2025年山东省聊城市冠县中考一模物理试题(原卷版+解析版)
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这是一份2025年山东省聊城市冠县中考一模物理试题(原卷版+解析版),共35页。试卷主要包含了选择题,填空与作图题,实验探究题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
1. 对物质世界和科技发展的一些认识,下列说法正确的是( )
A. 原子是不可再分的最小粒子
B. 航天器在月球表面利用超声波测绘地貌
C. 核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能
D. 我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号
2. 5月25日,2024年全国科技活动周正式启动,临沂市部分学校开展了人工智能进校园活动。如图所示,同学们与智能机器人交流互动时,机器人的声音( )
A. 不是由振动产生的B. 不能在真空中传播
C. 在气体中传播得最快D. 音调的高低与振幅有关
3. 下图是某物质的三种状态的分子微观模型。甲图中的物质状态变成乙图中的物质状态的过程叫做( )
A. 凝固B. 熔化C. 液化D. 汽化
4. 川北皮影,又称“影子戏”或“灯影戏”,是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者(拦门匠)操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上,如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是( )
A. ①图:海市蜃楼B. ②图:南充清辉阁倒影
C. ③图:手影游戏D. ④图:鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方
5. 手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机,使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测,最符合实际的是( )
A. 质量约为500g
B. 正常使用时,后壳温度约为
C. 充满一次电消耗的电能约为
D. 长度约为1.2dm
6. 下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A. 用吸管喝牛奶利用了大气压强
B. 泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C. 潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D. 飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
7. 将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小
B. 乙烧杯底部受到液体的压强小
C. 甲烧杯中小球受到的浮力大
D. 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
8. 如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
9. 我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( )
A. 倒立、缩小的实像B. 倒立、等大的实像
C. 倒立、放大的实像D. 正立、放大的虚像
10. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A B.
C. D.
11. 如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A. 电压表的示数越大B. 电压表的示数越小
C. 电流表的示数越大D. 电流表的示数越小
12. 汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是( )
A. 汽车的动力由内燃机提供,单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈,对外做功一次
B. 汽车的轮胎刻有花纹,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
C. 静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D. 汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害
13. 我国积极推进可持续性发展,大力发展绿色能源,下列和风力发电原理相同的实验装置是( )
A.
B.
C.
D.
14. 如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m,在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B. 拉力做的有用功为2400J
C. 拉力做功的功率为80W
D. 若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%
15. 如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则( )
A. Ⅱ是灯泡的I﹣U关系图像
B. 灯泡最小功率为1W
C. R的最大阻值为2.5Ω
D. 电路的最大功率为3.6W
二、填空与作图题:本题共5个小题,填空每空1分,作图2分,共15分。
16. 同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图-1,是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是________。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的________。如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点________(选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
17. 胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只需患者随水吞下,经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统,可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被5G无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。
(1)小白同学口服一个胶囊机器人,这个胶囊机器人长约2.7_________(填单位);
(2)如图所示,画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图_________;
(3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W=_________;
(4)如果小白医生想扫描更大范围时,应操作机器人_________(靠近/远离)此区域;
(5)小白医生在远程无线操控机器人时,通过_________波来传递信号。
