2016-2017学年山东省日照市五莲县九年级（上）期末物理试卷
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．在如图所示的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2并联，电流表测的是L1支路的电流
B．灯泡L1和L2并联，电流表测的是干路的电流
C．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L2两端的电压
D．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L1两端的电压
2．如图所示，小明用铜片和锌片作为电极插入柠檬制成了一个水果电池．下列说法正确的是（ ）
A．水果电池将电能转化为化学能
B．铜片是水果电池的正极
C．该水果电池的电压是0.35V
D．该水果电池能供“220V，1W”的灯泡工作10s
3．对于质量相同，初温相同的铝和铜吸收了相同的热量后，（已知c铝＞c铜），下列说法正确的是（ ）
A．铝上升的温度较高 B．铜上升的温度较高
C．铝和铜上升的温度相同 D．无法判断温度的变化
4．下列关于热学知识的说法正确的是（ ）
A．冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加
B．水的温度升高，一定是从外界吸收了热量
C．雾霾微粒在空气中的运动说明分子不停的做无规则运动
D．端午粽子飘香，说明分子间存在引力
5．小明对新型LED灯带很好奇，取一段剖开后发现，灯带中的LED灯是串联后通过电源调压器接入照明电路后正常发光的．他取下其中一只LED灯接在某电源两端没有亮，对调电源的正负极后亮了，用手触摸，点亮的灯儿几乎不发热，以下推断符合上述实验事实的是（ ）
A．LED灯应用了超导体材料
B．LED灯主要是将电能转化为内能
C．灯带工作时，通过任意两只LED灯的电流一定相等
D．灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变暗
B．电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡变亮
C．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡变亮
D．电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变暗
7．通常情况下，对于两段镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．将它们并联接入同一个电路，接通电路时，它们两端的电压一定相等
B．长度越长的合金丝，电阻一定越大
C．横截面积越大的合金丝，电阻一定越小
D．通过合金丝的电流越小，它的电阻一定越大
8．将一瓶酒精用去一半，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值（ ）
A．都变为原来的
B．密度、比热容不变，热值变为原来的
C．都不变
D．密度、热值不变，比热容变为原来的
9．将两条电热丝串联接入电路中，在相同时间内产生热量较多的是（ ）
A．通过电流较大的电热丝 B．电阻值较小的电热丝
C．电阻值较大的电热丝 D．两端电压较小的电热丝
10．如图甲所示是电阻a和b的I﹣U图象，下列说法正确的是（ ）
A．电阻b为定值电阻
B．当电阻a两端电压为1.3V时，通过它的电流为0.24A
C．如图乙所示，当开关闭合，电路电流为0.5A时，电路两端的总电压是5V
D．如图丙所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路消耗的总功率为1.25W
二、多项选择题（每小题4分，共20分，每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0
分）
11．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（ ）
A．因为能量是守恒的，所以人类社会不存在能源危机
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能
C．柴油机比汽油机的效率高，是因为柴油比汽油的热值高
D．用热水袋取暖，说明内能是可以发生转移的
12．摩擦起电跟物质的种类有很大关系，严格说来，与物质的结构和化学成分有关，各种物质中的电子脱离原子所需要的能量是不同的，因此不同物质的起电顺序是不同的，起电顺序如表．根据你所学的摩擦起电知识和如表，判断下列说法正确的是（ ）
起电顺序（正→负）
有机玻璃
玻璃
毛皮
丝绸
纸
金属
硬胶棒
石蜡
涤纶
硬塑料
聚乙烯
聚丙烯
A．跟纸摩擦过的玻璃棒带正电
B．跟丝绸摩擦过的聚乙烯棒带负电
C．跟涤纶摩擦过的硬胶棒带正电
D．跟涤纶摩擦过的玻璃棒带负电
13．物理知识的应用，体现在生活中的方方面面．下面关于生活中所涉及到的物理知识，正确的是（ ）
A．电视机待机（指示灯亮）时不耗电
B．可直接用合适量程的电压表测电源电压
C．食盐分子扩散到鱼肉里，使鱼变咸
D．吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是空气
14．下列做法符合家庭安全用电规则的是（ ）
A．总开关应安装在保险装置的后面
B．用试电笔辨别火线和零线，手接触笔尾的金属体
C．有金属外壳的用电器使用时必须接地
D．为不影响上课，空气开关跳闸后立即合上
15．如图所示电路中，下列判断正确的是（ ）
A．两电阻串联，①是电压表、②是电流表、③是电压表
B．两电阻串联，①是电压表、②是电压表、③是电流表
C．两电阻并联，①是电流表、②是电压表、③是电流表
D．两电阻并联，①是电流表、②是电流表、③是电压表
三、填空题（每空1分，共8分）
16．如图所示是王老师的自制教具．他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把点火装置紧紧塞进孔中．实验时从瓶口喷入少量雾状酒精并盖上锥形纸筒，用点火装置点燃瓶内酒精，纸筒即刻飞出．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的 冲程．纸筒飞出后，矿泉水瓶内气体的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
17．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是0.4A～1A，电压表的示数变化范围是1V～4V．则定值电阻R1= Ω，电源电压U= V．
