陜西省中考物理 專題八 類型三 電（熱）學(xué)綜合題復(fù)習(xí)練習(xí).doc
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類型三 電(熱)學(xué)綜合題 針對訓(xùn)練 1． 電器銘牌類 1. (xx鐵一中模擬)如圖所示是一款新上市的全自動饅頭機，它安裝有扭力發(fā)動機和面裝置，可以模擬人手揉面，這款饅頭機只需一鍵控制，即可完成混合食材、揉面、成型、發(fā)酵、升溫、蒸制、燜燒的手工饅頭制作全過程，兩個小時就能做出安全、放心、松軟的“手工饅頭”．根據(jù)下表所示相關(guān)數(shù)據(jù)，請你完成下列問題：(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)) 額定電壓 加熱功率 電機功率 220 V 850 W 110 W (1)電動機的工作原理是________________________；饅頭機應(yīng)該使用________線插頭． (2)饅頭機正常加熱時，通過加熱電阻的電流是多少？加熱電阻的電阻值是多少？通電2 min加熱電阻產(chǎn)生的熱量是多少？ (3)正常工作時，饅頭機混合食材、揉面、成型時電機工作30 min，發(fā)酵、升溫、蒸制、燜燒時加熱電阻工作1.5 h；蒸饅頭過程共消耗的電能是多少千瓦時？ (4)若在用電高峰期使用饅頭機，實際電壓只有200 V，計算饅頭機的實際加熱電功率． 第1題圖 2. (xx蓮湖區(qū)模擬)養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，類似于電水壺，其最大的特點是采用一種新型材料，通過高溫把這種材料的電子漿料(金屬化合物)噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱．小明家買了一把養(yǎng)生壺(圖甲)，其銘牌如下表所示． 第2題圖 型號 HX－xx04 額定電壓 220 V 頻率 50 Hz 額定功率 1 210 W 小明關(guān)閉了家中的其他所有用電器，并在壺中加入初溫為25 ℃的水，6 min將水燒開(標(biāo)準大氣壓下)，求： (1)電能表上的“50 Hz”表示的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)在加熱過程中家用電能表(圖乙)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能是多少？ (3)如果養(yǎng)生壺的熱效率是87.5%，此過程中水吸收的熱量是多少？ (4)壺中水的質(zhì)量是多少？ (5)養(yǎng)生壺工作時兩端的實際電壓是多少？(不考慮溫度對電阻的影響) 3. (xx陜西定心卷)如圖甲所示為新一代節(jié)能光波爐，其加熱的能源利用率可高達90%以上，而靠電爐絲加熱的電器只有60～70%.光波爐的部分技術(shù)參數(shù)如圖乙所示. [c牛奶＝2.5103 J/(kg℃)，ρ牛奶＝1.0103 kg/m3] (1)光波爐工作時使用的光波屬于___________波． (2)光波爐在微波擋將一盒 250 mL 的牛奶從 10 ℃ 加熱到 60 ℃ 需要 28 s，則該光波爐在使用微波擋加熱牛奶時的效率為多大？(計算結(jié)果保留整數(shù)) (3)若每天使用該光波爐(微波和光波同時使用)的時間平均為10 min ，則每個月(按30天計算)光波爐消耗的電能為多少千瓦時？ 第3題圖 二．擋位變化的電路圖類 4. (xx西安愛知中學(xué)模擬)圖甲是某一教室的電熱飲水機，通過機內(nèi)溫控開關(guān)S進行自動控制，實現(xiàn)加熱和保溫兩種功能，電路原理圖如圖乙所示．電源電壓恒為額定電壓220 V，R2的阻值為1 012 Ω，當(dāng)開關(guān)S接a時電路中的電流為2.5 A；求： (1)有時水桶內(nèi)壁會有小水滴，它們是因________(填物態(tài)變化的名稱)形成的． (2)開關(guān)S接b時，正常工作時，電路中電流是多少？ (3)正常工作時，該飲水機在保溫狀態(tài)下的功率是多少？ (4)在加熱狀態(tài)下，將水箱中300 mL的水從20 ℃加熱到100 ℃，飲水機至少需要加熱多長時間？(小數(shù)點后保留兩位) 第4題圖 5. 圖甲是一款多功能洗衣機，圖乙是其簡化電路圖，此款洗衣機額定電壓220 V，它有兩個擋位，當(dāng)開關(guān)置于1時(電路接入R1和R2)為加熱狀態(tài)，消耗功率為2 400 W；當(dāng)開關(guān)置于2時(電路接入R2和電動機)為保溫洗滌狀態(tài)，已知電阻R1的阻值為22 Ω，水的比熱容為c水＝4.2103 J/(kg℃)． 第5題圖 (1)在洗衣機內(nèi)加入質(zhì)量為20 kg、初溫為20 ℃的水，求加熱到70 ℃時水吸收的熱量？ (2)電阻R2的阻值是多少？ (3)已知洗衣機在保溫洗滌狀態(tài)下工作時，電動機的功率為240 W，求此時通過電路的總電流為多少？ 6. 如圖所示為某電熱爐的簡化電路圖，R1、R2均為電熱絲，電源電壓為220 V保持不變，當(dāng)斷開開關(guān)S1，S2接b時，電路消耗的總功率為440 W，當(dāng)閉合開關(guān)S1，S2接b時，電路消耗的總功率為1 100 W．求： (1)在低溫擋工作時的電流； (2)在中溫擋工作5 min消耗的電能； (3)在高溫擋工作時電路消耗的總功率．(保留一位小數(shù)) 第6題圖 7. (xx西工大附中模擬)學(xué)校食堂每天利用電熱蒸飯柜(如圖甲所示)給我們提供香噴噴的米飯，其額定電壓為220 V，電熱蒸飯柜有加熱和保溫兩個擋位，其簡化電路圖如圖乙所示，R1的電阻為45 Ω，加熱時的功率為4 840 W，求： (1)當(dāng)開關(guān)S________時，電熱蒸飯柜為加熱狀態(tài)； (2)R2的電阻；該電熱蒸飯柜保溫時的電功率； (3)食堂還會用一臺小風(fēng)扇來換氣送風(fēng)，風(fēng)扇用的電動機線圈電阻為0.6 Ω，接在12 V的電源上，工作時通過線圈的電流為0.5 A，電動機會把一部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，試求電動機的發(fā)熱功率． 第7題圖 三．銘牌結(jié)合電路圖類 8. 如圖甲所示為家用電熱飲水機及其銘牌，圖乙是它的工作簡化電路，R1和R2都是發(fā)熱電阻，其中S是溫度自動控制開關(guān)．當(dāng)溫度升高到一定值時，電熱飲水機自動切換到保溫狀態(tài)．(不計溫度對電阻的影響) (1)當(dāng)開關(guān)S接1時，電熱飲水機處于________狀態(tài)．(選填“加熱”或“保溫”) (2)電熱飲水機加熱時，電路中的電流是多少？電阻R1的阻值是多大？ (3)電熱飲水機保溫11 min，電阻R1所消耗的電能是多少？ 第8題圖 9. 圖甲是一種恒溫調(diào)奶器，可以自動調(diào)試好加水的奶粉，然后加熱到最適合寶寶飲用的溫度40 ℃，還可以自動保溫，特別適合夜間使用．圖乙是調(diào)奶器的相關(guān)參數(shù)表及電路簡圖(R1、R2為電熱絲，S為雙觸點自動開關(guān))．求： 第9題圖 型號：HY101M 加熱功率：500 W 電源：220 V 50 Hz 保溫功率：16 W (1)調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流？(結(jié)果保留兩位小數(shù)) (2)電阻R2的阻值？ (3)若把200 g調(diào)好的奶粉從20 ℃加熱到40 ℃所用時間為32 s，則調(diào)好的奶粉的比熱容是多少？(不計熱損失) 10. (xx愛知中學(xué)模擬)電熱加濕器工作原理：加濕器水箱中部分水通過進水閥門進入電熱槽中受熱至沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣通過蒸氣擴散裝置噴入空氣中，從而提高空氣濕度．