18. 在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”(如图所示)。发射时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,利用了物体间力的作用是_______ 的;“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。“水火箭”离开地面后能继续往前飞,是因为它具有_______ 。
19. 小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常,他观察家中的电能表示数如1图所示为___________kW•h。现仅接通一台电热水器(其铭牌如2图所示),观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为___________J,其两端电压___________(选填“高于”“等于”或“低于”)220V。
三、实验探究题:本题共4个小题,共30分。
20. 小刚同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来正确的调节方法是 (填写正确选项前的字母);
A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U形管中继续盛装液体
C 取下橡皮管,重新进行安装
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 ________ (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体,_________ ,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为 ________ Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 _______ (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ________________ 。
21. 小涵和小怡一起用如图甲所示的装置“探究水在沸腾前后温度变化的特点”。
(1)观察可以发现,图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误,该错误是________________。纠正错误后,用酒精灯给水加热,观察水温和水中气泡的变化情况,待水温升至60℃左右时,开始记录,每隔1min记录一次水的温度和实验现象,然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像;
(2)小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高,分析后发现是自己读取温度计示数时,视线不规范造成的,根据上面的情况可知,小涵读数时是按图乙中________(选填“A”、“B”或“C”)所示的情景读取的;
(3)小涵在老师的指导下,重新设计了实验,将热源换成电火锅,并进一步探究水沸腾的条件:
①在电火锅内倒入大半锅水,将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上,让玻璃杯中的水面低于锅内水面;
②打开电火锅,对电火锅内的水加热,待锅中的水沸腾一段时间后,用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温________(选填“相同”或“不相同”)。小涵观察还发现,当锅内水沸腾后,玻璃杯中的水________(选填“也沸腾”或“不沸腾”),由此得出水沸腾必须满足的条件:________并且________;
(4)小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热,“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”,根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丙所示;
①由图丙可知,________(选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强;
②本实验中,小怡是用________(选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来表示液体吸收热量的多少。
22. 小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点呢?为此他进行了实验探究。
实验思路:
(1)探究平面镜成像的特点,关键是要确定像的位置和大小;
(2)用玻璃板替代平面镜的好处是______;先将点燃的蜡烛置于玻璃板前,再用一支外形相同______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛在玻璃板后移动,通过是否与像重合来确定像的位置和大小,进而得到平面镜成像的特点;
实验过程:
(3)按照实验思路进行操作,观察到蜡烛与像______时,在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的______,记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像,光屏上______(选填“会”或“不会”)呈现点燃蜡烛的像;
(4)改变蜡烛的位置重复上述操作。多次实验的目的是______;
(5)平面镜所成的像为______(选填“实”或“虚”)像,像与物体关于镜面______;
(6)根据平面镜成像特点,在图2中画出物体AB在平面镜MN中所成的像。______
23. 小华和同学们进行了“探究电流与电阻关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω,2A”“40Ω,1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,出现该故障的原因可能是 ___________ ;(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向 _____ (选填“A”或“B”)端移动;
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I﹣R图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 _______ ;
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器规格是 _____________ ;
(5)实验中滑动变阻器的主要作用除保护电路外,还有 __________________ ;
(6)利用此电路还可以完成的实验:探究 _____________ 。
四、综合应用题:本题共3个小题,共25分。
24. “海葵一号”是中国自主设计并建造亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。思考乐傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg(g 取10N/kg, 海水的密度为 1.0×103kg/m3) 根据已知信息求:
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
25. 小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,R1、R2、R3均为发热电阻,R3的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换:
(1)使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置;
(2)求电加热器电路中R1、R2的阻值;