18．小明家用的电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”字样，他为了测试家中某电器的功率，将该电器单独接在电能表上，接通电源工作了15min，发现电能表指示灯闪烁了300次，则所测电器在上述时间内消耗的电能为 J，电功率是 W．
19．太阳能路灯顶端的电池板，能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.4×107J，这相当于完全燃烧 kg的煤放出的热量；这些能量经转化后，可供功率为100W的路灯工作50h，则该太阳能路灯的能量转化效率是 %（煤的热值为3.0×107J/kg）
四、作图与实验探究题（共26分）
20．如图所示，黑箱内是由几个阻值均为R的电阻组成的电路，箱外有四个接线柱，经过测量得知3、4间的总阻值是1、3和2、4间电阻值的2倍，而1、2间没有明显的电阻，请在盒内画出最简单的一种电路图．
21．如图甲所示是小明常用的一个插线板，他在使用中发现，插线板的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压，如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压．根据上述现象，请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通．
22．小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：新1号干电池两节，电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻、开关各一只、导线若干．根据图1
所示的电路图进行实验．
（1）用笔画线代替导线，按照图1所示电路，将图2的实物图连接完整．
（2）连接电路．闭合开关前，滑动变阻器滑片P用处于 （选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针明显偏转，原因可能是 ．实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动．
（4）试验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示．老师看后说其中一次是错误的，帮小明分析出错的是第 次，原因是 ．除去错误数据，所测该定值电阻的阻值约是 Ω．（结果精确到0.1）
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.2
1.6
2.2
2.6
电流/A
0.10
0.24
0.31
0.42
0.48
（5）小明通过表格中的数据得知，通过定值电阻的电流跟它两端的电压成 比．
（6）“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的是 ．
23．小华做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、和导线．
（1）如图甲所示是小华连接完整的实物电路，请你在图丁虚线框内画出电路图；
（2）小华连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是 ．
（3）小华调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处．电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动．
（4）小华通过移动滑片P，分别记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，由图象可知小灯泡的电阻是一个变量，这是因为它本身的 发生变化，影响了它的阻值大小．根据图象可计算出小灯泡额定功率是 W．
（5）实验结束后，小华仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小华想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为1.5V，此时电流表的示数如图丙所示，为 A，则定值电阻的阻值为 Ω．
②断开开关，将定值电阻换成阻值为15Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 （选填“变大”或“变小”）；为完成这四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 Ω．
五、计算题（共16分）
24．空气质量指数（API﹣Air Pollution Index 的英文缩写）是一种反映和评价空气质量的方法，便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度．某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路．R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压9V保持不变，R0=10Ω，当电压表示数为6V时，求：
（1）通过R0的电流；
（2）2min内R0消耗的电能；
（3）此时空气质量指数．
25．佳佳家的某品牌电饭煲外形如图甲所示，它有煮饭和保温两个功能，内部电路简化图如图乙所示，电饭煲铭牌上的部分技术参数如表所示．
型号
GD﹣3021
额定容量
3L
额定电源
220V～50Hz
额定功率
550W
热效率值（%）
77
内锅材质
金属
（1）当该电饭煲的开关S与2接通时，求R0的阻值．
（2）佳佳同学想测算该电饭煲的加热效率，他把100g小米和1.4kg清水放入电饭煲中，测出其初温为20℃，当电饭煲正常工作加热总时间为20分钟时米粥沸腾，测其温度为100℃．请你帮他计算米粥吸收了多少热量？电饭煲的加热效率是多少？造成实际热效率低于铭牌上的热效率值的原因可能是什么？（一条即可）[c水=4.0×103J/（kg•℃）]
（3）佳佳同学发现电饭煲煮熟粥后开关自动切换到保温状态，通过测算10分钟内的保温能耗为3×104J，求R的阻值是多少？（此时的电源电压为220V）
2016-2017学年山东省日照市五莲县九年级（上）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
1．在如图所示的电路中，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2并联，电流表测的是L1支路的电流
B．灯泡L1和L2并联，电流表测的是干路的电流
