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天津市河西區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三畢業(yè)班第二次統(tǒng)一檢測(cè)試題新高考物理試題試卷注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一小球系在不可伸長的細(xì)繩一端,細(xì)繩另一端固定在空中某點(diǎn)。這個(gè)小球動(dòng)能不同,將在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。小球的動(dòng)能越大,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的()A.半徑越小 B.周期越小C.線速度越小 D.向心加速度越小2、2024年我國或?qū)⒊蔀槿蛭ㄒ粨碛锌臻g站的國家。若我國空間站離地面的高度是同步衛(wèi)星離地面高度的,同步衛(wèi)星離地面的高度為地球半徑的6倍。已知地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g,則空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期的表達(dá)式為()A.B.C.D.3、如圖,固定的粗糙斜面體上,一質(zhì)量為的物塊與一輕彈簧的一端連接,彈簧與斜面平行,物塊靜止,彈簧處于原長狀態(tài),自由端位于點(diǎn)?,F(xiàn)用力拉彈簧,拉力逐漸增加,使物塊沿斜面向上滑動(dòng),當(dāng)自由端向上移動(dòng)時(shí)。則()A.物塊重力勢(shì)能增加量一定為B.彈簧彈力與摩擦力對(duì)物塊做功的代數(shù)和等于木塊動(dòng)能的增加量C.彈簧彈力、物塊重力及摩擦力對(duì)物塊做功的代數(shù)和等于物塊機(jī)械能的增加量D.拉力與摩擦力做功的代數(shù)和等于彈簧和物塊的機(jī)械能增加量4、在下列四幅u-t圖像中,能正確反映我國居民生活所用交流電的是()A. B. C. D.5、如圖所示,一輕繩跨過固定在豎直桿下端的光滑定滑輪O,輕繩兩端點(diǎn)A、B分別連接質(zhì)量為m1和m2兩物體?,F(xiàn)用兩個(gè)方向相反的作用力緩慢拉動(dòng)物體,兩個(gè)力方向與AB連線在同一直線上。當(dāng)∠AOB=時(shí),∠OAB=,則兩物體的質(zhì)量比m1:m2為()A.1:1 B.1:2 C.1: D.1:6、下列說法正確的是()A.光子沒有質(zhì)量,所以光子雖然具有能量,但沒有動(dòng)量B.玻爾認(rèn)為,原子中電子的軌道是量子化的,能量也是量子化的C.將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解,會(huì)縮短放射性元素的半衰期D.原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和,這個(gè)現(xiàn)象稱為質(zhì)量虧損二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示為質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖帶有小孔的兩個(gè)水平極板、間有垂直極板方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),圓筒內(nèi)可以產(chǎn)生質(zhì)子和氚核,它們由靜止進(jìn)入極板間,經(jīng)極板間的電場(chǎng)加速后進(jìn)入下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周后打到底片上。不計(jì)質(zhì)子和氚核的重力及它們間的相互作用。則下列判斷正確的是()A.質(zhì)子和氚核在極板、間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為B.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為C.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率之比為D.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為8、如圖所示,為一彈性輕繩,一端固定于點(diǎn),一端連接質(zhì)量為的小球,小球穿在豎直的桿上。輕桿一端固定在墻上,一端為定滑輪。若繩自然長度等于,初始時(shí)在一條水平線上,小球從點(diǎn)由靜止釋放滑到點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知、兩點(diǎn)間距離為,為的中點(diǎn),小球在點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為,小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是()A.小球在點(diǎn)時(shí)速度最大B.若在點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度,小球恰好能回到點(diǎn),則C.小球在階段損失的機(jī)械能等于小球在階段損失的機(jī)械能D.若點(diǎn)沒有固定,桿在繩的作用下以為軸轉(zhuǎn)動(dòng),在繩與點(diǎn)分離之前,的線速度等于小球的速度沿繩方向分量9、如圖所示,平行板電容器帶電后,靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度。若不改變電容器的帶電量,下列操作可能使靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變小的是()A.將左極板向左移動(dòng)少許,同時(shí)在兩極板之間插入電介質(zhì)B.將左極板向左移動(dòng)少許,同時(shí)取出兩極板之間的金屬板C.將左極板向左移動(dòng)少許,同時(shí)在兩極板之間插入金屬板D.將左極板向下移動(dòng)少許,同時(shí)取出兩極板之間的電介質(zhì)10、如圖所示,豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接,不計(jì)一切摩擦.