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η。[电热丝的电阻不随温度变化,c水=4.2×103J/(kg•℃),水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
26. 电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点,得到了快速发展,但仍然存在一些制约其发展的因素,目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
(1)如果用120kW“快充”充电桩给该车充电,汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%,则给该车从最低电量到充满电需多长时间?
(2)电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素,若此电动汽车的能量利用率是75%,计算该车的续航里程;(按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算)
(3)同样条件下,电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L,则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳? (汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/ kg)
2025年山东省聊城市冠县中考物理一模试卷
一、选择题:本题共15个小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 对物质世界和科技发展的一些认识,下列说法正确的是( )
A. 原子是不可再分的最小粒子
B. 航天器在月球表面利用超声波测绘地貌
C. 核电站中的核反应堆利用核聚变获取核能
D. 我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子是由位于原子中心的原子核及核外电子组成的,原子是可分的,故A错误;
B.超声波的传播需要介质,月球表面没有传声的介质,由此可知,航天器在月球表面不能利用超声波测绘地貌,故B错误;
C.核电站中的核反应堆利用核裂变获取核能,故C错误;
D.电磁波可以在真空中传播,所以我国的北斗导航系统利用电磁波传输信号,故D正确。
故选D。
2. 5月25日,2024年全国科技活动周正式启动,临沂市部分学校开展了人工智能进校园活动。如图所示,同学们与智能机器人交流互动时,机器人的声音( )
A. 不是由振动产生的B. 不能在真空中传播
C. 在气体中传播得最快D. 音调的高低与振幅有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音都是由物体振动产生的,故A不符合题意;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,故B符合题意;
C.相同温度下,声音在固体中传播最快,液体次之,气体最慢,故C不符合题意;
D.声音音调与振动频率有关,故D不符合题意。
故选B。
3. 下图是某物质的三种状态的分子微观模型。甲图中的物质状态变成乙图中的物质状态的过程叫做( )
A. 凝固B. 熔化C. 液化D. 汽化
【答案】B
【解析】
【详解】分析这三个图可见:甲图分子排列十分紧密,是固体分子的排列模型;乙图分子排列没有固定的位置,比较松散,是液体分子的排列模型;丙图分子排列分子极度散乱,间距很大,是气体分子的排列模型;物质由甲图直接变成乙图的过程是由固态变成液态的过程,是熔化现象,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 川北皮影,又称“影子戏”或“灯影戏”,是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者(拦门匠)操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上,如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是( )
A. ①图:海市蜃楼B. ②图:南充清辉阁倒影
C. ③图:手影游戏D. ④图:鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方
【答案】C
【解析】
【详解】皮影戏是光源发出的光射到不透明的道具上,在其背后形成的影子落到屏幕上形成的,是光的直线传播形成的;
A.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的,故A不符合题意;
B.倒影是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上,形成的影子,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射,所以鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
5. 手机是常用的电子工具。图示是某款国产手机,使用功率为60W的充电器半小时可充满一次电。下列对于该款手机的估测,最符合实际的是( )
A. 质量约为500g
B. 正常使用时,后壳温度约为
C. 充满一次电消耗的电能约为
D. 长度约为1.2dm
【答案】D
【解析】
【详解】A.手机质量约为100g,故A不符合题意;
B.手机正常使用时,后壳温度约为40℃,故B不符合题意;
C.手机充满一次电消耗的电能约为
故C不符合题意;
D.手机长度略短于人的手掌,约为1.2dm,故D符合题意。
故选D。
6. 下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A. 用吸管喝牛奶利用了大气压强
B. 泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C. 潜水员在水中上升过程受到的压强越来越大
D. 飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
【答案】C
【解析】
【详解】A.用吸管喝牛奶时,先吸去管中的空气,使管中气压变小,在大气压的作用下,牛奶进入吸管再流入口中,利用了大气压原理,故A正确,不符合题意;
B.大气压随着高度的升高而减小,因此泰山山顶的大气压强比山脚下的小,故B正确,不符合题意;
C.潜水员在水中上升过程距离水面的深度越来越小,由可知,受到的压强越来越小,故C错误,符合题意;
D.飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,从而产生了向上的升力,故D正确,不符合题意。
故选C。
7. 将两个完全相同的小球,分别放入装有不同液体的甲、乙两个完全相同的烧杯中,小球静止时两烧杯液面相平,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 甲烧杯中液体的密度小
B. 乙烧杯底部受到液体的压强小
C. 甲烧杯中小球受到的浮力大
D. 甲、乙两烧杯对桌面的压力相等
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,,,所以,小球静止时两烧杯液面相平,根据可知,乙烧杯底部受到液体的压强小,故A错误,B正确;
C.小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,浮力都等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.甲液体密度大于乙液体密度,从图中可知,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据可知,甲液体的质量大于乙液体的质量,烧杯质量相同,小球质量相同,根据