下表是某同學(xué)設(shè)計的電熱加濕器部分參數(shù)，其發(fā)熱電路如圖所示，R1、R2為阻值相同的發(fā)熱電阻，1、2、3、4為觸點，S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān)，實現(xiàn)關(guān)、低、高擋的轉(zhuǎn)換． (1)開關(guān)接1、2為“關(guān)”，那么，開關(guān)接________(選填“2、3”或“3、4”)為高溫擋． (2)若加熱前水溫為20 ℃，電熱槽內(nèi)氣壓為標(biāo)準大氣壓，從加熱到沸騰最短時間為2分48秒，這個過程中，電熱絲產(chǎn)生的熱量是多少？電熱槽中水的質(zhì)量是多少千克？[不計熱損失，c水＝4.2103 J/(kg℃)] (3)電阻R1的阻值是多少？ 額定電壓 220 V 額定最大加熱功率 400 W 水箱容積 4 L 適用面積 40～60 m2 (4)對于需要制冷的室內(nèi)，電熱加濕器會使其氣溫升高，請?zhí)岢鲆粭l改進的建議． 第10題圖 11. 如圖甲所示為現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)相結(jié)合的兼具煎藥和保溫功能的煎藥壺，內(nèi)部簡化電路如圖乙所示，部分參數(shù)如下表．[c水＝4.2103 J/(kg℃)] 第11題圖 最大容量 2 L 壺重 1.5 kg 與桌面接觸面積 50 cm2 額定電壓 220 V 加熱功率 1 000 W 保溫功率 44 W (1)當(dāng)開關(guān)S閉合，S1斷開時，煎藥壺處于________(選填“保溫”或“加熱”)狀態(tài)． (2)將裝滿水的煎藥壺放在桌面上，它對桌面的壓強是多少？ (3)其加熱電阻R2的阻值是多大？若不計熱損耗，煎藥壺將滿壺的水從30 ℃加熱到90 ℃，需要多長時間？ 額定電壓 220 V 額定功率 1 100 W 頻率 50 Hz 容量 5 L 12. 如圖甲所示是某型號電烤箱的簡化電路圖，S1是定時開關(guān)，S2是功率選擇開關(guān)，R1與R2是兩個電熱管，此電烤箱有高溫和低溫兩個擋位，功率分別為1 320 W和880 W. 乙 第12題圖 (1)某電熱水壺的銘牌如圖乙所示，若用一移動插座同時為該電烤箱和電熱水壺供電，插座的規(guī)格和價位如下表所示，則應(yīng)選擇規(guī)格為____________的移動插座； 規(guī)格 250 V，5 A 250 V，10 A 250 V，20 A 價位 10元/個 20元/個 30元/個 (2)R2的阻值是多少？當(dāng)功率選擇開關(guān)S2閉合，定時開關(guān)S1設(shè)定時間為10 min，通過插頭的電流是多大？電路能產(chǎn)生多少熱量？ (3)以上熱量如果被質(zhì)量為4 kg、溫度為20 ℃水完全吸收，溫度可以升高到多少？[c水＝4.2103 J/(kg℃)，結(jié)果保留整數(shù)] 13. 如圖所示是某型號電壓力鍋的簡化工作電路圖，R0是保溫電阻，R1是阻值為60.5 Ω的主加熱電阻，R2是副加熱電阻．電壓力鍋煮飯分為“加熱升壓→保壓→保溫”三個階段．接通電源，啟動智能控制開關(guān)S，S自動接到a，同時S1自動閉合，電壓力鍋進入加熱升壓狀態(tài)；當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強達到一定值時，S1自動斷開，進入保壓狀態(tài)，當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強降至一定值時，S1又會自動閉合；當(dāng)保壓狀態(tài)結(jié)束，飯就熟了，S自動接到b，進入保溫狀態(tài)．該電壓力鍋銘牌技術(shù)參數(shù)如下表所示(保壓擋額定功率模糊不清)．