圓心O點(diǎn)正下方放置為2m的小球A,質(zhì)量為m的小球B以初速度v0向左運(yùn)動(dòng),與小球A發(fā)生彈性碰撞.碰后小球A在半圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,則小球B的初速度v0可能為()A. B. C. D.三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某微安表G(量程200μA,內(nèi)阻大約2200Ω)的內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材可供選擇如下:A.電壓表(0~3V);B.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω);C.滑動(dòng)變阻器(0~1KΩ);D.電源E(電動(dòng)勢(shì)約為6V);E.電阻箱RZ(最大阻值為9999Ω);開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干。其實(shí)驗(yàn)過程為:a.將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端,合上開關(guān)S,先調(diào)節(jié)R使電壓表讀數(shù)為U,再調(diào)節(jié)電阻箱(此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變),使微安表指示為滿偏,記下此時(shí)電阻箱值為;b.重新調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為,再調(diào)節(jié)電阻箱(此時(shí)電壓表讀數(shù)幾乎不變),使微安表指示為滿偏,記下此時(shí)電阻箱值(如圖所示)為R2;根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答以下問題:(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_______(填字母代號(hào));(2)電阻箱的讀數(shù)R2=________;(3)待測(cè)微安表的內(nèi)阻_________。12.(12分)小明同學(xué)想要設(shè)計(jì)一個(gè)既能測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,又能測(cè)量定值電阻阻值的電路。他用了以下的實(shí)驗(yàn)器材中的一部分,設(shè)計(jì)出了圖(a)的電路圖:a.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻很小);電流表A2(量程300μA,內(nèi)阻rA=1000Ω);b.滑動(dòng)變阻器R(0-20Ω);c,兩個(gè)定值電阻R1=1000Ω,R2=9000Ω;d.待測(cè)電阻Rx;e.待測(cè)電源E(電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻約為2Ω)f.開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,與電流表A2串聯(lián)的定值電阻為___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用該電路測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,將滑動(dòng)變阻器滑片移至最右端,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2,得I1與I2的關(guān)系如圖(b)所示。根據(jù)圖線可得電源電動(dòng)勢(shì)E=___________V;電源內(nèi)阻r=___________Ω,(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)小明再用該電路測(cè)量定值電阻Rx的阻值,進(jìn)行了以下操作:①閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)阻值,記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ia,電流表A2示數(shù)Ib;②斷開開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器阻值不變,記錄此時(shí)電流表A1示數(shù)Ic,電流表A2示數(shù)Id;后斷開S1;③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計(jì)算定值電阻Rx的表達(dá)式為___________。若忽略偶然誤差,則用該方法測(cè)得的阻值與其真實(shí)值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,在0xa的區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在xa的區(qū)域II內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),它們的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0,磁場(chǎng)邊界與x軸交于P點(diǎn)。一質(zhì)量為m,電荷量為q(q0)的粒子沿x軸從原點(diǎn)O水平射入磁場(chǎng)。當(dāng)粒子射入速度不大于時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等,不計(jì)重力:(1)求速度v0的大??;(2)若粒子射入速度的大小為2v0,求粒子兩次經(jīng)過邊界到P點(diǎn)距離的比值;(結(jié)果可帶根號(hào))(3)若調(diào)節(jié)區(qū)域II磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為λB0,使粒子以速度nv0(n1)從O點(diǎn)沿x軸射入時(shí),粒子均從O點(diǎn)射出磁場(chǎng),求n與λ滿足的關(guān)系。