山西省大同市第六中学校2023-2024学年九年级下学期3月学情检测物理试题
一、选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请选出正确选项。每小题3分，共30分）
1．东汉匡衡，家贫好学，邻有烛而不逮，终成大学。如图是还原匡衡凿壁借光读书的场景，请你根据图片信息，估测书简高度大约为（ ）
A．1cm B．10cm C．25cm D．50cm
2．诗人张继在《枫桥夜泊》中写道：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”下列对声现象的说法正确的是（ ）
A．钟声是由空气振动产生的
B．钟声是由空气传入人耳的
C．钟声在真空中传播速度更快
D．诗人根据响度辨别出是钟声
3．对下列成语或俗语中蕴含的物理知识，描述正确的是（ ）
A．近墨者黑——分子间只存在引力
B．炙手可热——做功改变物体的内能
C．酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动
D．早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石，沙石的比热容较大
4．“安全用电，珍爱生命”是公民应有的安全意识。下列说法符合安全用电要求的是（ ）
A． 临时用电时可以随意接线
B． 电热水壶的金属外壳不需接地
C． 绝缘皮破损的电线仍继续使用
D． 发现有人触电立即切断电源
5．小亮学习小组在一次野炊活动中，忘了带火柴，老师将锡箔纸连接在干电池两端，利用电流的热效应将锡箔纸点燃，使他们吃到了香喷喷的饭菜。下列电器中，主要利用该原理工作的是（ ）
A．电暖气 B．电风扇 C．电视机 D．节能灯
6．商场中，卖微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是（ ）
A．电压和电流 B．电功率和电流
C．电能和电功率 D．电能和电功
7．如图所示，长度、横截面积一样，材料不同的两个长方体电阻串联在电路中，电阻分别为R1=2Ω，R2=4Ω，在它们表面涂上厚度一样的蜡。现在闭合开关给它们通电，过一段时间后，我们观察到（ ）
A．R1上的蜡熔化得快 B．R2上的蜡熔化得快
C．R1、R2上的蜡熔化得一样快 D．无法比较
8．小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机M，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
9．“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，如图所示。当电磁弹射车内的导体通入强电流时，即可产生强大的推力，将航母舰载机弹出。下列实验与电磁弹射工作原理相同的是（ ）
A． B．
C． D．
10．项目学习小组利用光敏电阻设计了一种自动照明灯，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭，其工作原理如图所示。控制电路中电源电压是6V且不变，定值电阻R0为200Ω。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路中的节能灯开始照明。在一定范围内，光敏电阻R的阻值随光照强度E变化的部分数据如表所示。下列说法正确的是（ ）
光照强度E/Lx 光敏电阻R/Ω
1.0 120
2.0 60
3.0 40
4.0 30
5.0 24
A．光照强度增大时，电磁铁磁性变弱
B．光照强度增大时，通过R0电流变小
C．工作电路启动时，R的电阻为100Ω
D．工作电路启动时，R0的电功率为0.04W
二、实验探究（11题4分，12题6分，13题6分，14题4分，15题3分，共23分）
11．在“探究平面镜成像的特点”实验中：
（1）用透明玻璃板替代平面镜是便于确定像的 和比较像与物的大小。
（2）如图所示，将玻璃板 放置在水平白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，此现象说明 。
（3）想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像，你的办法是 。
12．在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，小伟设计了如图甲所示的电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。
（1）连接电路时，开关应处于 状态；闭合开关前小伟观察到电流表指针指向“0”偏左，接下来他的操作是 ；
（2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是 ；
（3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，实验数据记录如下表：
实验序号 1 2 3 4
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