C．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L2两端的电压
D．灯泡L1和L2串联，电压表测的是L1两端的电压
【考点】电路的基本连接方式．
【分析】（1）在串联电路中电流只有一条路径；在并联电路中电流有多条流通路径．
（2）电流表需与被测用电器串联．电流表与谁串联，就是测谁的电流．
（3）电压表是并联使用的，判断出电压表与哪个电灯并联，根据量程和分度值读数．
【解答】解：在如图所示电路中，把电压表看作开路，电流只有一条路径，所以灯L1与L2串联，电流表串联在电路中，电流表测量电路中的电流；
电压表并联在了L2的两端，测量的是灯L2的电压．
故ABD错误，C正确．
故选C．
2．如图所示，小明用铜片和锌片作为电极插入柠檬制成了一个水果电池．下列说法正确的是（ ）
A．水果电池将电能转化为化学能
B．铜片是水果电池的正极
C．该水果电池的电压是0.35V
D．该水果电池能供“220V，1W”的灯泡工作10s
【考点】电源及其能量转化；电压表的读数方法．
【分析】（1）电池是将化学能转化为电能的装置．
（2）根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极；
（3）根据电压表的量程和分度值，读出示数；
（4）根据t=来分析．
【解答】解：A、水果电池是将化学能转化为电能，故A错误．
B、根据图示可知，与电压表正接线柱相连的为铜片，因此铜电极为正极，故B正确；
C、由图知电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，西红杮电池的电压为0.7V，故C错误；
D、根据t=，题中不知道W，故无法计算，故D错误．
故选B．
3．对于质量相同，初温相同的铝和铜吸收了相同的热量后，（已知c铝＞c铜），下列说法正确的是（ ）
A．铝上升的温度较高 B．铜上升的温度较高
C．铝和铜上升的温度相同 D．无法判断温度的变化
【考点】比热容的概念．
【分析】解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差，结合热量的公式Q=cm△t进行分析解答．
【解答】解：由Q吸=cm△t可知，铜块和铝块质量相同，吸收的热量相同，且c铜＜c铝，铝块升高的温度小，铜块升高的温度大．
故选B．
4．下列关于热学知识的说法正确的是（ ）
A．冰在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加
B．水的温度升高，一定是从外界吸收了热量
C．雾霾微粒在空气中的运动说明分子不停的做无规则运动
D．端午粽子飘香，说明分子间存在引力
【考点】熔化与熔化吸热特点；汽化及汽化吸热的特点；扩散现象．
【分析】（1）晶体熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加；
（2）改变物体内能的方法有两种：一是热传递、二是做功；
（3）一切物体的分子在永不停息的做无规则运动；
（4）扩散现象说明分子在不停的做无规则的运动．
【解答】解：A、冰是晶体，在熔化过程中吸热，温度不变，内能增加，故A正确；
B、一个物体温度升高、内能增加，可能是吸收了热量，也可能是对物体做功（如克服摩擦做功），故B错误；
C、雾霾微粒在空气中的运动这是物质的运动．故C错误；
D、端午粽子飘香，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则的运动，故D错误．
故选A．
5．小明对新型LED灯带很好奇，取一段剖开后发现，灯带中的LED灯是串联后通过电源调压器接入照明电路后正常发光的．他取下其中一只LED
灯接在某电源两端没有亮，对调电源的正负极后亮了，用手触摸，点亮的灯儿几乎不发热，以下推断符合上述实验事实的是（ ）
A．LED灯应用了超导体材料
B．LED灯主要是将电能转化为内能
C．灯带工作时，通过任意两只LED灯的电流一定相等
D．灯带中一只LED灯断路后其他灯还亮
【考点】串联电路的电流规律；半导体的特点；电功的实质．
【分析】（1）超导现象是指当温度降到足够低时导体电阻变为零的现象；发光二极管具有单向导电性；
（2）从LED灯发光后手触摸到的感觉上分析判断其能量转化；
（3）由串联电路电流特点分析解答；
（4）串联电路中电流只有一条通路由此分析解答．
【解答】解：
A、LED灯接在某电源两端没有亮，对调电源的正负极后亮了，说明LED灯应用的是发光二极管，具有单向导电性，故A错误；
B、从LED灯发光后，用手触摸，点亮的灯儿几乎不发热，说明LED灯主要是将电能转化为光能，故B错误；
C、串联电路中电流处处相等，灯带中的LED灯是串联，所以通过任意任意两只LED灯的电流一定相等，故C正确；
D、串联电路中电流只有一条通路，所以灯带中一只LED灯断路后整个灯带断路，其他灯不能发光，故D错误．
故选C．
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S
后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变暗
B．电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡变亮
C．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡变亮
D．电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变暗
【考点】电路的动态分析．
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压；根据滑动变阻器滑片移动方向判断滑动变阻器接入电路的电阻如何变化，由串联电路特点判断电压表示数如何变化，由欧姆定律判断电路电流如何变化，由电功率公式P=UI判断灯泡实际功率如何变化，最后判断灯泡亮度如何变化．
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；
当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；
根据I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大，即电压表示数变大；
由P=UI可知，灯泡消耗的功率变大，亮度变亮．
故选B．
7．通常情况下，对于两段镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．将它们并联接入同一个电路，接通电路时，它们两端的电压一定相等
B．长度越长的合金丝，电阻一定越大
C．横截面积越大的合金丝，电阻一定越小
D．通过合金丝的电流越小，它的电阻一定越大
