弹力等于人的重力时,人的速度最大,接着人向下运动,向上的弹力大于人的重力,开始向下做加速度增大的减速运动,到最低点时速度为零,弹性绳对人的拉力大于人的重力,故D错误。
故选AC。
11. 东京奥运会女子铅球决赛中,32岁的老将巩立姣以20米58的成绩夺冠,为我国田径队收获了本届东京奥运会的第一枚田径金牌。这块金牌也实现了我国奥运会田赛项目“零的突破”。如图所示,运动员巩立姣斜向上推出铅球,铅球飞行一段时间后落地,若不计空气阻力,则()
A. 运动员斜上推出铅球过程,运动员做的功全部转化为铅球的动能
B. 只要铅球离手时初速度越大,在空中飞行的时间一定长
C. 铅球在空中飞行过程中,铅球的重力势能先增大后减小
D. 铅球在空中飞行过程中,相同时间内球的动量变化量相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于运动员斜上推出铅球过程,运动队做的功全部转化为铅球的动能和增加的重力势能,A错误;
B.铅球在空中做斜抛运动,因此飞行时间还以初定的方向有关,B错误;
C.铅球在空中做斜抛运动,先升高后降落,因此铅球的重力势能先增大后减小,C正确;
D.铅球在空中飞行过程中,根据动量定理,球的动量变化量等于重力的冲量,相同,D正确。
故选CD。
12. 一个电阻为R的单匝闭合矩形线框,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量与时间t的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,线框平面与磁感线垂直
B. 时刻,线框中的电流为零
C. 转一个周期线框的感应电动势有效值为
D. 从t=0时刻转过60°的过程中,通过线框某截面的电荷量为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由图可知t=0时刻,磁通量为零,说明线框平面与磁感线平行,故A错误;
B.由图可知时刻,磁通量为零,但是磁通量的变化率最大,所以该时刻的电动势最大,线框中的电流最大,故B错误;
C.线框感应电动势的最大值为
所以有效值为
故C正确;
D.通过线框某截面的电荷量为
故D正确。
故选CD。
三、非选择题(本大题共5小题,共44分)
13. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的学生实验中
(1)通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压与匝数的关系,需要运用的科学方法是________
A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 微元法 D. 整体隔离法
(2)该实验可选择的电源为________
A. 6V直流电源 B. 8V直流电源
C. 10V交流电源 D. 220V交流电源
(3)实验中,变压器内部发出轻微的“嗡嗡”声,“嗡嗡”声来自________
A. 线圈中电荷移动发出的声音
B. 线圈中磁场变化时,辐射声波
C. 交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用,引起铁芯振动
(4)若选用匝数匝和匝做实验,对应的电压分别为和,具体数据如表所示。由测量数据,是________线圈(选填“原”或“副”)
次数
1
2
3
4
0.90
1.40
1.90
2.40
2.00
3.01
4.02
5.02
【答案】(1)A (2)C (3)C
(4)副
【解析】
【小问1详解】
本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,要通过控制其它因素不变,只改变匝数这个变量来研究其对电压的影响,故实验中需要运用的科学方法是控制变量法。
故选A。
【小问2详解】
变压器只能改变交流电压,不能改变直流电压,又因220V交流电源电压过高,存在安全隐患,故10V交流电源较为合适。
故选C。
【小问3详解】
变压器是根据电磁感应原理工作的,当交变电流通过原线圈时,产生交变的磁场,这个交变磁场对铁芯有吸斥作用,从而引起铁芯振动,发出轻微的“嗡嗡”声。
故选C。
【小问4详解】
由于实际变压器在工作时有能量损耗,故
由表格中的数据可知,
故是副线圈。
14. 合肥一中某实验小组在学习完动量定理后,想利用验证机械能守恒定律的实验装置(如图甲所示)验证动量定理,于是他们来到科创中心三楼实验室。该小组先用天平测量重物的质量,再把打点计时器固定在铁架台上,纸带下端连接重物,上端穿过限位孔后用固定在横杆上的夹子夹住。实验中,需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器纸带上打出一系列的点。
(1)小组成员接通打点计时器的电源,释放重物,重复实验,从打出的纸带中选出一条理想的纸带,0是释放点,如图乙所示,已知相邻两个点之间的时间间隔为,当地的重力加速度为。在打计数点1和5的过程中重物重力的冲量的大小________,重物动量改变量的大小________。(结果用、、、、、、、或表示)代入测量数据后,发现________(填“>”、“<”或“=”),原因是:________。
(2)实验小组中的A同学用公式和分别计算计数点1和5的速度,A同学的这种做法是________(填“正确”或“错误”)。
【答案】(1) ①. ②. ③. > ④. 有空气阻力和限位孔的摩擦力,使得重物的所受合力小于重力,所以实际合力的冲量小于重力的冲量,重物动量改变量小于重力的冲量。
(2)错误
【解析】
【小问1详解】
[1]在打计数点1和5的过程中重物重力的冲量的大小为
[2]在打计数点1时重物的速度大小为
在打计数点5时重物的速度大小为
则在打计数点1和5的过程中重物动量改变量的大小为
[3]代入测量数据后,发现;
[4]有空气阻力和限位孔的摩擦力,使得重物的所受合力小于重力,所以实际合力的冲量小于重力的冲量,重物动量改变量小于重力的冲量。
【小问2详解】
实验小组中的A同学用公式和分别计算计数点1和5的速度,A同学的这种做法是错误的;因为重物下落过程存在空气阻力和摩擦阻力,使得重物的实际加速度小于重力加速度。
15. 一个质量为60kg的蹦床运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s,g取10m/s2。
(1)求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量;
