内容正文:
2023-2024学年度第一学期九年级作业辅导练习(一)
物理(人教版)
注意事项:
1.物理试卷共四大题23小题,满分70分。物理与化学考试时间共120分钟。
2.本试卷包括两部分,其中试题卷4页,答题卷2页。请务必在答题卷上答题,在试题卷上答题是无效的。
3.本卷试题中g值均取10N/kg。
一、填空题(每空2分,共20分)
1. 苹果之乡烟台盛产苹果,果农将苹果放在箱里,在箱外就能闻到香味,这说明分子在不停地 __________。
2. 中国高铁闻名世界,修建高铁时需要考虑钢轨温度变化导致的热胀冷缩问题。气温升高会导致钢轨内能增加,这是通过________的方式改变内能。
3. 质量之比为3:2的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为6:5时,升高的温度之比为5:6,则甲、乙的比热容之比为__________。
4. 如图所示甲是一台单缸四冲程汽油机的工作过程中的某个冲程,由图可以看出,此冲程的能量转化情况与图______(选填“乙”或“丙”)相同。
5. 张明同学在参加安徽省中考体育考试的过程中,其身体消耗的总能量为4.8×105J,这些能量相当于完全燃烧__________g干木柴所释放的热量。(q干木柴=1.2×107J/kg)
6. 汽车刹车过程中伴随着能量的转化,其中一部分内能散失到空气中,此过程能量的总和不变,散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车行驶,这是因为能量的转移和转化具有________。
7. 用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系的图像如图所示。根据图像可知,甲液体的比热容______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体的比热容。
8. 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。用开水泡茶,茶香更浓,拿起杯盖,杯盖上会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在________(选填“引力”或“斥力”)。
9. 一个四冲程汽油机在工作过程中,如果汽油机的转速表显示3600r/min,那么该汽油机每秒内做______次功。
10. 量子通信是目前世界最安全的通信,2016年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空,火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料___________的特性。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 中央电视台新近推出的《经典咏流传》节目,用“和诗以歌”的形式为现代文明追本溯源,一经播出便深受大众喜爱.其中传唱和鉴赏了王安石的《梅花》诗,诗句中与“分子永不停息地做无规则运动”有关的是
A. 墙角数枝梅 B. 凌寒独自开 C. 遥知不是雪 D. 为有暗香来
12. 质量相同的铜块和铁块,吸收相同的热量后,将它们相互接触(c铜<c铁),则
A. 它们之间不发生热传递 B. 热量由铜块传给铁块
C. 热量由铁块传给铜块 D. 无法确定热量如何传递
13. 利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热,得到温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 升温较快的是甲,吸热能力较强的是甲
B. 实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的
C. 分析图乙可得食用油的比热容为2.8×103J/(kg·℃)
D. 应在两个相同的烧杯中加入质量相同的水和食用油
14. 如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 活塞在汽缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
B. 甲是压缩过程,是将内能转化为机械能,丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C. 该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D. 汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质只有汽油
15. 由热值的定义可知,热值q=,式中m是燃料的质量,Q是燃料完全燃烧放出的热量,那么
A. 热值的大小与Q成正比
B. 热值的大小与m成反比
C. 热值的大小与Q、m都有关,由Q与m共同决定
D. 热值的大小与Q、m都无关,由燃料的种类决定
16. 下列现象中属于能量转移的是( )
A. 高处落下的小球速度越来越快
B. 点燃的火箭腾空而起
C. 雨天时发生雷电
D. 热水在空气中逐渐变凉
17. 如图所示是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A. 65% B. 40% C. 15% D. 35%
三、实验探究题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题6分,共18分)
18. 用如图所示的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。
(1)为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是__________(选填“A”或“B”)瓶。过一段时间后的现象是另一瓶内出现红棕色气体;
(2)若实验温度分别为①5℃、②10℃、③15℃、④20℃,则在__________(选填序号)温度下气体扩散最快;
(3)若A瓶内是二氧化氮气体,会因为二氧化氮气体的密度__________空气的密度,导致二氧化氮气体进入B瓶,不能充分说明扩散现象。
19. 如图所示,张明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是__________。
(2)根据实验数据,张明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(图乙所示),由图像可知__________J/(kg•℃)[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
(3)如果升高相同的温度但要减少加热的时间,可采取的做法是__________。
20. 为了比较不同燃料的热值,张明同学选用完全相同的甲、乙、丙三个装置,燃料的质量都是10g,烧杯内液体质量和初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验。
(2)若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2
15
25
?
根据表中数据计算:燃料2的热值是________J/kg。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小,你认为出现这种情况的主要原因是________。
四、解答题(第21题4分,第22题6分,第23题8分,共18分;解答有必要过程)
21. 把0.42kg、200℃的铁块投入0.15kg的水中,混合后的温度是80℃。c铁=0.45×103J/(kg•℃),c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)铁块放出的热量是多少?