①请根据表中数据，在图乙中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图像；
②分析数据可得：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；
（4）此实验中多次测量的目的与下面的 （选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
13．如图所示为实验小组测量未知定值电阻Rx的实验:
（1）图甲是小组同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大；
（2）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端；移动滑片，当电压表的示数为2V时，电流表示数（如图乙所示） A，则该未知电阻的阻值是 Ω，接着小组同学移动滑片进行了多次测量，并记录数据；
（3）实验结束后，小华又利用已知阻值为Rx的定值电阻和电流表，设计了如图丙所示的电路图，测量未知电阻Rx的阻值；（电源电压保持不变）
①闭合开关S1，断开开关S2时，电流表的示数为I1；
②闭合开关S1、S2时，电流表的示数为I2；
③未知电阻Rx的表达式：Rx= 。
14．如图是一个电池的示意图，该装置可产生气体和电流。老师告诉同学们只要用两种不同的导体做电极，用水果代替实验中的稀硫酸也可以组成一个电池，产生电流的原理是一样的。同学们很感兴趣，在课外实验中进行了水果电池的制作，记录了使用不同电极时单个西红柿水果电池的电流和电压，实验数据如下表所示。注：除了电极材料不一样以外，其他实验条件均相同，请回答以下问题：
电极 碳棒﹣铜片 碳棒﹣铁片 碳棒﹣锌片
电流（mA） 1.43 4.26 4.63
电压（V） 0.6 1.2 1.3
（1）上述装置中能量的转化是 ；分析表中数据，得到的结论是：电池电压可能与电极的 有关；
（2）将三个用碳棒和锌片作电极的单个水果电池串联起来，将铭牌为“2.5V，0.3A”的一个小灯泡串联接入该电路，闭合开关后，小灯泡并不能正常发光，原因是 ；
（3）目前人们乱扔废旧电池的现象非常普遍。请你针对这种现象，给有关部门提出一条合理建议： 。（答出一点即可）
15．有一种电子体温计的探测器是热敏电阻（阻值随温度的变化而变化），小梦想探究热敏电阻的性质。实验室中现有两只外形完全相同的电阻R1和R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻，请你设计实验帮助小梦判别哪个电阻为热敏电阻。
（1）实验器材： ；
（2）实验步骤： ；
（3）实验结论： 。
三、综合应用（16~19题11分，20题2分，21题4分，22、23题各5分，共27分）
16．菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通．具体操作是：先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通．在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是 能转化为 能，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的 冲程．
17．我国众多无人驾驶汽车搭载的高精度北斗导航系统可对车进行实时定位，该系统定位时利用了 （选填“电磁波”或“超声波”）；自动行驶过程中，遇到行人要过斑马线时会提前刹停，在刹车过程中汽车的机械能会转化为刹车盘的 能。
18．如图是电阻A、B的图像。由图可知：B电阻的阻值是 ；将电阻A、B串联后接入电路，当通过的电流为0.2A时，A和B两端的总电压是 V。
19．阅读短文，回答问题。
人造太阳
2023年4月12日21时，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），在稳态高约束模式下，等离子体成功稳定运行403秒，刷新2017年101秒的世界纪录。
“人造太阳”非常复杂，要让上亿摄氏度的高温与零下269摄氏度的低温1米内共存，上万个零部件，只要有一点点瑕疵，实验可能就会失败。“超高温”与“超低温”共存，“超强磁场”与“超大电流”并行，要在地球上造出“人造太阳”，必须要有性能极其特殊的材料承载。产生核聚变反应需要几千万摄氏度乃至上亿摄氏度的高温，常规材料无法承受这么高的温度。上亿摄氏度的一团火球，碰到什么烧什么，一个可行方案是用磁力将其约束在“磁笼子”里。“人造太阳”的腔体器壁材料是另一个难点，虽然有强磁场约束，但仍然会有一些“不听话”的高温等离子体逃逸，打在器壁上造成损伤。自主研发的钨铜合金材料，热负荷能力提升到每平方米20兆瓦，可以完美解决这个问题。
（1）人造太阳产生能量的方式是核 变；实现“超强磁场”和“超大电流”最理想的导体材料是 （选填“超导体”、“半导体”或“绝缘体”）；
（2）“人造太阳”的腔体器壁上使用的钨铜合金材料除了耐高压这种性能外，还应具有 的特点；