【考点】影响电阻大小的因素；欧姆定律的变形公式．
【分析】（1）导体电阻大小的影响因素：导体的材料、长度和横截面积．电阻是导体的一种特性，和导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关；
（2）在并联电路中，并联各支路两端的电压相等．
【解答】解：
A、两段镍铬合金丝并联在同一电路中，根据并联电路的电压特点可知，各电阻丝两端的电压是相等的，故A正确；
BC、电阻的大小不仅跟导体的材料有关，还跟导体的长度、横截面积和温度有关，故BC错误；
D、导体电阻大小和导体的长度、横截面积、材料和温度有关，而与导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关，故D错误．
故选A．
8．将一瓶酒精用去一半，则剩余部分酒精的密度、比热容和热值（ ）
A．都变为原来的
B．密度、比热容不变，热值变为原来的
C．都不变
D．密度、热值不变，比热容变为原来的
【考点】密度及其特性；比热容的概念；燃料的热值．
【分析】（1）比热容是物质的特性，仅与物质的种类和所处的状态有关，而与物体的温度、质量和体积无关；
（2）热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，而与燃料的质量和燃烧程度无关；
（3）密度是物体本身的特性，其大小与质量和体积无关，与种类和状态有关．
【解答】解：（1）密度是物质的一种特性，对于确定的某种物质，它的密度不随质量、体积的改变而改变，所以一瓶酒精用去一半，剩下的酒精的密度不变；
（2）比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热，某种物质的比热容和其质量、体积、温度无关，所以一瓶酒精用去一半，剩下的酒精的比热容不变；
（3
）燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、温度和体积无关，所以一瓶酒精用去一半，剩下的酒精的热值不变．
综上所述，ABD错误，C正确．
故选C．
9．将两条电热丝串联接入电路中，在相同时间内产生热量较多的是（ ）
A．通过电流较大的电热丝 B．电阻值较小的电热丝
C．电阻值较大的电热丝 D．两端电压较小的电热丝
【考点】焦耳定律的计算公式及其应用．
【分析】串联电路中，电流相等，在相同的时间内根据公式Q=I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多．
【解答】解：在串联电路中，电流处处相等，
根据Q=I2Rt可知，电阻越大，在相同的时间内产生的热量就越多．
根据U=IR可知，电阻越小，电阻两端的电压就越小，在相同的时间内产生的热量就越少．
综上所述，故ABD错误，C正确．
故选：C．
10．如图甲所示是电阻a和b的I﹣U图象，下列说法正确的是（ ）
A．电阻b为定值电阻
B．当电阻a两端电压为1.3V时，通过它的电流为0.24A
C．如图乙所示，当开关闭合，电路电流为0.5A时，电路两端的总电压是5V
D．如图丙所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路消耗的总功率为1.25W
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】（1
）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此分析图象ab电阻的变化；
（2）由图象可知，当甲两端电压为2V时对应的电流，根据欧姆定律求出Ra的阻值，再根据欧姆定律求出当电阻a两端电压为1.3V时通过的电流；
（3）如图乙所示，a和b串联，通过它们的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（4）如图丙所示，a和b并联，电源电压为2V时，它们两端的电压相等，根据图象读出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出总电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率．
【解答】解：（1）由图象可知，b对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知，b电阻的阻值是变化的，故A错误；
（2）由图象可知，当a两端电压为2V时，通过的电流为0.4A，
由I=可得，Ra===5Ω，
则当电阻a两端电压为1.3V时，通过它的电流：
Ia′===0.26A，故B错误；
（3）如图乙所示，a和b串联，当开关闭合，电路电流为0.5A时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过两电阻的电流均为0.5A，
由图象可知，两电阻两端的电压分别为Ua=2.5V，Ub=2.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=Ua+Ub=2.5V+2.5V=5V，故C正确；
（4）如图丙所示，a、b并联，当电源电压为2V时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻两端的电压均为2V，
由图象可知，通过两电阻的电流分别为Ia=0.4A，Ib=0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路中的总电流：
I=Ia+Ib=0.4A+0.2A=0.6A，
电路消耗的总功率：
P=UI=2V×0.6A=1.2W，故D错误．
故选C．
二、多项选择题（每小题4分，共20分，每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
11．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（ ）
A．因为能量是守恒的，所以人类社会不存在能源危机
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能
C．柴油机比汽油机的效率高，是因为柴油比汽油的热值高
D．用热水袋取暖，说明内能是可以发生转移的
【考点】能量转化与守恒观点的应用．
【分析】（1）我们使用能量的过程就是能量转化和转移的过程，而能量的转化和转移是有方向性的，并不是所有的能量都可以利用；
（2）能量既不能凭空产生也不能凭空消失，总是由一种能量转化为另一种能量，在转化的过程中能的总量保持不变；
（3）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多；热机效率是有用功与燃料燃烧释放能量的比值，它代表热机性能的好坏；两者之间没有必然的联系；