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收,水的初温是多少?
22. A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙(油)两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为0.2kg,加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。求:
(1)加热2分钟时,乙吸收的热量;
(2)甲液体的比热容;
(3)油的质量。[c油=1.8×103J/(kg·℃)]
23. 我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为4.5×107J/kg。求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量Q放;
(2)发动机牵引力的功率P;
(3)发动机的能量转化效率η。
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2023-2024学年度第一学期九年级作业辅导练习(一)
物理(人教版)
注意事项:
1.物理试卷共四大题23小题,满分70分。物理与化学考试时间共120分钟。
2.本试卷包括两部分,其中试题卷4页,答题卷2页。请务必在答题卷上答题,在试题卷上答题是无效的。
3.本卷试题中g值均取10N/kg。
一、填空题(每空2分,共20分)
1. 苹果之乡烟台盛产苹果,果农将苹果放在箱里,在箱外就能闻到香味,这说明分子在不停地 __________。
【答案】做无规则的运动
【解析】
【详解】将苹果放在纸箱里,在箱外就能闻到苹果的香味,这是扩散现象,说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2. 中国高铁闻名世界,修建高铁时需要考虑钢轨温度变化导致的热胀冷缩问题。气温升高会导致钢轨内能增加,这是通过________的方式改变内能。
【答案】热传递
【解析】
【详解】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。本题中气温升高时,钢轨和温度更高的环境之间存在温度差,热量从高温的环境传递给钢轨,使钢轨的内能增加,这个过程没有涉及做功,是通过热传递的方式改变内能的。
3. 质量之比为3:2的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为6:5时,升高的温度之比为5:6,则甲、乙的比热容之比为__________。
【答案】24:25
【解析】
【详解】由题知
由可得,甲、乙的比热容之比
4. 如图所示甲是一台单缸四冲程汽油机的工作过程中的某个冲程,由图可以看出,此冲程的能量转化情况与图______(选填“乙”或“丙”)相同。
【答案】乙
【解析】
【详解】图甲所示冲程中,进气门和排气门关闭,火花塞产生电火花,为做功冲程,在此过程中,将内能转化为机械能;图乙中,将内能转化为机械能;图丙中,活塞压缩筒内气体,使气体内能增加。对比三图所示情景的能量转化情况可知。图甲冲程的能量转化情况与图乙相同。
5. 张明同学在参加安徽省中考体育考试的过程中,其身体消耗的总能量为4.8×105J,这些能量相当于完全燃烧__________g干木柴所释放的热量。(q干木柴=1.2×107J/kg)
【答案】40
【解析】
【详解】由Q放=mq可知,干木柴的质量
6. 汽车刹车过程中伴随着能量的转化,其中一部分内能散失到空气中,此过程能量的总和不变,散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车行驶,这是因为能量的转移和转化具有________。
【答案】方向性
【解析】
【详解】能量的转移和转化具有方向性,因此散失到空气中的内能不能自动转化为机械能驱动汽车。
7. 用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化关系的图像如图所示。根据图像可知,甲液体的比热容______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙液体的比热容。
【答案】小于
【解析】
【详解】用两个相同的“热得快”,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,甲、乙两种液体在相同时间内吸收的热量相同,甲升高的温度比乙大,根据公式可知,甲液体的比热容小于乙液体的比热容。
8. 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。用开水泡茶,茶香更浓,拿起杯盖,杯盖上会沾有很多小水珠不掉落,这说明分子间存在________(选填“引力”或“斥力”)。
【答案】引力
【解析】
【详解】分子间存在相互作用的引力和斥力,小水珠沾在杯盖上不掉落,说明水分子和杯盖分子间有相互作用的引力。
9. 一个四冲程汽油机在工作过程中,如果汽油机的转速表显示3600r/min,那么该汽油机每秒内做______次功。
【答案】30
【解析】
【详解】汽油机完成1个工作循环,飞轮转2圈,完成四个冲程,对外做功1次,汽油机的转速表显示3600r/min,即每秒飞轮转60圈,所以对外做功30次。
10. 量子通信是目前世界最安全的通信,2016年8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空,火箭使用的燃料主要是液态氢,这是利用了氢燃料___________的特性。
【答案】热值大
【解析】
【详解】运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比,液态氢释放出更多的热量。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 中央电视台新近推出的《经典咏流传》节目,用“和诗以歌”的形式为现代文明追本溯源,一经播出便深受大众喜爱.其中传唱和鉴赏了王安石的《梅花》诗,诗句中与“分子永不停息地做无规则运动”有关的是
A. 墙角数枝梅 B. 凌寒独自开 C. 遥知不是雪 D. 为有暗香来
【答案】D
【解析】
【分析】物质是由分子组成的,组成物质的分子在不停地做无规则运动.
