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…………○…………內(nèi)…………○…○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年北師大版選擇性必修2物理上冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、如圖所示,A、B是完全相同的兩個(gè)小燈泡,L為自感系數(shù)很大;電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈;下列說(shuō)法中正確的是。
A.電鍵S閉合瞬間,B燈先亮,A燈逐漸變亮B.電鍵S閉合瞬間,B燈亮,A燈不亮C.斷開(kāi)電鍵S的瞬間,A、B燈同時(shí)熄滅D.斷開(kāi)電鍵S的瞬間,B燈立即熄滅,A燈突然亮一下再熄滅2、如圖所示為電流天平,可用來(lái)測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈,線圈匝數(shù)為N,水平邊長(zhǎng)為L(zhǎng),線圈的下部處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面。當(dāng)線圈中通有電流I(方向如圖)時(shí),在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為m1、m2的砝碼,天平平衡。當(dāng)電流反向(大小不變)時(shí),左邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后;天平重新平衡。由此可知()
A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,大小為C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,大小為3、穿過(guò)閉合回路的磁通量隨時(shí)間變化的圖像分別如圖甲、乙、丙、丁所示,下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法,正確的是()A.圖甲中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B.圖乙中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C.圖丙中回路在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.圖丁回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大4、如圖所示,兩根相距為L(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌水平放置,R為固定電阻,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。電阻阻值也為R的金屬桿MN垂直于導(dǎo)軌放置,桿與導(dǎo)軌之間有摩擦,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。t=0時(shí)刻對(duì)金屬桿施加一水平外力F作用,使金屬桿從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于通過(guò)R的電流I、桿與導(dǎo)軌間的摩擦生熱Q;外力F、外力F的功率P隨時(shí)間t變化的圖像中正確的是()
A.B.C.D.5、電磁炮是通過(guò)給導(dǎo)軌回路通以很大的電流;使拋射體在導(dǎo)軌電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的安培力作用下沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng),最終以很高的速度將拋射體發(fā)射出去。如圖為電磁炮的原理示意圖,電流方向如圖所示,磁場(chǎng)垂直于軌道平面,則()
A.可減小導(dǎo)軌回路中的電流來(lái)提高拋射體的發(fā)射速度B.兩軌道間磁場(chǎng)的方向垂直軌道平面向上C.改變電流的方向不影響拋射體的發(fā)射方向D.拋射體的發(fā)射速度與拋射體的質(zhì)量無(wú)關(guān)6、一個(gè)矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng);產(chǎn)生的正弦式交流電電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.線框繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為10rad/sB.該圖像是從線框處于中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)的C.0-0.1s內(nèi),該交變電流的平均值為5VD.一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變1次7、兩個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域;其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若不計(jì)粒子的重力,則下列說(shuō)法正確的是()
A.a粒子動(dòng)能較大B.b粒子速率較大C.b粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)D.a粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期較長(zhǎng)8、在如圖所示的裝置中,電阻不計(jì)的線框通過(guò)電刷、導(dǎo)線與變壓器原線圈構(gòu)成閉合電路,線框在磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸以大小為ω的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),已知線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值為Em;原;副線圈的匝數(shù)比為2:1,副線圈接一個(gè)燈泡,電壓表為理想電表且始終正常讀數(shù),下列說(shuō)法正確的是()
A.從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=EmsinωtB.電壓表的示數(shù)為EmC.線框轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大一倍,電壓表示數(shù)為EmD.若給小燈泡兩端再并聯(lián)一個(gè)相同的小燈泡,電壓表示數(shù)變大評(píng)卷人得分二、多選題(共7題,共14分)9、根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷下列哪些是對(duì)渦流的應(yīng)用()A.電磁爐B.微波爐C.冶煉金屬的感應(yīng)爐D.變壓器的硅鋼片鐵芯10、如圖所示,固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒,一端與圓環(huán)接觸良好,另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上,隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器,有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g;不計(jì)其它電阻和摩擦,下列說(shuō)法正確的是()
