精品解析:安徽合肥一六八中学2025-2026学年高三上学期第一次限时训练物理试题
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内容正文:
合肥一六八中学2025-2026学年度高三第一学期限时训练(一)
物理试题
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
B. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 伽利略通过实验及合理外推,指出自由落体运动是一种匀变速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛顿并未通过实验发现力不是维持运动的原因,而是伽利略通过斜面实验及合理外推得出此结论,不符合史实,故A错误;
B.亚里士多德确实认为力是维持物体运动的原因,符合史实,故B正确;
C.惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,一切物体在任何情况下都有惯性,符合史实,故C正确;
D.伽利略通过斜面实验外推得出自由落体为匀变速运动,符合史实,故D正确。
由于本题选择错误的,故选A。
2. 汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方20米处有障碍物,立即刹车,已知驾驶员反应时间为0.75s,汽车恰好未撞到障碍物,加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,设汽车的初速度为,驾驶员的反应时间为、反应时间内汽车的位移为x1,刹车后做匀减速运动的位移为x2、加速度为a,与障碍物最初的距离为x,则有
联立解得
故选B。
3. 一物体从t=0时刻开始沿直线运动,运动时间为t时,对应的位移为x,规定向右为正方向,其图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. t=0时,物体的初速度为6m/s
B. 物体的加速度为6m/s²
C. 0~2s内物体的位移为6m
D. 3s末物体的速度为-6m/s
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据匀变速直线运动位移与时间的关系式
等式两边同除以时间,可得
结合所给图像可知
,
故A正确,B错误;
C.根据以上分析,可得位移与时间的关系式
将,代入可得0~2s内物体的位移为0,故C错误;
D.根据速度与时间的关系式
将
,,
带入上式可得3s末物体的速度为,故D错误。
故选A。
4. 离地高5h处的小球(视为质点)静止释放的同时,其正下方长为h的管从地面以初速度竖直上抛,球能从管穿过且互不影响,如题图所示,当球下落h时刚要进入管。不计空气阻力,则( )
A. 球穿过管的时间为 B. 球穿过管的时间为
C. 球落地时的速度为 D. 球落地时的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由于球和管的加速度均为重力加速度,所以球相对于管做速度为的匀速直线运动,则球穿过管的时间为,故AB错误;
CD.当球下落h时刚要进入管,设该过程所用时间为,则有,
可得
设球落地时的速度为,则有
解得,故C错误,D正确。
故选D。
5. 一盏电灯重力为G,悬于天花板上的A点,在电线O处系一细线OB,使电线OA偏离竖直方向的夹角β=45°,且∠AOB<90°,如图所示。现保持β角不变,缓慢调整OB的方向至虚线位置,则在此过程中细线OB中的张力( )
A. 先减小后增大
B. 先增大后减小
C. 不断增大
D. 不断减小
【答案】A
【解析】
【详解】对O点受力分析,竖直向下的拉力恒等于重力,OA绳的拉力方向不变,OB绳的拉力大小和方向均变化,由图解法作图如图所示
当时,最小,整个转动过程,先减小后增大,故A正确,BCD错误。
故选A。
6. 如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. B和A刚分离时,弹簧长度等于原长
B. B和A刚分离时,它们的加速度为g
C. 弹簧的劲度系数等于
D. 在B和A分离前,它们做加速度增大的加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.在施加外力F前,对A、B整体受力分析,可得
A、B两物体分离时,A、B间弹力为零,此时B物体所受合力
即受力平衡,则两物体的加速度恰好为零,可知此时弹簧弹力大小等于A受到重力大小,弹簧处于压缩状态,故AB错误;
C.B与A分离时,对物体A有
由于
所以弹簧的劲度系数为
故C正确;
D.在B与A分离之前,由牛顿第二定律知
在B与A分离之前,由于弹簧弹力一直大于mg且在减小,故加速度向上逐渐减小,所以它们向上做加速度减小的加速直线运动,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体对地面的摩擦力大小为Fcos θ
B. 斜面体对地面的压为(M+m)g
C. 物体对斜面体的摩擦力的大小为F
D. 斜面体对物体的作用力竖直向上
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB.物体m沿斜面向下匀速运动,与斜面加速度相同均为零,故可以采用整体法,将物体m与斜面体M看作一个整体,受力分析
根据平衡条件,水平方向
解得
竖直方向
可得
B错误A正确;
C.对物体受力分析如图
由于物体匀速下滑,斜面体对物体的摩擦力大小为
由牛顿第三定律可知,物体对M的摩擦力的大小为 ,C错误;
D.由受力分析,根据平衡条件:M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg合F的合力等大反向,如图中
可见M对物体m的作用力斜向上,D错误。
故选A。
8. 如图所示,Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆,O、a、b、c位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点。每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环都从O点无初速度释放,用分别表示滑环到达a、b两点所用的时间,另有一个小球从C点自由下落到a点所用的时间为,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】设Ob与竖直方向的夹角为θ,由几何关系得Oa与竖直方向的夹角为,则环沿Oa和Ob下滑时的加速度大小为
设圆的半径为R,根据几何关系可知Ob和Oa的长分别为
根据运动学公式可得
解得
而从c点自由下落,为自由落体运动,所以所花时间为
故选A。
二、多选题(每题5分,共10分。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 如图所示,质量的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面上,此时,细绳平行于斜面。取(,)。下列说法正确的是( )
A. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
B. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
C. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
D. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零,斜面对小球的弹力恰好为零时,设绳子的拉力为F,斜面体的加速度为a0,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
AB.由于,可见小球仍在斜面上,此时小球的受力情况如图甲所示
以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
F1=20 N
选项A正确,B错误;
CD.由于,可见小球离开了斜面,此时小球的受力情况如图乙所示
设绳子与水平方向的夹角为α,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
选项C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图,倾斜传送带AB以恒定速率v0逆时针转动,一可视为质点的滑块以平行于传送带向下的初速度v(v0≠v)滑上A点。滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,不计传送带滑轮的尺寸,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用t表示时间,用vt表示滑块的速度大小,滑块从A滑向B运动过程的vt—t图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】BC.当v<v0时,当滑块在斜面上受到的滑动摩擦力f=μmgcosθ<mgsinθ时,在达到相同速度前,滑块受到重力,支持力和沿斜面向下的摩擦力,根据牛顿第二定律可得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
解得
a1=gsinθ+μgcosθ
当速度达到传送带速度后,滑块受到重力,支持力和沿斜面向上的摩擦力,根据牛顿第二定律可得
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得
a2=gsinθ-μgcosθ
当f=μmgcosθ>mgsinθ时,滑块达到传送带速度后,随传送带一起匀速运动,故B错误,C正确;
AD.当v>v0时,当滑块在斜面上受到的滑动摩擦力f=μmgcosθ<mgsinθ时,根据牛顿第二定律可得
mgsinθ-μmgcosθ=ma3
解得
a3=gsinθ-μgcosθ
滑块一直做加速运动,当f=μmgcosθ>mgsinθ时,滑块先做减速运动,减速到达到传送带速度后,随传送带一起匀速运动,故A正确,D错误;
故选AC。
三、非选择题(共5题,共58分)
11. 某同学利用图甲所示的装置测量轻弹簧的劲度系数。光滑的细杆(图中未画出)和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,左端固定,右端与水平细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码(实验中,每个钩码的质量均为)。在弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出取重力加速度大小。
(1)某次挂上钩码后,指针所指位置如图乙所示,则此时的示数为_______cm;
(2)根据多次实验得出钩码个数与指针示数的图像如图丙所示,可知弹簧的劲度系数为______N/m;(结果保留两位有效数字)
(3)若利用此弹簧做弹簧秤,弹簧相对原长伸长1cm对应的刻度为_______N。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. 3.45 ②. 25 ③. 0.25
【解析】
【详解】(1)[1]根据刻度尺的读数规则可知,示数为3.45cm。
(2)[2]将图丙中的长度单位由cm换算为m,将钩码的质量单位由g换算为kg,钩码的个数为n,设弹簧原长为x0,根据平衡关系可知,弹簧的弹力为
弹簧的伸长量为
由胡克定律可知
解得
图象斜率
解得弹簧的劲度系数
(3)[3]因为弹簧的劲度系数
所以若利用此弹簧做弹簧秤,弹簧相对原长伸长1cm对应的刻度为
12. 实验小组做探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系的实验,如图所示为实验装置示意图。
(1)关于该实验以下说法正确的是___________。
A. 安装实验器材时,要调节滑轮的高度,使细线与长木板平行
B. 阻力补偿时要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂桶,轻推小车,再接通打点计时器的电源,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C. 实验过程中,向砂桶内加砂时,必须保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量
D. 准确地阻力补偿后,实验过程中读出拉力传感器的示数为小车受到的合外力
(2)如图是实验中选择的一条合适的纸带(纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时点没有画出),相关的测量数据已标在纸带上,已知打点计时器的打点频率为50 Hz,则小车的加速度___________。
(3)保持小车的质量不变,改变砂桶中砂的质量,记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值,并根据这些数据,绘制出如图所示的a-F图像,分析此图像不过原点原因可能是___________,实验小组仔细分析图像,得出了实验用小车的质量为___________kg。
【答案】(1)A (2)0.75
(3) ①. 没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力时木板倾角太小 ②. 1.0
【解析】
【小问1详解】
A.安装实验器材时,要调节滑轮的高度,使细线与长木板平行,这样才能保证拉力方向与运动方向一致,故A正确;
B.阻力补偿时要撤去砂桶,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动,先推小车后接电源虽然对阻力补偿没有影响,但实验操作不规范,应该先接通电源再释放小车,故B错误;
C.由于有拉力传感器,所以不用保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量,故C错误;
D.实验中有两根绳子,所以小车受到的合外力为拉力传感器的示数的2倍,故D错误。
故选A。
【小问2详解】
由题知,相邻计数点间的时间间隔为,根据逐差法可得,小车的加速度为
【小问3详解】
[1]分析可知,当所挂重物达到一定重量时,才有加速度,说明没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力时木板倾角太小。
[2]根据牛顿第二定律有
整理得
可得
由图像计算可得
解得
13. 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=40 m,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10 m/s2,求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?