（4）改变物体内能有两种方式：做功和热传递．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功；热传递有传导、对流和辐射三种方式．热传递过程是能量的转移，而做功过程是能量的转化．
【解答】解：A、虽然能量是守恒的，但能量的转化具有方向性，且并不是所有的能量都可以使用，所以能源危机依然是存在的，故A错误；
B、酒精燃烧时温度升高，所以是得到了内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能，故B正确；
C
、机械效率是内燃机转化为有用功的能量与燃料完成燃烧释放的能量的比值，柴油机的效率比汽油机高，就是说完成相同的有用功，柴油机所用燃料完全燃烧放出能量比汽油机少，而不是因为柴油的热值比汽油的热值大．故C错误；
D、用热水袋取暖是用热传递的方式改变手的内能，故D正确．
故选BD．
12．摩擦起电跟物质的种类有很大关系，严格说来，与物质的结构和化学成分有关，各种物质中的电子脱离原子所需要的能量是不同的，因此不同物质的起电顺序是不同的，起电顺序如表．根据你所学的摩擦起电知识和如表，判断下列说法正确的是（ ）
起电顺序（正→负）
有机玻璃
玻璃
毛皮
丝绸
纸
金属
硬胶棒
石蜡
涤纶
硬塑料
聚乙烯
聚丙烯
A．跟纸摩擦过的玻璃棒带正电
B．跟丝绸摩擦过的聚乙烯棒带负电
C．跟涤纶摩擦过的硬胶棒带正电
D．跟涤纶摩擦过的玻璃棒带负电
【考点】摩擦起电．
【分析】摩擦起电的实质是电子发生了转移，不同物体对核外电子的束缚能力不同，有的容易得电子，有的容易失电子，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；根据表中不同物质的起电顺序可知，表中的两种物质相互摩擦后，左边的物质带正电，右边的物质带负电．
【解答】解：
A、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟纸摩擦过的玻璃棒带正电，故A正确；
B、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟丝绸摩擦过的聚乙烯棒带负电，故B正确；
C、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电，故C正确；
D、根据表中不同物质的起电顺序可知，跟涤纶摩擦过的玻璃棒带正电，故D错误．
故选ABC．
13．物理知识的应用，体现在生活中的方方面面．下面关于生活中所涉及到的物理知识，正确的是（ ）
A．电视机待机（指示灯亮）时不耗电
B．可直接用合适量程的电压表测电源电压
C．食盐分子扩散到鱼肉里，使鱼变咸
D．吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是空气
【考点】电压表的使用；热机；扩散现象．
【分析】（1）只要有电流流过导体时，会产生效应而消耗电能；
（2）电压表可以直接接在电源的两端；
（3）物质是由分子组成的，一切物体的分子都在永不停息的做无规则运动；
（4）汽油机吸入气缸的是空气和汽油．
【解答】解：A、电视机待机时，有很小的电流通过，会消耗一部分电能，故A错误；
B、电压表可以直接接在电源的两端，故B正确；
C、食盐分子扩散到鱼肉里，使鱼变咸，该现象属于扩散现象，故C正确；
D、吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是空气和汽油，故D错误．
故选BC．
14．下列做法符合家庭安全用电规则的是（ ）
A．总开关应安装在保险装置的后面
B．用试电笔辨别火线和零线，手接触笔尾的金属体
C．有金属外壳的用电器使用时必须接地
D．为不影响上课，空气开关跳闸后立即合上
【考点】安全用电原则．
【分析】（1）总开关的作用，便于在检修电路和更换电路元件时切断电路，总开关应安装在保险装置的前面、电能表到的后面；
（2）使用测电笔时，手要接触笔尾的金属体；
（3）对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
（4）空气开关跳闸，原因是电路有短路或漏电现象，应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位．
【解答】解：
A、总开关的作用是便于在检修电路和更换电路元件时切断电路，总开关应安装在保险装置的前面，故A错误；
B、使用试电笔辨别火线和零线时，手必须接触笔尾的金属体，手不能接触笔尖金属体，故B正确；
C、带有金属外壳的用电器使用时必须接地，是为了防止触电，故C正确；
D、因为电路有短路或漏电现象，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故D错误．
故选BC．
15．如图所示电路中，下列判断正确的是（ ）
A．两电阻串联，①是电压表、②是电流表、③是电压表
B．两电阻串联，①是电压表、②是电压表、③是电流表
C．两电阻并联，①是电流表、②是电压表、③是电流表
D．两电阻并联，①是电流表、②是电流表、③是电压表
【考点】电路的基本连接方式．
【分析】电流表在电路中相当于导线，电压表相当于开路，所以电流表不能和用电器并联，电压表不能和用电器串联．
【解答】解：
AB、要让两电阻串联，则只有一条电流的路径，因此电流从电源正极流出后，依次经过灯泡R2、圈2、R1和回到电源负极，因此圈2为电流表，圈1和圈3
为电压表．故A正确，B错误；
CD、要让两电阻并联，则应有两条支路，②内必须填相当于开路的电压表，而①和③分别与R1和R2串联，①和③必须填入相当于导线的电流表，故C正确，D错误．
故选AC．
三、填空题（每空1分，共8分）
16．如图所示是王老师的自制教具．他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把点火装置紧紧塞进孔中．实验时从瓶口喷入少量雾状酒精并盖上锥形纸筒，用点火装置点燃瓶内酒精，纸筒即刻飞出．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的 做功 冲程．纸筒飞出后，矿泉水瓶内气体的内能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．
【考点】做功改变物体内能．
【分析】（1）内燃机的压缩冲程是压缩气体做功，机械能转化为内能；做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能；
（2）物体吸收热量，温度升高、内能增加，物体放出热量，温度降低，内能减小．