A.棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為C.電阻消耗的電功率為D.電容器所帶的電荷量為11、如圖所示,直角三角形ABC區(qū)域中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,已知AB邊長(zhǎng)為L(zhǎng),比荷均為的帶正電粒子(不計(jì)重力)以不同的速率從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場(chǎng);則()
A.粒子速度越大,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為C.粒子速度越大,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的路程越短D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)路程為12、如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,O為圓心,∠AOC=D為AC的中點(diǎn),DO為一塊很薄的粒子吸收板。一束質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以相同速度在AD間平行于DO方向垂直射入磁場(chǎng);不考慮電子的重力及相互作用,電子打在吸收板上即被板吸收。則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為()
A.B.C.D.13、如圖所示,固定在水平絕緣桌面上的光滑金屬導(dǎo)軌寬處間距為L(zhǎng),窄處間距為導(dǎo)軌所在區(qū)域分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。由同種材料制成、橫截面積相同的金屬桿cd(長(zhǎng)為L(zhǎng))和ef(長(zhǎng)為),分別垂直導(dǎo)軌寬處和窄處?kù)o止放置,兩桿與導(dǎo)軌始終接觸良好。現(xiàn)給金屬桿cd水平向右、大小為的初速度,不考慮桿cd進(jìn)入導(dǎo)軌窄處后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。已知金屬桿ef的質(zhì)量為m、電阻為R,不計(jì)導(dǎo)軌電阻。在金屬桿cd開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后的足夠長(zhǎng)時(shí)間內(nèi);下列說(shuō)法正確的是()
A.回路中的最大電流為B.金屬桿cd的最小速度為C.回路中產(chǎn)生的焦耳熱為D.通過(guò)桿某一橫截面的電荷量為14、在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩個(gè)相同的矩形金屬線圈a、b分別繞線圈平面內(nèi)且與磁場(chǎng)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng);產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,則()
A.線圈a的轉(zhuǎn)速是b的3倍B.線圈b產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為10VC.t=0.01s時(shí),線圈a恰好經(jīng)過(guò)中性面D.t=0.03s時(shí),線圈b恰好經(jīng)過(guò)中性面15、如圖所示,理想自耦變壓器線圈均勻繞在圓環(huán)型鐵芯上,a、b為線圈的始端和末端。為線圈的滑動(dòng)觸頭,調(diào)節(jié)可以改變b、c間線圈的匝數(shù)。a、b兩端接電壓穩(wěn)定的交流電源;指示燈L與一小段線圈并聯(lián);b、c間接入滑動(dòng)變阻器R,調(diào)節(jié)可以改變R接入電路的阻值。開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài);電壓表為理想交流電表,下列說(shuō)法正確的是()
A.僅向上滑動(dòng)a、b端輸入功率變小B.若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,指示燈L將熄滅C.僅順時(shí)針滑動(dòng)電壓表示數(shù)變大D.僅順時(shí)針滑動(dòng)a、b端輸入功率變小評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)16、如圖所示,LC振蕩電路中振蕩電流的周期為自振蕩電流沿逆時(shí)針?lè)较蜻_(dá)到最大值時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)時(shí),電容器正處于______狀態(tài)(選填“充電”“放電”“充電完畢”或“放電完畢”),這時(shí)電容器的上極板______(選填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)。
17、(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過(guò)熱保護(hù)裝置中。圖1為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度T變化的示意圖。由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)的導(dǎo)電能力________(選填“增強(qiáng)”或“減弱”);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻受溫度變化的響應(yīng)更________(選填“敏感”或“不敏感”)。
(2)把這段金屬熱電阻與電池、電流表串聯(lián)起來(lái),如圖2所示,用這段金屬絲做測(cè)溫探頭,把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì),溫度刻度線是________(選填“左大右小”或“左小右大”),溫度刻度線是________(選填“均勻的”;“左疏右密”或“左密右疏”)。
18、DIS實(shí)驗(yàn)中的各種傳感器主要用來(lái)________各種物理量,并將所得物理量轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______信號(hào),然后輸入給________。19、安培力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向的關(guān)系:F⊥B,F(xiàn)⊥I,即F垂直于______所決定的平面。20、洛倫茲力。
(1)定義:______在磁場(chǎng)中受到的力.