可知,甲烧杯对桌面的压力较大,故D错误。
故选B。
8. 如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C. 升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D. 相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中使用相同规格的加热器,则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,故A不符合题意;
B.吸热能力是物质的属性,保持不变,所以a和b的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化,故B不符合题意;
C.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同;升高相同的温度,a所用时间比b少,则a吸收的热量少,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故C符合题意;
D.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同,则相同时间内两种液体吸收的热量相同,相同时间内a升高的温度比b多,a、b两种液体的质量相等,由可知,a的吸热能力比b弱,故D不符合题意。
故选C。
9. 我国某新型战斗机配有光电搜索跟踪系统,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似。从空中拍摄地面物体时,物体在光电传感器上形成的像是( )
A. 倒立、缩小的实像B. 倒立、等大的实像
C. 倒立、放大的实像D. 正立、放大的虚像
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意可知,系统中的光学元件相当于晶状体,内置光电传感器相当于视网膜,成像原理与人眼相似,人眼成像原理与照相机相似,这说明光电搜索跟踪系统和照相机的原理相似,从空中拍摄地面物体时,物体位于二倍焦距以外,物体在光电传感器上形成的像是倒立、缩小的实像,故A符合题意;
B.倒立、等大的实像,可以用来测焦距,故B不符合题意;
C.倒立、放大的实像,是投影仪的原理,故C不符合题意;
D.正立、放大的虚像,是放大镜的原理,故D不符合题意。
故选A。
10. 图中的电动独轮车依靠电力驱动,低碳环保。当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当电源开关S闭合时指示灯亮起,独轮车处于待机状态,当人站在独轮车上时开关自动闭合,电动机工作,独轮车才开始运动,说明指示灯和电动机并联,可以独立工作,同时开关S处在干路,开关处在电动机所在支路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A. 电压表的示数越大B. 电压表的示数越小
C. 电流表的示数越大D. 电流表的示数越小
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,变阻器连入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律,电路电流不变,因此电流表示数不变;跟电压表并联的那部分电阻变大,根据欧姆定律,跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大,电压表示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12. 汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是( )
A. 汽车的动力由内燃机提供,单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈,对外做功一次
B. 汽车的轮胎刻有花纹,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
C. 静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D. 汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害
【答案】B
【解析】
【详解】A.汽车的动力由内燃机提供,汽油机工作一个循环对外做功1次,单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,飞轮每转2圈,故A错误;
B.汽车的轮胎刻有花纹,是使接触面粗糙,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力的,故B正确;
C.静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D.突然减速时,人因为惯性会具有向前的运动趋势,因此汽车的安全带可以减小突然减速时由于惯性带来的伤害,故D错误。
故选B。
13. 我国积极推进可持续性发展,大力发展绿色能源,下列和风力发电原理相同的实验装置是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】发电机是利用电磁感应现象制成的。
A.通电后原来指向南北方向的小磁针发生了偏转,说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该实验装置是用于研究感应电流的实验,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流,将机械能转化为电能,发电机就是应用了这一原理,故B符合题意;
C.通电后,导体在磁场中运动起来,说明了磁场对电流有力的作用,故C不符合题意;
D.通电后的电磁铁能够吸引铁钉,说明电流的周围存在磁场,利用的是电流的磁效应,探究的是电磁铁磁性的影响因素,故D不符合题意。
故选B。
14. 如图所示装置,工人用250N的拉力,在30s内将重为400N的物体匀速提高了6m,在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B. 拉力做的有用功为2400J
C. 拉力做功的功率为80W
D. 若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为80%
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,动滑轮有效绳子段数,绳子自由端移动的距离为
则绳子自由端移动的速度
故A错误;
B.有用功为
故B正确;
C.拉力做功为
则拉力做功的功率为
故C错误;
D.不计绳重和摩擦,动滑轮重力为
则若用此滑轮提升重500N的物体,滑轮的机械效率为
故D错误。
故选B。
15. 如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则( )
A. Ⅱ是灯泡的I﹣U关系图像
B. 灯泡最小功率为1W
C. R的最大阻值为2.5Ω
D. 电路的最大功率为3.6W
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,灯泡和变阻器R串联,电压表V1测灯泡两端电压,V2测滑动变阻器两端电压。当滑片由a端向b端移动的过程中,变阻器接入电路的阻值减小,则由欧姆定律和串联电路的特点可知电路中电流增大,电压表V1的示数增大,V2的示数减小,故Ⅰ是灯泡的I﹣U关系图像,Ⅱ是变阻器的I﹣U关系图像,故A不符合题意;
