2019-2020學(xué)年高一物理下學(xué)期第二學(xué)段考試試題 (I).doc_第1頁(yè)
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2019-2020學(xué)年高一物理下學(xué)期第二學(xué)段考試試題 (I)一、選擇題(本大題共12小題,每小題4分,共48分)1.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí),推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步,下列說(shuō)法中正確的是( )A. 開普勒通過(guò)對(duì)行星觀測(cè)記錄的研究發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律B. 伽利略指出物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持C. 牛頓測(cè)出了引力常量G的數(shù)值D. 海王星是運(yùn)用萬(wàn)有引力定律在“筆尖”上發(fā)現(xiàn)的行星2.從同一高度、同時(shí)水平拋出五個(gè)質(zhì)量不同的小球,它們初速度分別為v,2v,3v,4v,5v在小球落地前的某個(gè)時(shí)刻,小球在空中的位置關(guān)系是( )A.五個(gè)小球的連線為一條直線,且連線與水平地面平行B.五個(gè)小球的連線為一條直線,且連線與水平地面垂直C.五個(gè)小球的連線為一條直線,且連線與水平地面既不平行,也不垂直D.五個(gè)小球的連線為一條曲線3. 如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球,開始時(shí)繩豎直,小球與傾角45且靜止于水平面的三角形物塊剛好接觸現(xiàn)用水平恒力F向左推動(dòng)三角形物塊,直至輕繩與斜面平行,此時(shí)小球的速度大小為v.重力加速度為g,不計(jì)所有的摩擦下列說(shuō)法中正確的是( )A. 上述過(guò)程中,推力F做的功為FLB. 上述過(guò)程中,斜面對(duì)小球做的功等于小球增加的動(dòng)能C. 上述過(guò)程中,推力F做的功等于小球增加的機(jī)械能D. 輕繩與斜面平行時(shí),繩對(duì)小球的拉力大小為mgsin454.長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩,一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定于某點(diǎn),當(dāng)繩豎直時(shí)小球靜止,再給小球一水平初速度v0 , 使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),并且剛好能過(guò)最高點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是()A.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),速度為零B.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),繩的拉力為mgC.開始運(yùn)動(dòng)時(shí),繩的拉力為 D.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí),速度大小為 5. 2016年1月5日上午,國(guó)防科工局正式發(fā)布國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)批準(zhǔn)的嫦娥三號(hào)探測(cè)器著陸點(diǎn)周邊區(qū)域命名為“廣寒宮”,附近三個(gè)撞擊坑分別命名為“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名,是以中國(guó)元素命名的月球地理實(shí)體達(dá)到22個(gè)。質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星與月心的距離為r時(shí),重力勢(shì)能可表示為,其中G為引力常量,M為月球質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在原來(lái)半徑為的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由于受到及稀薄空氣的摩擦作用,飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)?,已知:月球半徑為,月球表面的重力加速度為g0,地球表面的重力加速度為g,此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為( )A. B. C. D. 6.在天花板上的O點(diǎn)系一根細(xì)繩,細(xì)繩的下端系一小球小球拉至細(xì)繩處于水平的位置,由靜止釋放小球,小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,不計(jì)空氣阻力,下面說(shuō)正確的是( ) A. 小球受到的向心力大小不變B. 細(xì)繩對(duì)小球的拉力對(duì)小球做正功C. 重力對(duì)小球做功的平均功率為零D. 重力對(duì)小球做功的功率先變大后變小7. 如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l ,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g,若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說(shuō)法正確的是( )A. a、b所受的摩擦力始終相等B. 隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的增大,b比a先滑動(dòng)C. 是a開始滑動(dòng)的臨界角速度D. 當(dāng)時(shí),a所受摩擦力的大小為kmg8.如圖所示,下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是()A. 甲圖中,物體A將彈簧壓縮的過(guò)程中,A機(jī)械能不守恒B. 乙圖中,A置于光滑水平面,物體B沿光滑斜面下滑,物體B機(jī)械能守恒C. 丙圖中,不計(jì)任何阻力時(shí)A加速下落,B加速上升過(guò)程中,A、B為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D. 丁圖中,在不計(jì)空氣阻力的情況下,繩子不能伸縮,小球在豎直面內(nèi)左右擺動(dòng),小球的機(jī)械能不守恒9.