【解答】解：燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，内能转化为机械能；内燃机的做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，能量转化形式相同；
纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低．
故答案为：做功；减小．
17．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是0.4A～1A
，电压表的示数变化范围是1V～4V．则定值电阻R1= 5 Ω，电源电压U= 6 V．
【考点】欧姆定律的应用．
【分析】由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片向左移动时接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，滑动变阻器两端的电压变小，据此得出两电表对应的示数关系；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变建立等式即可求出R1的阻值和电源的电压．
【解答】解：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
当滑片向左移动时接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，滑动变阻器两端的电压变小，
所以，电路中的电流为1A时，电压表的示数为1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I=可得，电源的电压：
U=I1R1+U滑=1A×R1+1V，
当电路中的电流为0.4A时，电压表的示数为4V，则电源的电压：
U=I2R1+U滑′=0.4A×R1+4V，
因为电源的电压不变，
所以：1A×R1+1V=0.4A×R1+4V，
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=I1R1+U滑=1A×5Ω+1V=6V．
故答案为：5；6．
18．小明家用的电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW•h”字样，他为了测试家中某电器的功率，将该电器单独接在电能表上，接通电源工作了15min
，发现电能表指示灯闪烁了300次，则所测电器在上述时间内消耗的电能为 3.6×105 J，电功率是 400 W．
【考点】电功率的计算；电能表参数的理解与电能的求法．
【分析】3000imp/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表闪烁3000次，或者表示电能表每闪烁1次，电路中消耗kW•h的电能，求出电能表闪烁300次用电器消耗的电能，再根据P=求出用电器的电功率．
【解答】解：因3000imp/kW•h表示电能表每闪烁1次，电路中消耗kW•h的电能，
所以，所测电器在上述时间内消耗的电能：
W=300×kW•h=0.1kW•h=0.1×3.6×106J=3.6×105J，
用电器的电功率：
P===400W．
故答案为：3.6×105；400．
19．太阳能路灯顶端的电池板，能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，供路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.4×107J，这相当于完全燃烧 0.8 kg的煤放出的热量；这些能量经转化后，可供功率为100W的路灯工作50h，则该太阳能路灯的能量转化效率是 75 %（煤的热值为3.0×107J/kg）
【考点】燃料的热值；电功的计算．
【分析】（1）根据Q=mq求出完全燃烧煤的质量；
（2）根据W=Pt求出路灯消耗的电能，再根据η=求出路灯的转化效率．
【解答】解：
（1）完全燃烧煤放出的热量Q=2.4×107J，
根据Q=mq可知，
完全燃烧煤的质量：m==0.8kg；
（2）根据P=可知，
LED灯消耗的电能：W=Pt=100W×50×3600s=1.8×107J；
该太阳能路灯的能量转化效率：η==×100%=75%．
故答案为：0.8；75．
四、作图与实验探究题（共26分）
20．如图所示，黑箱内是由几个阻值均为R的电阻组成的电路，箱外有四个接线柱，经过测量得知3、4间的总阻值是1、3和2、4间电阻值的2倍，而1、2间没有明显的电阻，请在盒内画出最简单的一种电路图．
【考点】串、并联电路的设计；电阻的串联．
【分析】各个电阻的阻值相等，3、4间的电阻各是1、3和2、4间电阻的2倍，说明1、2间有两个电阻，1、3和2、4间只有一个电阻，1、2间没有明显的电阻说明它们之间是导线，据此进行解答
【解答】解：经分析可知，3、4间有两个电阻，1、3和2、4间只有一个电阻，1、2间是导线，故电路图如下所示：
21．如图甲所示是小明常用的一个插线板，他在使用中发现，插线板的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供工作电压，如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压．根据上述现象，请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并把接线板与电源线接通．
【考点】串、并联电路的设计．
【分析】插线板的指示灯在开关断开时不发光、插孔不能提供工作电压，而在开关闭合时指示灯发光、插孔可以提供工作电压，说明开关同时控制指示灯和插孔；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，说明指示灯和插孔可以独立工作、互不影响即为并联，且开关位于干路．
【解答】解：经分析可知，指示灯和插孔之间是并联，开关位于干路，如下图所示：
22．小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：新1号干电池两节，电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻、开关各一只、导线若干．根据图1所示的电路图进行实验．
（1）用笔画线代替导线，按照图1所示电路，将图2的实物图连接完整．
（2）连接电路．闭合开关前，滑动变阻器滑片P用处于 B （选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针明显偏转，原因可能是 定值电阻断路 ．实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向 左 （选填“左”或“右”）移动．