（3）我国“人造太阳”如果能长期稳定运行，在日常生产生活中有哪些应用？ 。
20．如图所示，请将开关和灯泡正确连入家庭电路。
21．小华家使用插座时发现导线长度不够，就在市场上买了一根规格相同的导线接起来使用，售货员阿姨再三叮嘱小华：“一定要接紧线头，否则导线连接处容易烧断。”请你结合所学的电学知识，说明导线若连接不紧，连接处容易烧断的原因。
22．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点，被誉为21世纪的终极能源。作为国内新能源环卫的领先企业，长沙企业中联环境潜心研究氢燃料电池技术，自成功研发国内第一台燃料电池抑尘车以来，相继推出了洗扫车、清洗车、垃圾车等氢能源产品矩阵。如图为湖南某氢能科技有限公司的氢能源环卫车。已知，。求：
（1）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量的80%被水吸收，水升高80℃，水的质量为多少？
（3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热效率为多少？
23．如图甲所示是一款仿真炭火取暖器，它能够高、中、低三挡温度自由切换，实现双核独立取暖，分区启动。该取暖器的额定电压是220V，左边发热电阻R1工作时的功率为1400W，右边发热电阻为R2，左、右同时工作时发热功率为2200W。
（1）请在图乙虚线框内画出取暖器的电路图；
（2）求R2的阻值；
（3）求中温挡工作10min消耗的电能。
试卷第8页，共9页
1．C
【详解】有生活经验可知，手掌的宽度大约10cm，由图可知书简高度约为手掌宽的3倍，所以书简高度大约为25cm，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．B
【详解】A．声音是由物体振动产生的，钟声是由钟体的振动产生的，故A错误；
B．钟与人之间是空气，钟声是通过空气传播到人耳朵中的，故B正确；
C．声音的传播是需要介质的，它既可以在气体中传播，也可以在固体和液体中传播，但不能在真空中传播。所以，钟声在真空中不能传播，故C错误；
D．音色是声音的特色，不同发声体的音色一般不同，因此诗人根据音色辨别出是钟声，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．近墨者黑是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；
B．炙手可热，手吸收热量，是通过热传递的方式改变内能的，故B错误；
C．很深的巷子都能闻到酒香，是酒分子不停地做无规则运动的结果，故C正确；
D．“早穿皮袄午穿纱”，是因为沙子的比热容较小，水的比热容大，白天吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；由此可知沙漠地区白天黑夜的温差大，产生了早穿皮袄午穿纱的现象，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．临时用电时随意接线，容易发生触电事故，故A不符合题意；
B．电热水壶有金属外壳，当电器漏电时，会使外壳带电，若接上地线，即便漏电，电流通过地线导入大地，防止触电事故发生，所以电热水壶的金属外壳要接地，故B不符合题意；
C．电线的绝缘皮破损时应及时更换，否则容易发生触电事故，故C不符合题意；
D．有人触电后，不能直接用手把触电者拉离电源，否则可能使救助者间接触电。发现有人触电，应立即切断电源，或者用绝缘棒将电线挑开，使触电者尽快脱离带电体，故D符合题意。
故选D。
5．A
【详解】利用电流的热效应将锡箔纸点燃，是将电能转化为内能。
A．电暖气是将电能转化为内能，故A符合题意；
B．电风扇是将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．电视机将电能转化为光能、内能，故C不符合题意；
D．节能灯主要将电能转化为光能，故D不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费，说的是消耗的电能（电功）少；微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”，说的是该用电器的电功率大。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．B
【详解】由电路图可知，两个电阻串联，通过的电流相同；由焦耳定律可知电阻发热为
通电相同时间后，电阻越大则发热量越大，即R2上的蜡熔化得快；故B符合题意。
故选B。
8．A
【详解】根据题意可知，闭合开关S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作。
A．由图可知，闭合开关S1，只有发声器接入电路，发声器工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过电动机，故A符合题意；
B．由图可知，闭合开关S1，发声器没有接入电路，发声器不工作，两个开关都闭合，发声器和电动机都工作，故B不符合题意；