【答案】(1);
(2)
【解析】
【小问1详解】
图乙是减速过程的位移与速度的关系图像。汽车开始减速时位移为零,停车时速度为零,对应纵坐标表明减速位移为。开始减速时的速度为
取汽车原运动方向为正方向,用表示减速时的加速度大小,用表示减速时间,则实际加速度为。汽车做匀减速直线运动,由速度与位移的关系得
解得加速度的大小为
由速度与时间的关系得
解得减速所用时间为
【小问2详解】
设志愿者的反应时间为。反应过程中汽车仍以做匀速直线运动,从发现情况到停车的总路程由反应距离与减速距离组成,故
解得志愿者的反应时间为
与一般人的反应时间相比,志愿者反应时间的增加量为
14. 某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以4.0m/s的恒定速度运动,若使该传送带改做加速度大小为3.0m/s2的匀减速运动,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将一煤块(可视为质点)无初速度放在传送带上.已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10,重力加速度取10m/s2,求:
(1)煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度;
(2)煤块相对于传送带运动的位移大小?(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)2.0m
(2)1.7m
【解析】
【小问1详解】
由运动情况作出传送带和煤块的v—t图象,如图所示.
因煤块与传送带间的动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律,有
解得煤块在传送带上运动的加速度a0= 1.0m/s2
设传送带的加速度大小为a,由运动学规律得v1=a0t1 =v0-at1
解得t1=1.0s ,v1=1.0m/s
此过程中传送带的位移为
煤块的位移为
煤块相对于传送带向后滑动,划线的长度为l1=x1-x2=2.0m
当煤块与传送带间的速度相等以后,两者都做匀减速直线运动,煤块相对于传送带又向前滑动,煤块运动的位移为
传送带运动的位移为
划线的长度
因为l1>l2,煤块在传送带上留下的划线长度为l1=2.0m
【小问2详解】
由上可知煤块相对于传送带的位移为x=l1-l2=2.0 m-0.33 m≈1.7 m
15. 如图,倾角为的足够长斜面上放一木板,木板与斜面间动摩擦因数为。现将可视为质点的物块置于木板上A端,静止开始释放物块,经1s物体进入BC段。物块在AB段与木板的动摩擦因数为,在BC段与木板的动摩擦因数,木板与物块的质量均为10kg,木板长度14m,求:(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,,)
(1)在时间内物块、木板加速度;
(2)0.5s末物块的速度大小;
(3)物块离开木板时的速度。
【答案】(1),;(2)2m/s;(3)10m/s
【解析】
【详解】(1)内,物块在AB段做匀加速运动
解得
对木板
解得
(2)0.5s末物块速度为
(3)物块到达B点时速度为
物块在AB段的位移
物块在BC段做匀加速运动
解得
木板做匀加速运动
解得
由位移关系
解得
或(舍去)
物块离开C点时速度
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合肥一六八中学2025-2026学年度高三第一学期限时训练(一)
物理试题
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
B. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 伽利略通过实验及合理外推,指出自由落体运动是一种匀变速直线运动
2. 汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方20米处有障碍物,立即刹车,已知驾驶员反应时间为0.75s,汽车恰好未撞到障碍物,加速度大小为( )