【详解】为有暗香来,是指闻到花香,是因为花中含有香味的分子在不断的运动,引起了人的嗅觉,故D符合题意.
故选D.
12. 质量相同的铜块和铁块,吸收相同的热量后,将它们相互接触(c铜<c铁),则
A. 它们之间不发生热传递 B. 热量由铜块传给铁块
C. 热量由铁块传给铜块 D. 无法确定热量如何传递
【答案】D
【解析】
【详解】由公式Q=cmΔt可知,Δt=,因铜块和铁块的质量以及吸收的热量相同,且c铜<c铁,所以铜块的温度变化大于铁的温度变化,由于不确定初温的高低,所以不能确定铜块和铁块末温的高低,故无法确定热量如何传递.故选D.
13. 利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况,使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热,得到温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 升温较快的是甲,吸热能力较强的是甲
B. 实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的
C. 分析图乙可得食用油的比热容为2.8×103J/(kg·℃)
D. 应在两个相同的烧杯中加入质量相同的水和食用油
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AD.本实验采用的是控制变量法,实验中要控制水和食用油的质量相同;根据Q=cmΔt可知,水,食用油质量相同时,吸收相同的热量,甲升温较快,吸热能力弱,乙升温较慢,吸热能力强,故甲是食用油,乙是水,故A错误,符合题意,D正确,不符合题意;
B.根据转换法可知,实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的,故B正确,不符合题意;
C.质量相同的食用油和水升高相同的温度,水的加热时间与食用油的加热时间之比为3∶2,则吸收的热量的关系为3∶2,由可知,在质量和升高的温度相同时,比热容之比等于吸收热量之比,食用油的比热容为
×4.2×103J/(kg·℃)=2.8×103J/(kg·℃)
故C正确,不符合题意。
故选A。
14. 如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是( )
A. 活塞在汽缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
B. 甲是压缩过程,是将内能转化为机械能,丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C. 该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D. 汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质只有汽油
【答案】C
【解析】
【详解】A.在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2次,活塞往复运动2次,该汽油机对外做功一次,故A错误;
BC.甲中的两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,将机械能转化为内能,是第二冲程;乙中的进气门打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一冲程;丙中的排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四冲程; 丁中的两个气门都关闭,活塞下运动,所以为做功冲程,将内能转化为机械能,是第三冲程。故C正确,B错误;
D.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油和空气的混合物,故D错误。
故选 C。
15. 由热值的定义可知,热值q=,式中m是燃料的质量,Q是燃料完全燃烧放出的热量,那么
A. 热值的大小与Q成正比
B. 热值的大小与m成反比
C. 热值的大小与Q、m都有关,由Q与m共同决定
D. 热值的大小与Q、m都无关,由燃料的种类决定
【答案】D
【解析】
【详解】热值是质量为的燃料完全燃烧时所释放出的热量;热值是燃料本身的特性,热值的大小只与燃料的种类有关,与燃烧程度无关、与燃料的质量和放出的热量无关,所以D选项是正确的、ABC错误;
【点睛】热值是燃料的一种特性,它代表燃料性能的优劣,热值的大小与燃料的种类有关,与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关
16. 下列现象中属于能量转移的是( )
A. 高处落下的小球速度越来越快
B. 点燃的火箭腾空而起
C. 雨天时发生雷电
D. 热水在空气中逐渐变凉
【答案】D
【解析】
【详解】A.高处落下的小球,质量不变,高度减小,速度变大,即重力势能减小,动能增大,将重力势能转化为动能;故A不符合题意;
B.点燃的火箭,先将化学能转化为内能,然后又将内能转化为火箭的机械能,故B不符合题意;
C.雨天时发生雷电,是将电能转化为了光能;故C不符合题意;
D.热水在空气中逐渐变凉,是热水的一部分内能转移到了空气中,故D符合题意。
故选D。
17. 如图所示是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( )
A. 65% B. 40% C. 15% D. 35%
【答案】D
【解析】
【详解】因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,所以,由内燃机的能量流向图可得,内燃机的热机效率为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
三、实验探究题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题6分,共18分)
18. 用如图所示的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。
(1)为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是__________(选填“A”或“B”)瓶。过一段时间后的现象是另一瓶内出现红棕色气体;
(2)若实验温度分别为①5℃、②10℃、③15℃、④20℃,则在__________(选填序号)温度下气体扩散最快;
(3)若A瓶内是二氧化氮气体,会因为二氧化氮气体的密度__________空气的密度,导致二氧化氮气体进入B瓶,不能充分说明扩散现象。
【答案】 ①. B ②. ④ ③. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,所以装二氧化氮气体的应是B,将两个瓶口对在一起,则二氧化氮气体分子会向空气中运动,A瓶内的气体颜色会变红,就可以证明扩散现象的存在。