14.(16分)如圖所示,質(zhì)量均為m的木塊A、B,靜止于光滑水平面上。A上固定一豎直輕桿,輕桿上端的O點(diǎn)系一長為L的細(xì)線,細(xì)線另一端系一質(zhì)量也為m的球C,現(xiàn)將球C拉起使細(xì)線水平伸直,并由靜止釋放。當(dāng)球C第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),木塊A與B發(fā)生彈性碰撞。求:(1)球C靜止釋放時(shí)A、B木塊間的距離;(2)球C向左運(yùn)動(dòng)的最大高度;(3)當(dāng)球C第二次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),木塊A的速度。15.(12分)在某次的接力比賽項(xiàng)目中,項(xiàng)目組規(guī)劃的路線如圖所示,半徑的四分之一圓弧賽道與兩條直線賽道分別相切于和點(diǎn),圓弧為接力區(qū),規(guī)定離開接力區(qū)的接力無效。甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在賽道上沿箭頭方向訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速率跑完全程,乙從起跑后的切向加速度大小是恒定的。為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中,甲在接力區(qū)前的A處作了標(biāo)記,并以的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令,乙在接力區(qū)的P點(diǎn)聽到口令時(shí)起跑,并恰好在速度達(dá)到與甲相等時(shí)被甲追上,完成交接棒。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))在直道上做直線運(yùn)動(dòng),在彎道上做圓周運(yùn)動(dòng),重力加速度g=10m/s2,π=3.14,求:(1)為確保在彎道上能做圓周運(yùn)動(dòng),允許運(yùn)動(dòng)員通過彎道的最大速率;(2)此次練習(xí)中乙在接棒前的切向加速度a。
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】
A.設(shè)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,如圖所示:速度為v,細(xì)繩長度為L.由牛頓第二定律得:,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為:r=Lsinθ,小球的動(dòng)能為:,聯(lián)立解得:,Ek=mgLsinθtanθ,則知小球的動(dòng)能越大,θ越大,則做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大,故A錯(cuò)誤。
B.根據(jù),θ越大,cosθ越小,則周期T越小,故B正確。
C.根據(jù),知線速度越大,故C錯(cuò)誤。
D.向心加速度,則向心加速度越大,故D錯(cuò)誤。故選B。2、A【解析】
在地球表面,得GM=gR2空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)軌道半徑聯(lián)立解得故BCD錯(cuò)誤,A正確;
故選A。3、D【解析】
A.自由端向上移動(dòng)L時(shí),物塊發(fā)生的位移要小于L,所以物塊重力勢(shì)能增加量一定小于mgLsinθ,故A錯(cuò)誤;B.物塊受重力、彈簧的拉力、斜面的支持力和摩擦力,支持力不做功,根據(jù)動(dòng)能定理知:重力、彈簧的拉力、斜面的摩擦力對(duì)物塊做功的代數(shù)和等于物塊動(dòng)能的增加量,故B錯(cuò)誤;C.物塊的重力做功不改變物塊的機(jī)械能,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:彈簧彈力、摩擦力對(duì)物塊做功的代數(shù)和等于物塊機(jī)械能的增加量,故C錯(cuò)誤;D.對(duì)彈簧和物塊組成的系統(tǒng),根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:拉力F與摩擦力做功的代數(shù)和等于彈簧和物塊的機(jī)械能增加量,故D正確。故選D。4、C【解析】
我們?nèi)粘I钪杏玫亩际墙涣麟?,電壓?20V,頻率是50Hz.周期為0.02s;電壓的最大值為:220V=311V,只有C正確。
故選C。5、D【解析】
由相似相角形法可得由于輕繩上拉力相同,由幾何關(guān)系得聯(lián)立得故選D。6、B【解析】
A.光子具有能量,也具有動(dòng)量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.玻爾認(rèn)為,原子中電子的軌道是量子化的,能量也是量子化的,B項(xiàng)正確;C.元素的半衰期不會(huì)因?yàn)楦邷囟淖儯珻項(xiàng)錯(cuò)誤;D.原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和,D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】
由題意可知質(zhì)子和氚核的質(zhì)量之比為1:3;電量之比為1:1;A.粒子在電場(chǎng)中做初速度為零的勻加速動(dòng),電場(chǎng)力提供加速度,則有可得故質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比故A正確;B.帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中均運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期,則質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理有得故C錯(cuò)誤;D.由公式得質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比故D正確。故選AD。8、AD【解析】