(2)與安培力的關(guān)系:通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力是______的宏觀表現(xiàn).21、如圖所示,在通電密繞長(zhǎng)螺線管靠近左端處,吊一金屬環(huán)a處于靜止?fàn)顟B(tài),在其內(nèi)部也吊一金屬環(huán)b處于靜止?fàn)顟B(tài),兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中軸上,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左端移動(dòng)時(shí),a、b兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)及變化情況將a將___________,b將___________(填“左擺”或“右擺”或“不動(dòng)”);a有___________的趨勢(shì),b有___________的趨勢(shì)(填“收縮”或“擴(kuò)張”)
22、一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖所示。當(dāng)時(shí),線圈平面與磁感線___________,當(dāng)時(shí),e為_(kāi)__________V。
23、在收音機(jī)線路中,經(jīng)天線接收下來(lái)的電信號(hào)既有高頻成分,又有低頻成分,經(jīng)放大后送到下一級(jí),需要把低頻成分和高頻成分分開(kāi),只讓低頻成分輸送到再下一級(jí),可以采用如圖所示電路,則a處應(yīng)放置___(填“A或B”),b處應(yīng)放置__(填“C或D”)。(分別填入下列用電器前方的字母):
A.電容較小的電容器。
B.電容較大的電容器。
C.低頻扼流圈。
D.高頻扼流圈評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)24、在圖中畫(huà)出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向。
25、要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈;電燈由光敏開(kāi)關(guān)和聲敏開(kāi)關(guān)控制,光敏開(kāi)關(guān)在天黑時(shí)自動(dòng)閉合,天亮?xí)r自動(dòng)斷開(kāi);聲敏開(kāi)關(guān)在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合,無(wú)聲音時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動(dòng)亮,插座隨時(shí)可用。
26、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中;某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的三個(gè)情境圖,其中有兩個(gè)記錄不全,請(qǐng)將其補(bǔ)充完整。
27、如圖所示:當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時(shí),圓環(huán)向右偏離,試在圖中標(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________.評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共24分)28、溫度傳感器是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化的裝置,它通過(guò)測(cè)量傳感器元件的電學(xué)量隨溫度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量,其核心部件是由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻。在某次實(shí)驗(yàn)中,為了測(cè)量熱敏電阻RT在0℃到100℃之間多個(gè)溫度下的阻值;一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。
其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①正確連接電路;在保溫容器中加入適量開(kāi)水;
②加入適量的冰水;待溫度穩(wěn)定后,測(cè)量不同溫度下熱敏電阻的阻值;
③重復(fù)第②步操作若干次;測(cè)得多組數(shù)據(jù)。
(1)該小組用多用電表“×100”擋測(cè)熱敏電阻在100℃下的阻值,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很大;為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到________擋(選填“×10”、“×1k”);如果換擋后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù),那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是:________,補(bǔ)上該步驟后,表盤(pán)的示數(shù)如圖乙所示,則它的電阻是________Ω。
實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得圖丙的R﹣t關(guān)系圖線,請(qǐng)根據(jù)圖線寫(xiě)出該熱敏電阻的R﹣t關(guān)系________;
(2)若把該熱敏電阻與電源(電動(dòng)勢(shì)E=1.5V、內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程為5mA、內(nèi)阻Rg=100Ω)、電阻箱R0串聯(lián)起來(lái);連成如圖丁所示的電路,用該電阻作測(cè)溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“熱敏電阻測(cè)溫計(jì)”。
①電流表刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度應(yīng)該________(填“較大”或“較小”);