C．由图可知，发声器和电动机并联接入电路中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故C不符合题意；
D．由图可知，闭合开关S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过发声器，故D不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】由题意可知，电磁弹射器的弹射车轨道与飞机前轮接触，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A．图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，与电磁弹射车工作原理不一致，故A不符合题意；
B．图中是奥斯特实验，证明了电流周围存在磁场，与电磁弹射车工作原理不一致，故B不符合题意；
C．图中实验是探究磁极间的相互作用，与电磁弹射车工作原理不一致，故C不符合题意；
D．图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故D符合题意。
故选D。
10．C
【详解】AB．在控制电路中，光敏电阻R、定值电阻R0和电磁铁线圈串联，根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知，随着光照强度的增大，其阻值减小，控制电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故AB错误；
C．通过线圈的电流为0.02A时，照明系统恰好启动，此时控制电路中的总电阻为
电磁铁的线圈电阻忽略不计，则光敏电阻的阻值为
故C正确；
D．工作电路启动时，通过线圈的电流为0.02A，则R0的电功率为
故D错误。
故选C。
11． 位置 垂直 平面镜所成像的大小与物体的大小相等 ）观察像能否成在光屏上
【详解】（1）[1]利用透明玻璃板代替平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的B蜡烛，便于确定像的位置和比较像与物的大小。
（2）[2]实验时应将白纸放在水平桌面上，将玻璃板垂直放在白纸上，这样做便于找到像的位置。
[3]实验时要另外拿一支相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，直到在镜前看上去蜡烛B与镜前的蜡烛在镜中成的像完全重合时，说明平面镜成的像与物体大小相等。
（3）[4]想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像，在蜡烛B的位置放一个光屏，眼睛在B侧观察光屏，光屏上没有蜡烛的像，则平面镜所成的像为虚像；光屏上有蜡烛的像，则平面镜所成的像为实像。
12． 断开 对电流表进行调零 电阻R断路 正比 A
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，电流表指针未指在零刻度线上，需先进行调零。
（2）[3]闭合开关S，电流表指针几乎不偏转，说明电路中出现断路故障，电压表示数为电源电压，断路故障一定出现在电压表测量的用电器上，则故障原因是电阻R断路。
（3）[4]根据表格中数据描点，过这些点画出相应的直线如图所示：
[5]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需控制电阻不变，结论是：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[6]通过导体的电流与导体两端电压的关系多次多次测量是为了寻找普遍规律。
A．探究电流与电阻的关系时多次测量是为了找普遍规律，故A符合题意；
B．测量未知电阻的阻值时多次测量是为了求平均值减小误差，故B不符合题意。
故选A。
13． B 0.2 10
【详解】（1）[1]由图甲可知，电源电压为两节干电池串联，故电压表选用小量程并联在Rx两端；当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与Rx串联在电路中，如下图所示：
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，所以将滑动变阻器的滑片置于B端；
[3]当电压表的示数为2V时，电流表示数如图乙所示，分度值0.02A，则电流表示数为0.2A。
[4]未知电阻的阻值
（3）③[5]闭合开关S1，断开开关S2时，电流表的示数为I1，此时两电阻串联，电流表测量电路中的电流，电源电压
U=I1(R0+Rx)
当闭合S1、S2时，电流表的示数为I2，此电路为Rx的简单电路，电流表测量电路中的电流，电源电压
U=I2Rx
根据电源电压不变知
I1(R0+Rx)=I2Rx
未知电阻Rx的表达式
14． 化学能转化为电能 材料 见解析 分类回收，集中处理
【详解】（1）[1]上述装置中，发生了Zn和稀硫酸的反应，将化学能转变为电能。