(2)求网对运动员的平均作用力大小;
(3)求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0m高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。
【答案】(1);(2);(3),方向向下,,方向向上
【解析】
【分析】
【详解】(1)向下接触网面的速度为
向上离开网面的速度为
向上为正,动量的变化量为
解得
(2)网对运动员的平均作用力,根据动量定理
解得
(3)向下接触网面的时间
解得
向上运动到最高的时间
解得
重力的冲量
方向向下,弹力的冲量
方向向上。
16. 某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为S=0.25m2,匝数为100匝,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100πrad/s匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:20 ,降压变压器的副线圈接入若干“220V,100W”的灯泡,两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω,变压器均为理想变压器.当发电机输出功率为时,灯泡正常发光.求:
(1)电压表读数;
(2)输电线上损失的功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比.
【答案】(1)250V,(2)2000W,(3)240::11
【解析】
【详解】(1)矩形闭合导体框ABCD在匀强磁场中转动时,产生的交流电的最大值为:
,
电压表读数为电压的有效值:
;
(2)发电机的输出电压为
,
升压变压器的输出电压:
当发电机输出功率为时,
则输电线上损失的功率为:
(3) 压变压器原线圈上点的电压为:
,
又由题意知,灯泡正常发光,所以
所以降压变压器原、副线圈的匝数之比为:
17. 小明家里有一个喷泉,喷泉竖直喷出的水柱和小明一样高,小明身高1.8m,喷管的面积为,当小明把一个玩具放在水柱上时,玩具能稳定地悬停在空中,玩具底面相对于喷口的高度为1m,玩具底部为平板(面积略大于喷泉横截面积),水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开,水的密度为,不考虑空气阻力,g取。求:
(1)喷泉喷水的初速度大小;
(2)用于喷泉喷水的电动机的输出功率;
(3)玩具的质量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设喷泉的初速度为,则有
解得
(2)设在喷水口处很短时间内喷出水的质量为,则
时间内电动机做功
解得
(3)设水柱冲击玩具的速度为v,则有
解得
很短时间内,冲击玩具水柱的质量
对该部分水柱由动量定理得
由于很小,也很小,可以忽略,则
又玩具能稳定地悬停在空中,有
解得
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2025-2026学年河南省洛阳市河南科技大学附属高级中学高二上学期1月月考物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共32分)
1. 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是( )
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
2. 正弦式电流是最简单、基本的交变电流,我国标准用电就是正弦式交变电流,规格为:,,下列说法正确的是( )
A. 我国标准用电的峰值为 B. “”指的是交流电的平均值
C. 我国标准用电的周期为 D. 经过变压器变压后,交流电的频率会改变
3. 一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈,在a、b间输入电压为U1的交变电流时,c、d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中( )
A. U2>U1,U2降低
B. U2>U1,U2升高
C. U2<U1,U2降低
D. U2<U1,U2升高
4. 如图是某一线圈通过的交流电的电流—时间关系图像(前半个周期为正弦波形的),则一个周期内该电流的有效值为( )
A. B. C. D.
5. 矩形线圈匝数50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示,则( )
A. 电动势的最大值是157V
B. 在t=0.1s和t=0.3s时,电动势最大
C. 在t=0.1s和t=0.3s时,线圈与中性面垂直
D. t=0.4s时,磁通量变化率达最大,其值为157Wb/s
6. 物体在恒定的合力F作用下,做直线运动,在时间△t1内速度由0增大到v,在时间△t2内速度由v增大到2v,设F在△t1内做功是W1,冲量是I1,在△t2内做的功是W2,冲量是I2,那么( )
A. , B. ,
C. , D. ,
7. 某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验,如图所示。当手持吹风机垂直向电子秤的托盘吹风时,电子秤示数为36.0克。假设吹风机出风口为圆形,其半径为5cm,空气密度为1.29kg/m3,实验前电子秤已校准,重力加速度10m/s2。则此时吹风机的风速约为( )
A. 6m/s B. 8m/s C. 10m/s D. 12m/s
8. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示,则( )
A. t=1s时物块的速率为1m/s
B. t=2s时物块的动量大小为2kg·m/s
C. t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s
D. t=4s时物块的速度为零
二、多选题(本大题共4小题,共24分)
9. 如图所示,甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为,电压表读数为U,乙图中变压器原副线圈的匝数比为k2,电流表读数为。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为( )