②若電阻箱的阻值取R0=220Ω,則電流表3mA處所對(duì)應(yīng)的溫度刻度為_(kāi)_______℃。29、小明利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”,如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測(cè)溫度的地方,當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí),繼電器的上觸點(diǎn)接觸,下觸點(diǎn)分離,指示燈亮;當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí),繼電器的下觸點(diǎn)接觸,上觸點(diǎn)分離,警鈴響。圖甲中控制電路電源輸出的電壓U1=3V,繼電器線圈用漆包線繞成,其電阻阻值為R0=30Ω。當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí);繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴響,圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。
(1)由圖乙可知,當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),熱敏電阻阻值為_(kāi)__________Ω。
(2)由圖乙可知,當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),熱敏電阻阻值將___________,繼電器電磁鐵的磁性將___________。(均選填“增大”“減小”或“不變”)
(3)圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱___________相連,指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱___________相連。(均選填“A”或“B”)
(4)圖甲中線圈下端的磁極是___________極。(選填“N”或“S”)
(5)請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明,環(huán)境溫度在___________范圍內(nèi)時(shí),警鈴報(bào)警。30、現(xiàn)要組裝一個(gè)酒精測(cè)試儀,它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化,規(guī)律如圖甲所示。酒精測(cè)試儀的調(diào)試電路如圖乙所示。目前國(guó)際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電動(dòng)勢(shì)為4V;內(nèi)阻不計(jì))
C.電壓表(量程為3V;內(nèi)阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻(阻值為50Ω)
F.定值電阻(阻值為10Ω)
G.單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè);導(dǎo)線若干。
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測(cè)試表以判斷是否酒駕,R應(yīng)選用定值電阻_______(填或);
(2)按照下列步驟調(diào)節(jié)此測(cè)試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調(diào)為30.0Ω,然后開(kāi)關(guān)向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時(shí)指針對(duì)應(yīng)的刻度線標(biāo)記為_(kāi)_____mg/L;(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數(shù)不斷__________(填“變大”或“變小”)。按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標(biāo)為對(duì)應(yīng)的“酒精濃度”;此濃度表刻度線上對(duì)應(yīng)的濃度值是__________(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開(kāi)關(guān)向另一端閉合;測(cè)試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標(biāo)注一段紅色的長(zhǎng)度以提醒酒駕的讀數(shù)范圍,該長(zhǎng)度與電壓表總刻度線長(zhǎng)度的比例為1∶_______。(保留一位有效數(shù)字)
(4)使用一段時(shí)間后,由于電源的電動(dòng)勢(shì)略微變小,內(nèi)阻變大,其測(cè)量結(jié)果__________(填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)。評(píng)卷人得分六、解答題(共3題,共27分)31、如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R=0.30Ω的電阻,導(dǎo)軌寬度L=0.40m。金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上,其電阻r=0.2Ω?,F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑,通過(guò)傳感器記錄金屬棒ab下滑的距離h與時(shí)間t的關(guān)系如下表所示。(導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2)。時(shí)間t/s00.200.400.600.801.001.201.401.601.80下滑距離h/m00.180.601.201.952.803.804.805.806.80
求:
(1)在前0.6s時(shí)間內(nèi);電路中的平均電動(dòng)勢(shì);
(2)金屬棒下滑的最終速度v以及金屬棒的質(zhì)量m;
(3)在前1.60s的時(shí)間內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量QR。
32、如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限虛線上方(包含虛線)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(如圖甲),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;第三象限某個(gè)區(qū)域(未畫(huà)出)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?,F(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以相同的初速度水平射入電場(chǎng),均經(jīng)過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng);最后離開(kāi)磁場(chǎng)進(jìn)入第四象限,粒子在第三象限運(yùn)動(dòng)均在磁場(chǎng)中,忽略粒子的重力及相互間的作用。