[2]由表中数据可知，电极的材料不同，电池的电压不同，说明电池电压可能与电极的材料有关。
（2）[3]将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来，电压可以达到
但由于水果电池的内阻太大，与小灯泡串联后，灯分得的电压太小，实际功率太小，无法使灯泡正常发光。
（3）[4]由于电池中有电解质、重金属，乱扔废旧电池会对环境造成污染，故应分类回收，集中处理。
15． 见解析 见解析 见解析
【详解】（1）[1]为了辨别哪个是热敏电阻，将两个完全相同的电阻串联起来，故需要串联一个电流表因此实验器材有R1和R2、电流表、电源。
（2）[2]实验步骤：将两个电阻、电流表，闭合开关，然后分别对两个电阻加热，通过观察电流表的示数变化。
（3）[3]实验结论：如果电流表示数变化说明加热的电阻为热敏电阻，若电流表示数不变说明加热的电阻为定值电阻。
16． 化学 内 做功
【详解】疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，此时温度升高，内能增加，是化学能转化为内能；高压气体疏通管道最后通过高温高压气体的膨胀将管道疏通，该过程是内能转化为机械能，汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，故高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的做功冲程．
点睛：疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通．此时温度升高，内能增加，是化学能转化为内能；汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能．
17． 电磁波 内
【详解】[1]北斗导航系统可对车进行实时定位，该系统定位时利用了电磁波。
[2]刹车过程中摩擦生热，汽车的机械能转化为内能。
18． 10 3
【详解】[1]由图像可知，A、B两元件是定值电阻，当UB=3V时，IB=0.3A，
由I可知，B的电阻
RB10Ω
[2]因串联电路中各处的电流相等，由图像可知，电路中电流为0.2A时，电阻A、B两端的电压分别为UA1V，UB2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，A和B两端的电压总和
UAB=UA+UB=1V+2V=3V
19． 聚 超导体 耐高温 可用来发电，也可用来直接转化为内能
【详解】（1）[1]由材料可知，人造太阳产生能量的方式是核聚变。
[2]超导体在很低的温度时，电阻变成零，所以实现“超强磁场”和“超大电流”最理想的导体材料是电阻为零的超导体。
（2）[3]“人造太阳”的腔体内温度非常高，因此，对材料的要求：耐高压、耐高温。
（3）[4]“人造太阳”如果能长期稳定运行，在日常生产生活中可用来发电，也可用来直接转化为内能。
20．
【详解】开关和灯泡应是串联接在一起的，开关的一端应接在火线上，如下图所示：
21．见解析
【详解】在同一电路中，导线接不紧的地方电阻比其他部分的电阻大得多，连接处与其两边导线串联，通过电流和通电时间相同，由可知，导线接不紧的地方产生的热量远远大于导线的其他部分产生的热量，所以导线若接不紧，连接处容易烧断。
22．（1）；（2）300kg；（3）50%
【详解】解：（1）质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量
（2）根据题意可知，水吸收的热量
由可知，水的质量
（3）由可知，氢能源环卫车所做的有用功
该车发动机的热效率
答：（1）质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量为；
（2）若这些热量的被水吸收，水升高，水的质量为；
（3）该车发动机的热效率为。
23．（1）；（2）60.5Ω；（3）8.4×105J
【详解】解：（1）由可知，发热电阻R1的阻值
左、右同时工作时电路的总电阻
即左、右同时工作时电路的总电阻小于发热电阻R1的阻值，由串并联电路的电阻特点可知，左、右同时工作时两电阻并联，因此发热电阻R1、R2既可以单独工作，又可以并联后同时工作，电路图如图所示：
（2）由并联电路的特点可知，左、右同时工作时发热电阻R1的功率与R1单独工作时电功率相等，因为电路的总功率等于各用电器电功率之和，所以左、右同时工作时发热电阻R2的功率
由可知，发热电阻R2的阻值
（3）由并联电路的特点可知，R2单独工作时电功率与左、右同时工作时发热电阻R2的功率相等，即R2单独工作时电功率为800W，又因为R1单独工作时电功率为1400W，左、右同时工作时发热功率为2200W，所以中温挡时的电功率为1400W，由可知，中温挡工作10min消耗的电能
答：（1）取暖器的电路图如图所示：
（2）R2的阻值60.5Ω；；
（3）中温挡工作10min消耗的电能8.4×105J。
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