求： 第13題圖 某型號電壓力鍋 額定電壓 220 V 額定功率 加熱升壓 1 000 W 保壓 保溫 40 W 電源頻率 50 Hz (1)保溫時電路中的電流； (2)保壓時的額定功率； (3)如果用電壓力鍋煮一次飯，需要加熱升壓15 min，保壓10 min，保溫10 min，請計算這次煮飯共消耗多少kWh 的電能． 四．電路圖結(jié)合坐標(biāo)圖像類(xx.34) 14. 圖甲是同學(xué)們測量小燈泡電阻時所繪制的小燈泡中的電流隨它兩端電壓變化的圖像．為了研究并聯(lián)電路的電流特點，他們又將此燈泡接入如圖乙所示電源電壓保持不變的電路中，閉合開關(guān)S后．小燈泡的實際功率恰為1 W；再閉合開關(guān)S1后，電流表示數(shù)變化了0.1 A．請解答以下問題： 第14題圖 (1)由圖像可知，燈絲電阻隨燈泡兩端電壓的變化規(guī)律是________________________________________________________________________． (2)在乙電路中，定值電阻R的阻值是多少？ 此時電路消耗的總功率是多大？ (3)1 min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的電熱是多少焦耳？ 15. 如圖甲所示是一個電陶爐，其中猛火功率為1 210 W，其工作電路如圖乙所示，R1為大發(fā)熱環(huán)，R2為小發(fā)熱環(huán)且阻值為400 Ω，S為電源開關(guān)，S0為智能溫控開關(guān)，自動控制電陶爐在“猛火”與“文火”之間切換．圖丙是該電陶爐在完成某次“智能煎炒”模式下的發(fā)熱功率隨時間變化的圖像．求： (1)電陶爐在“智能煎炒”模式下的最大工作電流； (2)電陶爐在“文火”煲湯模式工作1 min產(chǎn)生的熱量； (3)電陶爐在“智能煎炒”過程中消耗的電能． 第15題圖 答案 1. (1)通電導(dǎo)體在磁場中受力運動 三 【解析】電動機是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的原理制成的；為了安全，應(yīng)將饅頭機的外殼與大地相連，應(yīng)用三線插頭． 解：(2)由P＝UI可知，通過加熱電阻的電流是 I＝＝≈3.86 A 由P＝UI＝可知，加熱電阻的電阻值 R＝＝≈56.94 Ω 通電2 min加熱電阻產(chǎn)生的熱量 Q＝W＝P熱t(yī)＝850 W260 s＝1.02105 J (3)共同消耗的電能： W總＝P熱t(yī)熱＋P電t電＝85010－3 kW1.5 h＋11010－3 kW h＝1.33 kWh (4)實際加熱電功率為： P熱′＝＝≈702.49 W 2. (1)該電能表在頻率為50 Hz的交流電電路中使用 解：(2)養(yǎng)生壺消耗的電能為： W＝＝0.1 kWh＝3.6105 J (3)由η＝100%可得，水吸收的熱量為： Q吸＝Wη＝3.6105 J87.5%＝3.15105 J (4)由Q吸＝cmΔt可得，壺中水的質(zhì)量為： m＝＝＝1 kg (5)根據(jù)P＝ 可得：R＝ ＝ ＝40 Ω 實際電功率為：P實＝ ＝ ＝1 000 W 則實際電壓為：U實＝ ＝ ＝200 V 3. (1)電磁 解：(2)牛奶的體積V＝250 mL＝250 cm3＝2.510－4 m3 由ρ＝可知，牛奶的質(zhì)量為 m＝ρ牛奶V＝1.0103 kg/m32.510－4 m3＝0.25 kg 牛奶吸收的熱量： Q吸＝c牛奶mΔt＝2.5103 J/(kg℃)0.25 kg(60 ℃－10 ℃)＝3.125104 J 光波爐消耗的電能：W＝Pt＝1 200 W28 s＝3.36104 J 光波爐在微波擋的效率為： η＝100%＝100%≈93% (3)P總＝P微波＋P光波＝1 200 W＋800 W＝2 000 W＝2 kW 一個月光波爐消耗的電能為：W總＝P總t＝2 kW30 h＝10 kWh 4. (1)液化 【解析】水桶內(nèi)壁有小水滴，是由于在溫度較高時，部分水會汽化變成水蒸氣，遇到桶壁變冷時，水蒸氣又液化變成液態(tài)的小水滴． 