如圖,兩個(gè)完全相同的小球A、B,在同一高度處以相同大小的初速度v分別水平拋出和豎直向上拋出,下列說(shuō)法正確的是( )A. 兩小球落地時(shí)的速度相同B. 兩小球落地時(shí),A球重力的瞬時(shí)功率較小C. 從開始運(yùn)動(dòng)至落地,A球速度的變化率較大D. 從開始運(yùn)動(dòng)至落地,重力對(duì)兩球做功的平均功率A的大于B的10.如圖所示,質(zhì)量為m的小環(huán)套在置于豎直面內(nèi)半徑為R的光滑大圓環(huán)上,并能沿大圓環(huán)自由滑動(dòng)當(dāng)大圓環(huán)繞一個(gè)穿過(guò)其中心的豎直軸以角速度轉(zhuǎn)動(dòng),小環(huán)相對(duì)大圓環(huán)靜止時(shí)()A. 小環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度可能等于2RB. 大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力可能小于mgC. 小環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可能等于mgD. 小環(huán)所處的位置距離大圓環(huán)最低點(diǎn)的高度不可能大于R11.某物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系如圖所示,已知在第1s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則( )A.從第1s末到第3s末合外力做功為4WB.從第3s末到第5s末合外力做功為2WC.從第5s末到第7s末合外力做功為WD.從第3s末到第4s末合外力做功為0.75W12.如圖,水平光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小物塊A,細(xì)線一端連接A,另一端跨過(guò)轉(zhuǎn)軸為O的輕質(zhì)小滑輪懸掛質(zhì)量同為m的小物塊B,滑輪到桿的距離為h。將A沿桿拉到P點(diǎn),使PO與水平方向的夾角為,釋放A ,A 、B同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng),則( )A. B從釋放到第一次達(dá)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,A的動(dòng)能不斷增大B. A由P第一次到達(dá)O點(diǎn)正下方的過(guò)程中,B的機(jī)械能先增后減C. 當(dāng)PO與水平方向的夾角為時(shí),A、B速度的大小關(guān)系D. A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為速度三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共12分)13.某學(xué)生用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊在斜面上向下勻加速滑動(dòng)的某段過(guò)程中摩擦力所做的功已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,物塊下滑過(guò)程中得到紙帶的一部分如圖乙所示,圖中的s1、s2、s3、s4、s5是6個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F兩相鄰點(diǎn)間的距離(1)根據(jù)紙帶可計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下各點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小要計(jì)算vB , 已經(jīng)測(cè)得s1 , 還需要測(cè)量 A.s2 B.s3 C.s4 D.s5(2)要測(cè)量物塊在BD段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力所做的功WBD , 已經(jīng)測(cè)得s1、s2、s3、s4 , 已知重力加速度為g下列器材,還需要的是 A秒表 B天平 C彈簧秤下列物理量,還需要測(cè)量是 A紙帶的總長(zhǎng)度 B斜面的高度 C斜面的傾角14.用如圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。松開紙帶,讓重物自由下落,電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)。對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟: A按照?qǐng)D(甲)所示的裝置安裝器件B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器插接到220伏交流電源上C用天平測(cè)出重物的質(zhì)量D先通電待計(jì)時(shí)器穩(wěn)定工作后,再松開紙帶,打出一條紙帶E測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離F根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能(1)其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是_(將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處)(2)圖(乙)是裝置組裝正確后,在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,在計(jì)算圖中第n 個(gè)打點(diǎn)速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,交流電的頻率為f,每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有1個(gè)打點(diǎn)未畫出,其中正確的是_(將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處) A B C D 三、解答題(本大題共3小題,共40分)15. (本小題12分)如圖所示,在光滑水平桌面上有一光滑小孔O,一根輕繩穿過(guò)小孔,一端連接質(zhì)量為m=1kg的小球A,另一端連接質(zhì)量為M=4kg的重物B,已知g=10m/s2 , 則(1)當(dāng)A球沿半徑r=0.1m的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其角速度1為多大時(shí),B物體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)?