A.設(shè)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí),彈性繩的伸長量是,小球受到如圖所示的四個(gè)力作用:其中將正交分解,則的豎直分量據(jù)牛頓第二定律得解得即小球的加速度先隨下降的距離增大而減小到零,再隨下降的距離增大而反向增大,據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性(豎直方向可以看作單程的彈簧振子模型)可知,小球運(yùn)動(dòng)到的中點(diǎn)時(shí),加速度為零,速度最大,A正確;B.對(duì)小球從運(yùn)動(dòng)到的過程,應(yīng)用動(dòng)能定理得若在點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度,小球恰能從點(diǎn)回到點(diǎn),應(yīng)用動(dòng)能定理得聯(lián)立解得,B錯(cuò)誤;C.除重力之外的合力做功等于小球機(jī)械能的變化,小球在段所受繩子拉力豎直分量較小,則小球在段時(shí)摩擦力和彈力做的負(fù)功比小球在段時(shí)摩擦力和彈力做的負(fù)功少,小球在階段損失的機(jī)械能小于小球在階段損失的機(jī)械能,C錯(cuò)誤;D.繩與點(diǎn)分離之前點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),線速度(始終垂直于桿)大小等于小球的速度沿繩方向的分量,D正確。故選AD。9、AC【解析】
A.將左極板向左移動(dòng)少許,則d變大,同時(shí)在兩極板之間插入電介質(zhì),則ε變大,根據(jù)可知C可能變大,根據(jù)Q=CU可知,U可能減小,即靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度可能變小,選項(xiàng)A正確;B.將左極板向左移動(dòng)少許,則d變大,同時(shí)取出兩極板之間的金屬板,則也相當(dāng)于d變大,根據(jù)可知C一定變小,根據(jù)Q=CU可知,U變大,即靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度變大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.將左極板向左移動(dòng)少許,則d變大,同時(shí)在兩極板之間插入金屬板,則相當(dāng)于d又變小,則總體來說可能d減小,根據(jù)可知C可能變大,根據(jù)Q=CU可知,U變小,即靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度可能變小,選項(xiàng)C正確;D.將左極板向下移動(dòng)少許,則S減小,同時(shí)取出兩極板之間的電介質(zhì),則ε變小,根據(jù)可知C一定減小,根據(jù)Q=CU可知,U變大,即靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度一定變大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選AC。10、BC【解析】
A與B碰撞的過程為彈性碰撞,則碰撞的過程中動(dòng)量守恒,設(shè)B的初速度方向?yàn)檎较颍O(shè)碰撞后B與A的速度分別為v1和v2,則:mv0=mv1+2mv2由動(dòng)能守恒得:聯(lián)立得:
①1.恰好能通過最高點(diǎn),說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力,是在最高點(diǎn)的速度為vmin,由牛頓第二定律得:2mg=
②A在碰撞后到達(dá)最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒,得:③聯(lián)立①②③得:v0=,可知若小球B經(jīng)過最高點(diǎn),則需要:v0?2.小球不能到達(dá)最高點(diǎn),則小球不脫離軌道時(shí),恰好到達(dá)與O等高處,由機(jī)械能守恒定律得:④聯(lián)立①④得:v0=可知若小球不脫離軌道時(shí),需滿足:v0?由以上的分析可知,若小球不脫離軌道時(shí),需滿足:v0?或v0?,故AD錯(cuò)誤,BC正確.故選BC【點(diǎn)睛】小球A的運(yùn)動(dòng)可能有兩種情況:1.恰好能通過最高點(diǎn),說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力,由牛頓第二定律求出小球到達(dá)最高點(diǎn)點(diǎn)的速度,由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度;2.小球不能到達(dá)最高點(diǎn),則小球不脫離軌道時(shí),恰好到達(dá)與O等高處,由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度.由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度.三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、B46532170【解析】
(1)[1].滑動(dòng)變阻器用分壓電路,則為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇B;
(2)[2].由圖示電阻箱可知,電阻箱示數(shù)為R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω(3)[3].根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,由歐姆定律可知U=Ig(Rg+R1)解得Rg=2170Ω12、R23.02.1相等【解析】
(1)電流表A2與R2串聯(lián),可改裝為量程為的電壓表,故選R2即可;(2)由圖可知電流表A2的讀數(shù)對(duì)應(yīng)的電壓值即為電源的電動(dòng)勢(shì),則E=3.0V;內(nèi)阻(3)由題意可知:,;聯(lián)立解得;由以上分析可知,若考慮電流表A1內(nèi)阻的影響,則表
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