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的邊界方程(粒子入射點(diǎn)的坐標(biāo)y和x間的關(guān)系);
(2)粒子進(jìn)入電場(chǎng)的位置記為P(x,y)其中若求磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積;
(3)在(2)問(wèn)的基礎(chǔ)上,若在的空間內(nèi)加一沿x軸方向的大小未知的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1(如圖乙),則從P()進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,在B1磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)的y坐標(biāo)恰好為0,求軌跡最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)的可能取值。
33、電磁緩沖器是應(yīng)用于車(chē)輛上以提高運(yùn)行安全的輔助制動(dòng)裝置,其緩沖原理可簡(jiǎn)化為如下情形:如圖所示(小車(chē)在平直公路上行駛的俯視圖),小車(chē)內(nèi)的裝置產(chǎn)生方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng);水平地面固定n=10匝的矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R=5Ω,ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m,ad邊長(zhǎng)為2L。當(dāng)小車(chē)(無(wú)動(dòng)力)水平通過(guò)線圈上方時(shí),線圈與小車(chē)中的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用,使小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)緩沖。已知小車(chē)的總質(zhì)量為m=1.0kg,受到地面的摩擦阻力恒為Ff=0.8N;小車(chē)磁場(chǎng)剛到線圈ab邊時(shí)速度大小為v0=2m/s;當(dāng)小車(chē)磁場(chǎng)剛到線圈cd邊時(shí)速度減為零。整個(gè)緩沖過(guò)程中流過(guò)線圈abcd的電荷量為q=1.6C;求:
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(2)緩沖過(guò)程中線圈產(chǎn)生的熱量Q。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】
AB.開(kāi)關(guān)K閉合的瞬間,由于L自感系數(shù)很大,相當(dāng)于斷路,兩燈同時(shí)獲得電壓,所以A、B同時(shí)發(fā)光.由于線圈的電阻可以忽略,等電路穩(wěn)定后,L相當(dāng)于一根導(dǎo)線,燈A逐漸被短路,流過(guò)A燈的電流逐漸減小,B燈逐漸增大,則A燈變暗,B燈變亮;AB錯(cuò)誤;
CD.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K的瞬間,B燈的電流突然消失,立即熄滅,流過(guò)線圈的電流將要減小,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)電源,和A形成閉合回路,故自感電流流過(guò)A燈,所以A燈突然閃亮一下再熄滅;C錯(cuò)誤D正確.
故選D.2、D【分析】【詳解】
若磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,開(kāi)始線圈所受安培力的方向向向下,電流方向相反,則安培力方向反向,變?yōu)樨Q直向上,相當(dāng)于右邊少了兩倍的安培力大小,所以右邊應(yīng)加砝碼;若磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外,開(kāi)始線圈所受安培力的方向向向上,電流方向相反,則安培力方向反向,變?yōu)樨Q直向下,相當(dāng)于右邊多了兩倍的安培力大小,需要在左邊加砝碼;有
解得
故選D。3、D【分析】【詳解】
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量的變化率的絕對(duì)值成正比,而磁通量的變化率等于圖像的斜率。
A.圖甲中磁通量恒定不變;不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故A錯(cuò)誤;
B.圖乙中磁通量的變化率不變;產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,故B錯(cuò)誤;
C.圖丙中時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率的絕對(duì)值大于時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率的絕對(duì)值,所以回路在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);故C錯(cuò)誤;
D.圖丁中圖像切線的斜率先變小后變大;所以回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大,故D正確。
故選D。4、B【分析】【詳解】
A.t時(shí)刻桿的速度為v=at
產(chǎn)生的感應(yīng)電流
則I∝t;故A錯(cuò)誤。
B.摩擦生熱為
則Q∝t2;故B正確。
C.桿受到的安培力
根據(jù)牛頓第二定律得F-f-F安=ma
得
F隨t的增大而線性增大,故C錯(cuò)誤。
D.外力F的功率為
P-t圖象應(yīng)是曲線,故D錯(cuò)誤。
故選B。5、C【分析】【詳解】
A.炮彈運(yùn)動(dòng)受到安培力又故增加導(dǎo)軌回路中的電流來(lái)提高拋射體的發(fā)射速度,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)安培定則可知;兩軌道間磁場(chǎng)的方向垂直軌道平面向下,B錯(cuò)誤;
C.改變電流的方向;磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上,根據(jù)左手定則可得,力方向不變,故不影響拋射體的發(fā)射方向,C正確;
D.根據(jù)動(dòng)能定理可知;合外力做功不變,動(dòng)能變化量不變,質(zhì)量大的速度小,D錯(cuò)誤;
故選C。6、B【分析】【詳解】