解：(2)當(dāng)S接a時，只有R1接入電路中，所以R1的電阻是 R1＝＝＝88 Ω 當(dāng)S接b時，R1和R2串聯(lián)接入電路中，總電阻是： R＝R1＋R2＝88 Ω＋1 012 Ω＝1 100 Ω 電路中的電流是：I＝＝＝0.2 A (3)當(dāng)S接b時，該飲水機處于保溫狀態(tài)，所以該飲水機在保溫狀態(tài)下的功率是： P＝UI保＝UI＝220 V0.2 A＝44 W (4)水的質(zhì)量： m＝ρ水V＝1.0103 kg/m330010－6 m3＝0.3 kg 水吸收的熱量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2103 J/(kg℃)0.3 kg(100 ℃－20 ℃)＝1.008105 J 飲水機正常加熱時的電功率： P熱＝UI1＝220 V2.5 A＝550 W 飲水機至少需要的加熱時間： t＝＝＝≈183.27 s 5. 解：(1)水吸收的熱量 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2103 J/(kg℃)20 kg(70 ℃－20 ℃)＝4.2106 J (2)當(dāng)開關(guān)置于1時為加熱狀態(tài)，此時R1與R2并聯(lián) R1的功率P1＝＝＝2 200 W 電阻R2的功率為： P2＝P－P1＝2 400 W－2 200 W＝200 W R2的電阻R2＝＝＝242 Ω (3)洗衣機在保溫洗滌狀態(tài)時，電動機與R2并聯(lián) 此時電路總功率P總＝P2＋P電動機＝200 W＋240 W＝440 W 通過電路的總電流I＝＝＝2 A 6. 解：(1)當(dāng)斷開開關(guān)S1，S2接b時，R1與R2串聯(lián)，電熱爐處于低溫擋 I＝＝＝2 A (2)當(dāng)閉合開關(guān)S1，S2接b時，電路中只有R1接入電路，電路處于中溫擋，消耗的電能W＝P中t＝1 100 W560 s＝3.3105 J (3)電熱絲R1的阻值為R1＝＝＝44 Ω 當(dāng)電路處于低溫擋時，R1與R2串聯(lián)，電路中的總電阻 R串＝＝＝110 Ω 電熱絲R2的阻值為R2＝R串－R1＝110 Ω－44 Ω＝66 Ω 當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接a時，R1與R2并聯(lián)，電熱爐處于高溫擋，電路消耗的總功率 P高＝＋＝＋≈1 833.3 W 7. (1)閉合 【解析】由電路圖可知，開關(guān)S斷開時，R1與R2串聯(lián)；開關(guān)S閉合時，電路為R2的簡單電路．因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由P＝可知，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電熱蒸飯柜功率最小，處于保溫狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)S閉合時，電熱蒸飯柜功率最大，處于加熱狀態(tài)． 解：(2)電熱蒸飯柜處于加熱狀態(tài)時，電路為R2的簡單電路，由P＝可得，R2的電阻： R2＝＝＝10 Ω 電熱蒸飯柜處于保溫狀態(tài)時，R1與R2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電熱蒸飯柜保溫時的電功率： P保溫＝＝＝880 W (3)電動機的發(fā)熱功率： P＝I2R＝(0.5 A)20.6 Ω＝0.15 W 8. (1)保溫 【解析】由電路圖可知，開關(guān)S接1時R1與R2串聯(lián)，開關(guān)S接2時電路為R2的簡單電路，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由P＝可知，開關(guān)S接1時，電路中的電阻最大，功率最小，電熱飲水機處于保溫擋． 