(2)當(dāng)小球A的角速度為2=10rad/s時(shí),物體B對(duì)地面的壓力為多大?16. (本小題12分)為紀(jì)念“光纖之父”、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者華裔物理學(xué)家高錕的杰出貢獻(xiàn),早在1996年中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國(guó)際編號(hào)為“3463”的小行星命名為“高錕星”已知“高錕星”半徑為R,其表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,在不考慮自轉(zhuǎn)的情況,求:(以下結(jié)果均用字母表達(dá)即可)(1)衛(wèi)星環(huán)繞“高錕星”運(yùn)行的第一宇宙速度;(2)假設(shè)某衛(wèi)星繞“高錕星”做勻速圓周運(yùn)動(dòng)且運(yùn)行周期為T,求該衛(wèi)星距地面的高度;(3)假設(shè)“高錕星”為一均勻球體,試求“高錕星”的平均密度(球體積V= R3)17. (本小題16分)如圖所示,傾角為30o的光滑斜面AB長(zhǎng)L1=0.4m,B端距水平地面h=0.8m, O在B點(diǎn)的正下方,B點(diǎn)右端接一光滑小圓弧(圖上未畫出),圓弧右端切線水平,且與一長(zhǎng)L2=1.0m的水平木板MN平滑連接小滑塊從A端由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)到N端恰好停止(1)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)速度vB的大??;(2)求滑塊與木板MN之間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)若將木板右側(cè)截去長(zhǎng)為L(zhǎng)的一段,滑塊從A端由靜止釋放后將滑離木板,落在水平地面上某點(diǎn)P(圖中未標(biāo)出)求落地點(diǎn)P距O點(diǎn)的距離范圍參考答案及解析123456789101112DAADDDBCACBDCDCDAD1.D【解析】開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律,即開普勒三定律,A錯(cuò)誤;伽利略認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,B錯(cuò)誤;卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量,C錯(cuò)誤;海王星是運(yùn)用萬(wàn)有引力定律在“筆尖”上發(fā)現(xiàn)的行星,D正確2.A【解析】ABCD、五個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),從同一高度拋出,則豎直方向運(yùn)動(dòng)情況完全相同,即每個(gè)時(shí)刻都處于同一高度,水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),間距x=vt,隨著時(shí)間不斷變大,所以兩球的連線為水平線,連線與水平地面平行,故A正確,BCD錯(cuò)誤故選:A3. A【解析】A、題述過(guò)程中,三角形物塊向左的位移大小為L(zhǎng),恒力F做的功為,選項(xiàng)A正確;B、輕繩對(duì)小球不做功,斜面的支持力做正功即斜面對(duì)小球做正功,重力對(duì)小球做負(fù)功,由動(dòng)能定理知支持力、重力對(duì)小球做的總功等于小球增加的動(dòng)能,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、由功能關(guān)系知F做的功應(yīng)等于斜面和小球這一系統(tǒng)增加的機(jī)械能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、小球做圓周運(yùn)動(dòng),則沿繩方向有, ,故,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.D【解析】A、小球剛好越過(guò)最高點(diǎn),知T=0,根據(jù)牛頓第二定律得,mg= ,解得v= A、B不符合題意,D符合題意C、開始運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得, ,解得F= C不符合題意故答案為:D5.D【解析】 “嫦娥三號(hào)”做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由月球的萬(wàn)有引力提供向心力,則軌道半徑為R1時(shí),有:衛(wèi)星的引力勢(shì)能Ep1=-GMm/R1軌道半徑為R2時(shí)有:衛(wèi)星的引力勢(shì)能Ep2=GMm/R2設(shè)摩擦力而產(chǎn)生的熱量為Q,根據(jù)能量守恒得:,由黃金代換式得, 聯(lián)立得,Q=,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。故選:D。6.D【解析】小球被釋放后做圓周運(yùn)動(dòng),只有重力做功,機(jī)械能守恒,在下落過(guò)程中速度逐漸增大,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由向心力公式可判斷出向心力變化繩子拉力與小球速度始終垂直,對(duì)小球不做功重力的瞬時(shí)功率由公式可判斷小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中,速度逐漸增大,由向心力公式可知,向心力逐漸增大,A錯(cuò)誤;小球做圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)繩對(duì)小球的拉力方向始終與小球的速度垂直,可知,拉力對(duì)小球不做功,B錯(cuò)誤;重力對(duì)小球做的功為,則其平均功率不為零,故C錯(cuò)誤;小球在A點(diǎn)時(shí)速度為零,重力的瞬時(shí)功率為零,到達(dá)B點(diǎn)時(shí),重力與速度垂直,由公式可知重力的瞬時(shí)功率也為零,則重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率先變大后變小,故D正確7. BC【解析】A、兩個(gè)木塊的最大靜摩擦力相等,木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),靜摩擦力提供向心力,由牛頓第二定律得:木塊所受的靜摩擦力, 