A.由題圖可知,電動(dòng)勢(shì)的變化周期為0.2s,故線框繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為
A錯(cuò)誤;
B.零時(shí)刻電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為零;線框的磁通量最大,故該圖像是從線框處于中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)的,B正確;
C.由題意可得
0-0.1s內(nèi),該交變電流的電動(dòng)勢(shì)平均值為
聯(lián)立解得
C錯(cuò)誤;
D.一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次;D錯(cuò)誤。
故選B。7、B【分析】【詳解】
AB.帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律
得
如圖,a粒子運(yùn)動(dòng)半徑小于b粒子運(yùn)動(dòng)半徑,在粒子的質(zhì)量和電荷量相同的情況下,a粒子速度和動(dòng)能小于b粒子速度和動(dòng)能;故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.由粒子運(yùn)動(dòng)周期公式
可知,兩個(gè)粒子的質(zhì)量和電荷量相同,周期相同;周期相同的前提下,a粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角大于b粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角,所以a粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng);故CD錯(cuò)誤。
故選B。8、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由題圖可知從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),線框中感電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為A錯(cuò)誤;
B.電壓表的示數(shù)為有效值,示數(shù)為B錯(cuò)誤;
C.線框轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大一倍,根據(jù)
可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,則電壓表示數(shù)為
C正確;
D.若給小燈泡兩端再并聯(lián)一個(gè)相同的小燈泡;由于電壓表是理想電壓表,原線圈兩端電壓不變,則電壓表示數(shù)不變,D錯(cuò)誤。
故選C。二、多選題(共7題,共14分)9、A:C【分析】【詳解】
A.電磁爐是利用渦流的熱效應(yīng)工作的;故A正確;
B.微波爐的工作原理可知;利用微波使水分子產(chǎn)生高頻率震動(dòng),并摩擦,產(chǎn)生大量的熱量,達(dá)到運(yùn)動(dòng)式加熱或烹飪食物的目的,故B錯(cuò)誤;
C.冶煉金屬的感應(yīng)爐;是利用在金屬中產(chǎn)生渦流,產(chǎn)生大量熱量達(dá)到冶煉金屬的目的,故C正確;
D.變壓器的硅鋼片鐵芯是為了減小渦流;故D錯(cuò)誤。
故選AC。10、B:C【分析】【詳解】
A.因?yàn)榍懈畲鸥芯€的有效長(zhǎng)度為r,所以棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
代入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)得故A錯(cuò)誤;
B.金屬棒電阻不計(jì),電容兩極板的電壓等于金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),由微粒的重力等于電場(chǎng)力得
代入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)可得故B正確;
C.電阻消耗的電功率為故C正確;
D.電容器所帶的電荷量為故D錯(cuò)誤。
故選BC。11、B:D【分析】【詳解】
AB.當(dāng)粒子能夠從AC邊射出時(shí),粒子在磁場(chǎng)中的圓心角為因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
當(dāng)粒子不能從AC邊射出;圓心角變小,時(shí)間變短,故A錯(cuò)誤B正確;
C.粒子速度越大;粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越大,當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與BC邊相切時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡最長(zhǎng),粒子速度再增大,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡變短,并不是速度越大,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡越長(zhǎng),故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)粒子和BC邊相切時(shí)路程最大,此時(shí)有
因此運(yùn)動(dòng)的路程為
D正確;
故選BD。12、A:C【分析】【詳解】
所有電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r相同,由
得r=
電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期
畫(huà)出電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示。
可知從AO邊射出磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)二圓周,其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
從CO邊射出磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)等于或大于圓周,其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
其中沿DO方向從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)圓周,其運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),最長(zhǎng)時(shí)間