A. B. C. D.
3. 一物体从t=0时刻开始沿直线运动,运动时间为t时,对应的位移为x,规定向右为正方向,其图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. t=0时,物体的初速度为6m/s
B. 物体的加速度为6m/s²
C. 0~2s内物体的位移为6m
D. 3s末物体的速度为-6m/s
4. 离地高5h处的小球(视为质点)静止释放的同时,其正下方长为h的管从地面以初速度竖直上抛,球能从管穿过且互不影响,如题图所示,当球下落h时刚要进入管。不计空气阻力,则( )
A. 球穿过管的时间为 B. 球穿过管的时间为
C. 球落地时的速度为 D. 球落地时的速度为
5. 一盏电灯重力为G,悬于天花板上的A点,在电线O处系一细线OB,使电线OA偏离竖直方向的夹角β=45°,且∠AOB<90°,如图所示。现保持β角不变,缓慢调整OB的方向至虚线位置,则在此过程中细线OB中的张力( )
A. 先减小后增大
B. 先增大后减小
C. 不断增大
D. 不断减小
6. 如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. B和A刚分离时,弹簧长度等于原长
B. B和A刚分离时,它们的加速度为g
C. 弹簧的劲度系数等于
D. 在B和A分离前,它们做加速度增大的加速直线运动
7. 如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体对地面的摩擦力大小为Fcos θ
B. 斜面体对地面的压为(M+m)g
C. 物体对斜面体的摩擦力的大小为F
D. 斜面体对物体的作用力竖直向上
8. 如图所示,Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆,O、a、b、c位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点。每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环都从O点无初速度释放,用分别表示滑环到达a、b两点所用的时间,另有一个小球从C点自由下落到a点所用的时间为,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D. 无法确定
二、多选题(每题5分,共10分。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 如图所示,质量的小球用细绳拴在倾角的光滑斜面上,此时,细绳平行于斜面。取(,)。下列说法正确的是( )
A. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
B. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
C. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
D. 当斜面体以的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为
10. 如图,倾斜传送带AB以恒定速率v0逆时针转动,一可视为质点的滑块以平行于传送带向下的初速度v(v0≠v)滑上A点。滑块与传送带间的动摩擦因数恒定,不计传送带滑轮的尺寸,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用t表示时间,用vt表示滑块的速度大小,滑块从A滑向B运动过程的vt—t图像可能是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题(共5题,共58分)
11. 某同学利用图甲所示的装置测量轻弹簧的劲度系数。光滑的细杆(图中未画出)和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,左端固定,右端与水平细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂钩码(实验中,每个钩码的质量均为)。在弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出取重力加速度大小。
(1)某次挂上钩码后,指针所指位置如图乙所示,则此时的示数为_______cm;
(2)根据多次实验得出钩码个数与指针示数的图像如图丙所示,可知弹簧的劲度系数为______N/m;(结果保留两位有效数字)
(3)若利用此弹簧做弹簧秤,弹簧相对原长伸长1cm对应的刻度为_______N。(结果保留两位有效数字)
12. 实验小组做探究在质量不变的情况下物体的加速度与所受合外力关系的实验,如图所示为实验装置示意图。
(1)关于该实验以下说法正确的是___________。
A. 安装实验器材时,要调节滑轮的高度,使细线与长木板平行
B. 阻力补偿时要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂桶,轻推小车,再接通打点计时器的电源,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C. 实验过程中,向砂桶内加砂时,必须保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量
D. 准确地阻力补偿后,实验过程中读出拉力传感器的示数为小车受到的合外力
(2)如图是实验中选择的一条合适的纸带(纸带上相邻的两个计数点之间还有4个计时点没有画出),相关的测量数据已标在纸带上,已知打点计时器的打点频率为50 Hz,则小车的加速度___________。
(3)保持小车的质量不变,改变砂桶中砂的质量,记录多组传感器的读数F和对应纸带的加速度a的数值,并根据这些数据,绘制出如图所示的a-F图像,分析此图像不过原点原因可能是___________,实验小组仔细分析图像,得出了实验用小车的质量为___________kg。
13. 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=40 m,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10 m/s2,求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?
14. 某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以4.0m/s的恒定速度运动,若使该传送带改做加速度大小为3.0m/s2的匀减速运动,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将一煤块(可视为质点)无初速度放在传送带上.已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10,重力加速度取10m/s2,求:
(1)煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度;
(2)煤块相对于传送带运动的位移大小?(计算结果保留两位有效数字)
15. 如图,倾角为的足够长斜面上放一木板,木板与斜面间动摩擦因数为。现将可视为质点的物块置于木板上A端,静止开始释放物块,经1s物体进入BC段。物块在AB段与木板的动摩擦因数为,在BC段与木板的动摩擦因数,木板与物块的质量均为10kg,木板长度14m,求:(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,,)
(1)在时间内物块、木板加速度;
(2)0.5s末物块的速度大小;
(3)物块离开木板时的速度。
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