（4）试验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示．老师看后说其中一次是错误的，帮小明分析出错的是第 1 次，原因是 最小电压不小于0.6V ．除去错误数据，所测该定值电阻的阻值约是 5.2 Ω．（结果精确到0.1）
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.2
1.6
2.2
2.6
电流/A
0.10
0.24
0.31
0.42
0.48
（5）小明通过表格中的数据得知，通过定值电阻的电流跟它两端的电压成 正 比．
（6）“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的是 发现其中的普遍规律 ．
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用．
【分析】（1）根据电源电压确定电压表量程，由题中表格中电流的示数确定电流表的量程，根据电路图连接实物电路图；
（2）为保护电路，闭合开关前，滑片要移到阻值最大处；
（3）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．根据串联电路电压的规律和分压原理分析；
（4）根据欧姆定律求出电阻的大约值，因连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大，根据分压原理求出此时电压表的示数，从而找出问题所在；为提高测量的准确度，将平均值做为测量结果；
（5）分析表中数据得出结论．
（6）多次测量的目的一是为了取平均值减小误差，二是为了得出具有普遍性的结论，根据实验目的确定答案．
【解答】解：（1）已知电流表选择0～0.6A，因此将电流表0.6A接线柱与，把滑动变阻器金属杆右端接线柱与电流表“0.6”接线柱连接起来，将电压表小量程并联在电阻的两端，实物连接下图所示：
（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即P置于B端，这样可以起到保护电路的作用；
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路可能存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，与电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路了；
已知定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联分压的特点可知，实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，由串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，则滑动变阻器滑片P应向左移动；
（4）已知滑动变阻器（20Ω、2A）、干电池（1.5V）两节，即电源电压为3V，
根据欧姆定律R=，由表中数据分别计算出5次测量的电阻值约为5Ω、5Ω、5.2Ω、5.2Ω、5.4Ω，由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，在第一次实验时，滑动变阻器调到阻值最大处，即20Ω，根据分压原理，此时定值电阻的电压最小；
因为定值电阻不小于5Ω，定值电阻与变阻器的最电阻之比不小于1：4，根据分压原理可知，定值电阻两端电压不小于×3V=0.6V，因第1次电压为0.5V，所以出错的是第1次；
将第2﹣5数据取平均值作为测量结果，则R==5.2Ω；
（5）横向比较表中从2﹣5的数据，考虑到误差因素有：电压变为原来的几倍，通过的电流变为原来的几倍，即在电阻一定时，定值电阻的电流跟它两端的电压成正比；
（6）探究电流与电压的关系进行多次测量的目的是：为了避免结论的偶然性，发现其中的普遍规律．
故答案为：（1）如上图；
（2）B；
（3）定值电阻断路； 左；
（4）1；最小电压不小于0.6V； 5.2；
（5）正；
（6）发现其中的普遍规律；
23．小华做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关、和导线．
（1）如图甲所示是小华连接完整的实物电路，请你在图丁虚线框内画出电路图；
（2）小华连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是 同时将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路 ．
（3）小华调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处．电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端滑动．
（4）小华通过移动滑片P，分别记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，由图象可知小灯泡的电阻是一个变量，这是因为它本身的 温度 发生变化，影响了它的阻值大小．根据图象可计算出小灯泡额定功率是 0.5 W．
（5）实验结束后，小华仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小华想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为1.5V，此时电流表的示数如图丙所示，为 0.3 A，则定值电阻的阻值为 5 Ω．
②断开开关，将定值电阻换成阻值为15Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 变大 （选填“变大”或“变小”）；为完成这四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 45 Ω．
【考点】电功率的测量．
【分析】（1）根据实验原理设计实验电路图
（2）闭合开关，小灯泡亮度较暗，说明电路是通路，但电流较小，原因是电路电阻太大；同时移动滑动变阻器滑片子，灯亮度不变，说明变阻器没有变阻作用，变阻器接电路方法错误；
（3）根据分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据图丙，找出额定电压下对应的电流，根据P=UI求灯的额定功率；
（5）①根据电流表小量程读数，根据欧姆定律求定值电阻的大小；
②根据分压原理确定电压表示数的变化；研究电流与电阻的关系时，应保持电压不变，根据分压原理，求出变阻器连入电路中的最小阻值．