相等, ,所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力,當(dāng)圓盤的角速度增大時(shí)b的靜摩擦力先達(dá)到最大值,所以b一定比a先開始滑動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確;C、當(dāng)b剛要滑動(dòng)時(shí),有,解得: ,故C錯(cuò)誤;D、以a為研究對(duì)象,當(dāng)時(shí),由牛頓第二定律得: ,可解得: ,故D錯(cuò)誤8.AC【解析】在物體A壓縮彈簧的過(guò)程中,由于彈簧的彈性勢(shì)能在增加,則A的機(jī)械能減小故A正確;物塊B沿A下滑的過(guò)程中,A要向后退,B對(duì)A做功,B的機(jī)械能減少,所以B的機(jī)械能不守恒,故B錯(cuò)誤;對(duì)A、B組成的系統(tǒng),不計(jì)空氣阻力,只有重力做功,A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故C正確;小球在做圓錐擺的過(guò)程中,重力勢(shì)能和動(dòng)能都不變,機(jī)械能守恒,故D錯(cuò)誤。所以AC正確,BD錯(cuò)誤。9.BD【解析】由于兩個(gè)球完全相同,質(zhì)量相等,下落高度相同,都是只受重力的作用,所以兩個(gè)球的機(jī)械能守恒,落地時(shí)速度大小相等,但A做平拋運(yùn)動(dòng),落地時(shí)速度斜向左下方,B做豎直上拋運(yùn)動(dòng),落地時(shí)速度豎直向下,故落地時(shí)兩個(gè)球的速度的大小相等但方向不同,A錯(cuò)誤;A落地時(shí)速度斜向左下方,與水平方向夾角為,重力做功的瞬時(shí)功率,B落地時(shí)速度豎直向下,重力做功的瞬時(shí)功率,故B正確;根據(jù)加速度的定義,兩球都是只受重力,加速度都為重力加速度,即,故C錯(cuò)誤;由上可知,重力對(duì)于兩個(gè)球做的功的大小相同,A做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間,B做豎直上拋運(yùn)動(dòng),取豎直向下為正方向,重力的平均功率,則,故D正確。10.CD【解析】A、小環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng),靠重力和支持力的合力提供向心力,不可能處于與圓心等高處,則向心加速度不可能等于2R,故A錯(cuò)誤B、根據(jù)平行四邊形定則知,大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力大于mg,故B錯(cuò)誤C、根據(jù)平行四邊形定則知,小環(huán)做圓周與電腦的向心力,即重力和支持力的合力可能等于mg,故C正確D、根據(jù)牛頓第二定律知,小環(huán)靠重力和支持力的合力提供向心力,水平方向上的合力提供向心力,豎直方向上的合力為零,可知小環(huán)所處的位置距離大圓環(huán)最低點(diǎn)的高度不可能大于R,故D正確故選:CD11.CD【解析】A、物體在第1秒末到第3秒末做勻速直線運(yùn)動(dòng),合力為零,做功為零故A錯(cuò)誤B、從第3秒末到第5秒末動(dòng)能的變化量與第1秒內(nèi)動(dòng)能的變化量相反,合力的功相反,等于W故B錯(cuò)誤C、從第5秒末到第7秒末動(dòng)能的變化量與第1秒內(nèi)動(dòng)能的變化量相同,合力做功相同,即為W故C正確D、從第3秒末到第4秒末動(dòng)能變化量是負(fù)值,大小等于第1秒內(nèi)動(dòng)能的變化量的 ,則合力做功為0.75W故D正確故選CD12.AD【解析】物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,物塊B從釋放到了最低點(diǎn),此過(guò)程中,對(duì)A受力分析,可知繩子的拉力一直做正功,其動(dòng)能一直增大,故A正確物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中,繩子對(duì)B一直做負(fù)功,其機(jī)械能一直減小,故B錯(cuò)誤根據(jù)兩個(gè)物體沿繩子方向的分速度大小相等,則知vAcos45=vB,得vA=vB,故C錯(cuò)誤B的機(jī)械能最小時(shí),即為A到達(dá)C點(diǎn),此時(shí)A的速度最大,設(shè)為vA,此時(shí)B的速度為0,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得: ,mA=mB,解得:vA=,故D正確故選AD13.(1)A(2)B,C【解析】(1)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)前后相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的平均速度,則 ,所以還需要測(cè)量s2,故A正確故選:A(2)木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由動(dòng)能定理得: 木塊克服摩擦力做的功為 ,因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需要用天平測(cè)出木塊的質(zhì)量m,故選:B設(shè)斜面傾角為,根據(jù)幾何關(guān)系可知,h=xBDsin=(s2+s3)sin,所以還要測(cè)量斜面的傾角,故選:C故答案為:(1)A;(2)B;C14. C D【解析】(1)此實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的是mgh=mv2,兩邊的質(zhì)量可以消掉,故實(shí)驗(yàn)中不需要用天平測(cè)質(zhì)量,則操作不當(dāng)?shù)牟襟E是C(2)第n 個(gè)打點(diǎn)速度為: ,故選D.15. 【解析】(1)當(dāng)B對(duì)地面恰好無(wú)壓力時(shí),有:Mg=FT,拉力 FT提供小球A所需向心力,則:FT=mr2則有:= 答:角速度1為20rad/s時(shí),B物體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)(2)對(duì)小球A來(lái)說(shuō),小球受到的重力和支持力平衡因此繩子的拉力提供向心力,則:FT=mr2=10.1102N=10N,對(duì)物體B來(lái)說(shuō),物體受到三個(gè)力的作用:重力Mg、繩子的拉力FT、地面的支持力FN,由力的平衡條件可得:FT+FN=Mg 故 FN=MgFT將FT=10N代入可得:FN=(41010)N=30

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