綜上所述,故選AC。13、A:C【分析】【詳解】
A.當(dāng)cd桿剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中的總電動(dòng)勢(shì)
此時(shí)回路中的總電動(dòng)勢(shì)最大,結(jié)合題述和電阻定律可知,cd桿質(zhì)量為電阻為故回路中的最大電流為
故A正確;
B.當(dāng)時(shí),回路中沒(méi)有電流,金屬桿不再受到安培力,開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬桿cd的速度最小,有
可知
設(shè)從開(kāi)始到達(dá)到這一狀態(tài)所用時(shí)間為t,根據(jù)動(dòng)量定理有
解得
故B錯(cuò)誤;
C.由能量守恒定律可得
解得
故C正確;
D.由動(dòng)量定理可知
則
解得
故D錯(cuò)誤。
故選AC。14、B:D【分析】【詳解】
A.由圖可知
由線圈a、b的轉(zhuǎn)速之比為3:2;故A錯(cuò)誤;
B.由于最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
由圖像可知,a線圈最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為15V,則b線圈最感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為10V;
故B正確;
C.由圖像可知,t=0.01s時(shí);線圈a中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,則此時(shí)線圈a位于垂直中性面位置,故C錯(cuò)誤;
D.t=0.03s時(shí),線圈b中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0,則此時(shí)線圈b恰好經(jīng)過(guò)中性面;故D正確。
故選BD。15、A:D【分析】【詳解】
A.設(shè)R兩端電壓為U,則R消耗的功率為
僅向上滑動(dòng)P2,U不變,R增大,所以PR變小。指示燈L的功率PL不變,a、b端輸入功率為
所以P變??;故A正確;
B.若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,會(huì)造成R所在支路斷開(kāi);對(duì)L所在支路無(wú)影響,故B錯(cuò)誤;
CD.僅順時(shí)針滑動(dòng)P1,由于a、b端所接交流電壓恒定,所以電壓表示數(shù)不變,根據(jù)理想變壓器原、副線圈電壓關(guān)系可知U減小,所以PR變小,同A分析可知P變??;故C錯(cuò)誤,D正確。
故選AD。三、填空題(共8題,共16分)16、略
【分析】【分析】
本題考查考生對(duì)電磁振蕩的規(guī)律的理解與掌握情況;體現(xiàn)了高考重視基礎(chǔ)的命題理念,要求考生注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握。
【詳解】
[1][2]以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?,根?jù)題意畫(huà)出LC回路振蕩電流的變化圖像如圖所示;結(jié)合圖像。
時(shí)刻設(shè)為圖像中的P點(diǎn),則該時(shí)刻電路正處于反向電流減小的過(guò)程中,所以電容器正處于反向充電狀態(tài),上極板帶正電?!窘馕觥砍潆妿д?7、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]由圖可知;這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)電阻減小,其導(dǎo)電能力增強(qiáng);相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻受溫度變化的響應(yīng)更敏感。
(2)[3][4]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知。
解得。
則T-I關(guān)系是非線性關(guān)系,即溫度越高,電流越小,電流表的指針越偏左,即溫度刻度線是左大右??;溫度變化相同時(shí),溫度越高,電流變化越小,即溫度刻度線是左密右疏?!窘馕觥吭鰪?qiáng)敏感左大右小左密右疏18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2][3]DIS實(shí)驗(yàn)中的各種傳感器主要用來(lái)測(cè)量各種物理量,并將所得物理量轉(zhuǎn)化為電信號(hào),然后輸入給數(shù)據(jù)采集器?!窘馕觥竣?測(cè)量②.電③.數(shù)據(jù)采集器19、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】B與I20、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】運(yùn)動(dòng)電荷洛倫茲力21、略
【分析】【詳解】
[1][4]當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左端移動(dòng)時(shí),電阻減小,電路中的電流增大,電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng),根據(jù)楞次定律的推論阻礙的理解,a環(huán)的磁通量增大,為了阻礙其變化,a將向左擺動(dòng),遠(yuǎn)離螺線管,因?yàn)閍環(huán)的磁通量有內(nèi)外兩個(gè)方向,其面積增大磁通量反而減小,所以a環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)。
[2][3]當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左端移動(dòng)時(shí),電阻減小,電路中的電流增大,電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng),根據(jù)楞次定律的推論阻礙的理解,b環(huán)的磁通量也增大,但是在螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)b環(huán)所受安培力在同一平面內(nèi)相互平衡則合力為0,所以b環(huán)將不動(dòng),但是b環(huán)有收縮的趨勢(shì)。【解析】左擺不動(dòng)擴(kuò)張收縮22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由圖像知時(shí),線圈位于中性面位置,線圈平面和磁感線垂直;
[2]當(dāng)時(shí),【解析】垂直023、略
【分析】【詳解】