解：(2)已知P加熱＝1 100 W，U額＝220 V 由P＝UI可得，電熱飲水機加熱時，電路中的電流為： I＝＝＝5 A 開關(guān)S接2時，電熱飲水機處于加熱擋，R2的電阻： R2＝＝＝44 Ω 開關(guān)接1時，電路中的總電阻為： R總＝＝＝484 Ω 由R總＝R1＋R2可得，R1＝R總－R2＝484 Ω－44 Ω＝440 Ω (3)電熱飲水機保溫時的電流為：I′＝ 電熱飲水機保溫11 min時，電阻R1所消耗的電能： W＝Q＝I′2R1t＝()2R1t＝()2440 Ω1160 s＝6104 J 9. 解：(1)由P＝UI可得，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)時的工作電流： I＝＝≈0.07 A (2)由題意可知，當(dāng)S接“2”時，電路為R1的簡單電路，調(diào)奶器處于保溫狀態(tài)；當(dāng)接“3”時，電路為R1、R2并聯(lián)，調(diào)奶器處于加熱狀態(tài)，因電路中的總功率等于各用電器功率之和，所以R2的電功率： P2＝P加熱－P保溫＝500 W－16 W＝484 W 由P＝可得，電阻R2的阻值：R2＝＝＝100 Ω (3)由P＝可得，32 s調(diào)奶器消耗的電能： W＝P加熱t(yī)＝500 W32 s＝16 000 J 不計熱損失，調(diào)好奶粉吸收的熱量： Q吸＝W＝16 000 J，由Q吸＝c奶粉m(t－t0)可得，調(diào)好奶粉的比熱容： c奶粉＝＝＝4103 J/(kg℃) 10. (1)3、4 【解析】開關(guān)接2、3，R1、R2串聯(lián)接入電路，此時為低溫擋，開關(guān)接3、4，R2被短路，只有R1接入電路，此時為高溫擋． 解：(2)電熱絲產(chǎn)生的熱量 W＝Pt＝400 W(260＋48) s＝6.72104 J 根據(jù)W＝Pt和Q吸＝cm(t－t0)可得： 不計熱量損失，Q吸＝W可得4.2103 J/(kg℃)m(100 ℃－20 ℃)＝6.72104 J，解得m＝0.2 kg (3)電熱加濕器在高擋時，R2被短路，電路中只有R1的簡單電路，根據(jù)P＝可得：R1＝＝＝121 Ω (4)降低電熱槽內(nèi)的氣壓 【解析】電熱加濕器會使需要制冷的室內(nèi)氣溫升高，可以降低電熱槽內(nèi)氣壓來降低沸點，達到改進的目的． 11. (1)保溫 【解析】由圖示電路圖可知，當(dāng)S閉合、S1斷開時，電阻R1、R2串聯(lián)接入電路，電路電阻最大，由P＝可知，此時電路電功率最小，煎藥壺處于保溫狀態(tài)． 解：(2)裝水的質(zhì)量為 m水＝ρ水V水＝1.0103 kg/m3210－3 m3＝2 kg 對桌面的壓力為F＝G總＝m總g＝(m水＋m壺)g＝(2 kg＋1.5 kg)10 N/kg＝35 N 對桌面的壓強為p＝＝＝7103 Pa (3)由P＝可知，電阻R2的阻值： R2＝＝＝48.4 Ω 水吸收的熱量：Q＝c水mΔt＝4.2103 J/(kg℃)2 kg(90 ℃－30 ℃)＝5.04105 J 不計熱損耗時，消耗的電能和水吸收的熱量相等， 由：Q＝W＝Pt可得，加熱時間：t＝＝＝504 s 12. (1)250 V，10 A 【解析】電烤箱和電熱水壺的最大功率為P總＝P電烤箱＋P電水壺＝1 320 W＋1 100 W＝2 420 W 第一個插座的最大功率為P1＝ U1 I1＝250 V5 A＝1 250 W 第二個插座的最大功率為P2＝ U2 I2＝250 V10 A＝2 500 W 第三個插座的最大功率為P3＝ U3 I3＝250 V20 A＝5 000 W 因為P總下載提示(請認真閱讀)
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