A. B. C. D.
10. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动,某游客身系弹性绳从高空P点自由下落,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,如图所示。从弹性绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,若忽略空气阻力影响,下列说法正确的是( )
A. 弹性绳对人的冲量始终竖直向上
B. 弹性绳恰好伸直时,人的动量最大
C. 弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量
D. 在最低点时,弹性绳对人的拉力等于人的重力
11. 东京奥运会女子铅球决赛中,32岁的老将巩立姣以20米58的成绩夺冠,为我国田径队收获了本届东京奥运会的第一枚田径金牌。这块金牌也实现了我国奥运会田赛项目“零的突破”。如图所示,运动员巩立姣斜向上推出铅球,铅球飞行一段时间后落地,若不计空气阻力,则()
A. 运动员斜上推出铅球过程,运动员做的功全部转化为铅球的动能
B. 只要铅球离手时初速度越大,在空中飞行的时间一定长
C. 铅球在空中飞行过程中,铅球的重力势能先增大后减小
D. 铅球在空中飞行过程中,相同时间内球的动量变化量相同
12. 一个电阻为R的单匝闭合矩形线框,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量与时间t的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,线框平面与磁感线垂直
B. 时刻,线框中的电流为零
C. 转一个周期线框的感应电动势有效值为
D. 从t=0时刻转过60°的过程中,通过线框某截面的电荷量为
三、非选择题(本大题共5小题,共44分)
13. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的学生实验中
(1)通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压与匝数的关系,需要运用的科学方法是________
A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 微元法 D. 整体隔离法
(2)该实验可选择的电源为________
A. 6V直流电源 B. 8V直流电源
C. 10V交流电源 D. 220V交流电源
(3)实验中,变压器内部发出轻微的“嗡嗡”声,“嗡嗡”声来自________
A. 线圈中电荷移动发出的声音
B. 线圈中磁场变化时,辐射声波
C. 交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用,引起铁芯振动
(4)若选用匝数匝和匝做实验,对应的电压分别为和,具体数据如表所示。由测量数据,是________线圈(选填“原”或“副”)
次数
1
2
3
4
0.90
1.40
1.90
2.40
2.00
3.01
4.02
5.02
14. 合肥一中某实验小组在学习完动量定理后,想利用验证机械能守恒定律的实验装置(如图甲所示)验证动量定理,于是他们来到科创中心三楼实验室。该小组先用天平测量重物的质量,再把打点计时器固定在铁架台上,纸带下端连接重物,上端穿过限位孔后用固定在横杆上的夹子夹住。实验中,需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器纸带上打出一系列的点。
(1)小组成员接通打点计时器的电源,释放重物,重复实验,从打出的纸带中选出一条理想的纸带,0是释放点,如图乙所示,已知相邻两个点之间的时间间隔为,当地的重力加速度为。在打计数点1和5的过程中重物重力的冲量的大小________,重物动量改变量的大小________。(结果用、、、、、、、或表示)代入测量数据后,发现________(填“>”、“<”或“=”),原因是:________。
(2)实验小组中的A同学用公式和分别计算计数点1和5的速度,A同学的这种做法是________(填“正确”或“错误”)。
15. 一个质量为60kg的蹦床运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8s,g取10m/s2。
(1)求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量;
(2)求网对运动员的平均作用力大小;
(3)求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0m高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。
16. 某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为S=0.25m2,匝数为100匝,电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100πrad/s匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:20 ,降压变压器的副线圈接入若干“220V,100W”的灯泡,两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω,变压器均为理想变压器.当发电机输出功率为时,灯泡正常发光.求:
(1)电压表读数;
(2)输电线上损失的功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比.
17. 小明家里有一个喷泉,喷泉竖直喷出的水柱和小明一样高,小明身高1.8m,喷管的面积为,当小明把一个玩具放在水柱上时,玩具能稳定地悬停在空中,玩具底面相对于喷口的高度为1m,玩具底部为平板(面积略大于喷泉横截面积),水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开,水的密度为,不考虑空气阻力,g取。求:
(1)喷泉喷水的初速度大小;
(2)用于喷泉喷水的电动机的输出功率;
(3)玩具的质量。
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