[1][2]根據(jù)交流電路中電容的通高頻阻低頻和電感線圈的通低頻阻高頻作用可知,元件a要讓高頻信號(hào)通過(guò),阻止低頻信號(hào)通過(guò),故元件a是電容較小的電容器;元件b要讓低頻信號(hào)通過(guò),阻止高頻信號(hào)通過(guò),故元件b是高頻扼流圈.則a處應(yīng)放置A,b處應(yīng)放置D?!窘馕觥緼D四、作圖題(共4題,共32分)24、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫(huà)出通過(guò)電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。
【解析】25、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈”可知;本題考查交流電的常識(shí),根據(jù)開(kāi)關(guān)作用和交流電接線常識(shí),進(jìn)行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開(kāi)關(guān)閉合,有人走動(dòng)發(fā)出聲音,聲控開(kāi)關(guān)閉合,燈亮,說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)不能獨(dú)立工作,只有同時(shí)閉合時(shí),燈才亮,即兩個(gè)開(kāi)關(guān)和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路;根據(jù)安全用電的原則可知,開(kāi)關(guān)控制火線,開(kāi)關(guān)一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對(duì)插座,上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線;電路圖如下圖所示。
【解析】26、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個(gè)圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過(guò)程中;電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場(chǎng)增強(qiáng),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個(gè)圖指針向左偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相反,則線圈中磁場(chǎng)增強(qiáng),故磁鐵向下運(yùn)動(dòng),如圖。
第三個(gè)圖指針向右偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相同,則線圈中磁場(chǎng)減弱,故磁鐵向上運(yùn)動(dòng),如圖。
【解析】27、略
【分析】【詳解】
當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時(shí);導(dǎo)線線圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向順時(shí)針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共24分)28、略
【分析】(1)用多用表的“×100”倍率的擋位測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值;發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很大,說(shuō)明電阻較小,換用小倍率的,所以換用“×10”倍率;換擋后,需重新歐姆調(diào)零.電阻的阻值等于20×10Ω=200Ω.
(2)①由閉合電路歐姆定律有:E=Ig(R+R′+Rg);可見(jiàn)電流越小電阻越大,而電阻越大溫度則越高,即電流刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度應(yīng)該較??;
②若電阻箱阻值R′=220Ω時(shí),代入E=Ig(R+R′+Rg);得熱敏電阻的阻值為:R=180Ω;
結(jié)合圖甲可知熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系式為:R=t+100;故此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為80℃.
點(diǎn)睛:本題關(guān)鍵是掌握多用電表的讀數(shù)方法,同時(shí)能根據(jù)閉合電路歐姆定律列式得到電流與電阻關(guān)系式,然后再結(jié)合電阻與溫度關(guān)系圖象分析求解.【解析】×10歐姆調(diào)零200較小8029、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]根據(jù)題圖乙知;當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),熱敏電阻的阻值為70Ω。
(2)[2][3]由題圖乙可知:當(dāng)溫度升高時(shí);熱敏電阻阻值將減??;熱敏電阻阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn),控制電路總阻值將減小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流將增大,則繼電器電磁鐵的磁性將增大。
(3)[4][5]由題中“當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí),繼電器的上觸點(diǎn)接觸,下觸點(diǎn)分離,指示燈亮;當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí),繼電器的下觸點(diǎn)接觸,上觸點(diǎn)分離,警鈴響”,可知警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B相連,指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連。
(4)[6]由安培定則可判斷出線圈的下端是S極。
(5)[7]當(dāng)線圈中的電流I≥50mA=0.05A時(shí);繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴報(bào)警。
當(dāng)線圈中的電流恰好等于0.05A時(shí);控制電路的總電阻。
此時(shí)熱敏電阻的阻值。
R=R總-R0=60Ω-30Ω=30Ω由題圖乙可知,此時(shí)環(huán)境溫度t=80℃,所
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