【解答】解：（1）探究电流与电压、电阻关系实验，电源、开关、滑动变阻器、电阻、电流表、组成串联电路，电压表并联在电阻两端，实验电路图如图所示：
（2）滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；
（3）电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测得最小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向右端移动；
（4）由图象可知小灯泡的电阻是一个变量，这是因为它本身的温度发生变化；由图丙知，灯在2.5V额定电压下对应的电流为0.2A，灯的额定功率P=U′I′=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）①电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.3，定值电阻的大小R===5Ω；
②断开开关，将定值电阻换成阻值为15Ω的电阻，其余不动，闭合开关，根据分压原理，电压表示数将变大；当接入25Ω的电阻时，要保持电压为1.5V不变，变阻器要分去6V﹣1.5V=4.5V的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值至少为×15Ω=45Ω，即为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于45Ω．
故答案为：（1）如图；（2）同时将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路；（3）右；（4）温度；0.5；（5）①0.3；5； ②变大；45．
五、计算题（共16分）
24．空气质量指数（API﹣Air Pollution Index 的英文缩写）是一种反映和评价空气质量的方法，便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度．某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路．R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压9V保持不变，R0=10Ω，当电压表示数为6V时，求：
（1）通过R0的电流；
（2）2min内R0消耗的电能；
（3）此时空气质量指数．
【考点】欧姆定律的应用；电功的计算．
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压．
（1）根据欧姆定律求出当电压表示数为6V时通过R0的电流；
（2）根据W=UIt求出2min内R0消耗的电能；
（3）根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R的阻值，然后求出，根据图乙可知此时空气质量指数．
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压
（1）当电压表示数为6V时，通过电阻R0的电流：
I0===0.6A；
（2）2min内R0消耗的电能：
W0=U0I0t=6V×0.6A×120s=432J；
（3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：
UR=U﹣U0=9V﹣6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，R的阻值：
R====5Ω，
则==0.2Ω﹣1，由图乙可知，空气质量指数为80．
答：（1）通过R0的电流为0.6A；
（2）2min内R0消耗的电能为432J；
（3）此时空气质量指数为80．
25．佳佳家的某品牌电饭煲外形如图甲所示，它有煮饭和保温两个功能，内部电路简化图如图乙所示，电饭煲铭牌上的部分技术参数如表所示．
型号
GD﹣3021
额定容量
3L
额定电源
220V～50Hz
额定功率
550W
热效率值（%）
77
内锅材质
金属
（1）当该电饭煲的开关S与2接通时，求R0的阻值．
（2）佳佳同学想测算该电饭煲的加热效率，他把100g小米和1.4kg清水放入电饭煲中，测出其初温为20℃，当电饭煲正常工作加热总时间为20
分钟时米粥沸腾，测其温度为100℃．请你帮他计算米粥吸收了多少热量？电饭煲的加热效率是多少？造成实际热效率低于铭牌上的热效率值的原因可能是什么？（一条即可）[c水=4.0×103J/（kg•℃）]
（3）佳佳同学发现电饭煲煮熟粥后开关自动切换到保温状态，通过测算10分钟内的保温能耗为3×104J，求R的阻值是多少？（此时的电源电压为220V）
【考点】电功与热量的综合计算；欧姆定律的应用；实际功率．
【分析】（1）分析电路的连接，根据P=，求电阻大小；
（2）根据Q吸=c米粥m米粥（t2﹣t1）求米粥吸收了的热量；由W=Pt求
消耗的电能；
根据η=×100%求电饭煲的加热效率；
从实际功率小于额定功率（热损失）角度考虑；
（3）分析电路的连接，根据P=，求两电阻串联的总电阻，由串联电阻的规律求R．
【解答】解：（1）当S接2时，R短路，R0单独接入电路，由表中数据知，加热功率为550W；
根据根据P=，R0===88Ω；
（2）把100g小米和1.4kg清水放入电饭煲中，测出其初温为20℃，其末温为100℃，
米粥吸收的热量Q吸=c米粥m米粥（t2﹣t1）
=4.0×103J∕（kg•℃）×（0.1+1.4）kg×=4.8×105J；
20分钟消耗的电能W=Pt′=550W×20×60s=6.6×105J；
电饭煲的加热效率η=×100%=×100%≈72.7%；
造成实际热效率低于铭牌上的热效率值的原因可能是：实际工作电压低于额定电压而造成实际功率小于额定功率；
（或热量散失较多）
（3）佳佳同学发现电饭煲煮熟粥后开关自动切换到保温状态，根据P=，电功率小，所以两电阻串联，
保温的功率P保===50W；
根据P=，电路的总电阻R′===968Ω；根据串联电阻的规律，R=R′﹣R0=968Ω﹣88Ω=880Ω．
答：（1）当该电饭煲的开关S与2接通时，R0的阻值为88Ω．
（2）米粥吸收热量为4.8×105J；电饭煲的加热效率为72.7%；
造成实际热效率低于铭牌上的热效率值的原因可能是；实际工作电压低于额定电压（或热量散失较多）；
（3）佳佳同学发现电饭煲煮熟粥后开关自动切换到保温状态，通过测算10分钟内的保温能耗为3×104J，R的阻值是880Ω．
2017年2月5日
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