(2)[2]温度越高,分子热运动约剧烈,气体扩散越快,故①②③不符合题意,④符合题意。
故选④。
(3)[3]若A瓶内是二氧化氮气体,会因为二氧化氮气体的密度大于空气的密度,在重力的作用下A瓶内的气体也会进入B瓶内,不能充分说明扩散现象。
19. 如图所示,张明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是__________。
(2)根据实验数据,张明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(图乙所示),由图像可知__________J/(kg•℃)[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
(3)如果升高相同的温度但要减少加热的时间,可采取的做法是__________。
【答案】 ①. 取相同质量的水和煤油 ②. 2.1×103 ③. 减少水和煤油的质量
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法可知,实验中要控制水和煤油的质量相同,所以实验中需要用到天平这一测量工具,是为了取相同质量的水和煤油。
(2)[2]分析图像可知,若水和煤油都升高
98℃﹣68℃=30℃
煤油加热10分钟,水加热20分钟,即水吸收的热量是煤油的2倍,根据Q=cmΔt,在质量和升高的温度相同时,吸收的热量Q与比热容成正比,所以煤油的比热容
(3)[3]根据Q=cmΔt,如果升高相同的温度但要减少加热的时间,即减少吸收的热量,在比热容一定时,可采取的做法减少水和煤油的质量。
20. 为了比较不同燃料的热值,张明同学选用完全相同的甲、乙、丙三个装置,燃料的质量都是10g,烧杯内液体质量和初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验。
(2)若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
15
35
2
15
25
?
根据表中数据计算:燃料2的热值是________J/kg。
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比偏小,你认为出现这种情况的主要原因是________。
【答案】(1)甲、乙 (2)
(3)有热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收
【解析】
【小问1详解】
比较不同燃料的热值需要用控制变量法:保证被加热的液体种类、质量完全相同,仅改变燃料种类,因此选择甲、乙两图。
【小问2详解】
两种燃料质量相同,加热的是同一种液体、液体质量也相同,因此燃料放出的热量和液体升高的温度成正比;燃料1使液体升温
燃料2使液体升温
实验中认为燃料完全燃烧放出的热量全部被液体吸收,即
由,,则有
则
【小问3详解】
实际实验中,燃料不可能完全燃烧,且燃烧释放的热量会向周围空气散失、被实验装置本身吸收,无法全部被液体吸收,因此根据液体升温计算得到的热值会比真实值偏小。
四、解答题(第21题4分,第22题6分,第23题8分,共18分;解答有必要过程)
21. 把0.42kg、200℃的铁块投入0.15kg的水中,混合后的温度是80℃。c铁=0.45×103J/(kg•℃),c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)铁块放出的热量是多少?
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收,水的初温是多少?
【答案】(1)2.268×104J;(2)44℃
【解析】
【详解】解:(1)铁块放出的热量
Q放=c铁m铁(t0铁﹣t)=0.45×103J/(kg•℃)×0.42kg×(200℃﹣80℃)=2.268×104J
(2)若铁块放出的热量全被水吸收,水吸收的热量
Q吸=Q放=2.268×104J
由Q吸=cm(t﹣t0)可知,水的初温
答:(1)铁块放出的热量是2.268×104J;
(2)若铁块放出的热量全部被水吸收,水的初温是44℃。
22. A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量为1000J。现将甲、乙(油)两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为0.2kg,加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。求:
(1)加热2分钟时,乙吸收的热量;
(2)甲液体的比热容;
(3)油的质量。[c油=1.8×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)1.08×105J
(2)3×103J/(kg·℃)
(3)0.6kg
【解析】
【小问1详解】
已知加热器每秒钟放出热量1000J,则加热2min时,加热器放出热量
乙液体吸收的热量
【小问2详解】
由图乙可知,加热20s时,甲液体升高的温度
甲液体在20s内吸收的热量
甲液体的比热容
【小问3详解】
由图乙可知,加热60s时,乙液体升高的温度
乙液体在60s内吸收的热量
乙液体的质量
23. 我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试,汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min,消耗燃油0.3kg,汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为4.5×107J/kg。求:
(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量Q放;
(2)发动机牵引力的功率P;
(3)发动机的能量转化效率η。
【答案】(1)1.35×107J;(2)1.8×104W;(3)40%
【解析】
【详解】解:(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量
Q放=mq=0.3kg×4.5×107J/kg=1.35×107J
(2)发动机牵引力的功率
P=Fv=1000N×18m/s=1.8×104W
(3)发动机做的功
W=Pt=1.8×104W×5×60s=5.4×106J
则发动机的能量转化效率
答:(1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量为1.35×107J;
(2)发动机牵引力的功率为1.8×104W;
(3)发动机的能量转化效率为40%。
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