B.当滑片滑到a点时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路中电阻最大,灯泡的电流和电压最小,故功率最小;由图乙可知,灯泡两端电压最小为1V,电流最小为0.2A,故灯泡的最小功率为
故B不符合题意;
C.当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,电路中电流最小,变阻器两端电压最大,由图乙可知,此时变阻器的电压、电流分别为为5V、0.2A,则变阻器R的最大阻值为
故C不符合题意;
D.当滑片在b点时,滑动变阻器接入阻值为零,此时电路中的电流最大,故电路的总功率最大,为
故D符合题意
故选D。
二、填空与作图题:本题共5个小题,填空每空1分,作图2分,共15分。
16. 同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图-1,是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是________。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的________。如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点________(选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
【答案】 ①. 同种电荷相互排斥 ②. 光的色散 ③. 右
【解析】
【详解】[1]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,图-1中,用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是同种电荷相互排斥。
[2]太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫光的色散现象。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的色散。
[3]如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点为支点,悬挂点左侧部分的力臂大于悬挂点右侧部分的力臂,根据杠杆的平衡条件,勺子悬挂点右侧部分的重力较大,故勺子悬挂点右侧的质量较大一些。
17. 胶囊胃镜机器人
“胶囊胃镜”全称为“遥控胶囊内镜系统”,被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”。胶囊机器人另一个名字为磁控胶囊内镜,重为0.05N。它只需患者随水吞下,经过15 分钟左右便可完成胃部检查。典型的胶囊内窥镜包含几个主要组件:外壳,光学窗口,LED阵列,光学透镜,CMOS图像传感器,射频发射器,天线和电源。医生通过胶囊胃镜系统,可以实时精确操控的体外磁场来控制胶囊机器人在胃内的运动,改变胶囊姿态,按照需要的角度对病灶重点拍摄照片,从而达到全面观察胃黏膜并做出诊断的目的。在这个过程中,图像被5G无线传输至便携记录器,数据导出后,还可继续回放以提高诊断的准确率。
(1)小白同学口服一个胶囊机器人,这个胶囊机器人长约2.7_________(填单位);
(2)如图所示,画出胶囊机器人在胃中所受重力示意图_________;
(3)胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功W=_________;
(4)如果小白医生想扫描更大范围时,应操作机器人_________(靠近/远离)此区域;
(5)小白医生在远程无线操控机器人时,通过_________波来传递信号。
【答案】 ①. cm ②. ③. 5×10-4J ④. 远离 ⑤. 电磁
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲可知,胶囊机器人长大约等于两个手指的宽度,约2.7cm。
(2)[2]从胶囊机器人的重心沿竖直向下画出重力的示意图,如图所示:
(3)[3]胶囊机器人在胃中每下降1cm,重力做功
W=Gh=0.05N×0.01m=5×10-4J
(4)[4]凸透镜成实像,物距变大,像变小,如果小白医生想扫描更大范围时,让像小一些,应操作机器人远离此区域。
(5)[5]电磁波可以传递信息,医生在远程无线操控机器人,通过电磁波来传递信号。
18. 在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”(如图所示)。发射时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,利用了物体间力的作用是_______ 的;“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。“水火箭”离开地面后能继续往前飞,是因为它具有_______ 。
【答案】 ①. 相互 ②. 减小 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1]“水火箭”向下喷水,对水施加一个向下的力,“水火箭”获得一个向上的升力,利用了物体间力的作用是相互的。
[2]“水火箭”飞出后,瓶内气体对外做功,温度降低,内能减小。
[3]一切物体都有保持其运动状态不变的性质,叫做惯性。“水火箭”离开地面后能继续往前飞,是因为它具有惯性,要保持其原来的运动状态。
19. 小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常,他观察家中的电能表示数如1图所示为___________kW•h。现仅接通一台电热水器(其铭牌如2图所示),观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为___________J,其两端电压___________(选填“高于”“等于”或“低于”)220V。
【答案】 ①. 3023.6 ②. 9×104J ③. 等于
【解析】
【详解】[1]电能表的读数方法:最后一位是小数,由1图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。
[2]电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次,电能表参数“3200imp/(kW·h)”,则 1min 内消耗电能为
[3]由2图可知,电热水器的额定功率为1500W,电热水器的实际功率为
即电热水器的实际功率等于额定功率,所以实际电压等于额定电压,为220V。
三、实验探究题:本题共4个小题,共30分。
20. 小刚同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,接下来正确的调节方法是 (填写正确选项前的字母);
A. 将U形管右侧高出部分的液体倒出
B. 向U形管中继续盛装液体
C. 取下橡皮管,重新进行安装
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 ________ (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体,_________ ,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8cm,请你计算该处水的压强为 ________ Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 _______ (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ________________ 。
【答案】(1)C (2)不属于
(3)深度越大 (4)800
(5) ①. 错误 ②. 没有控制液体的深度相同
【解析】
【小问1详解】
实验前,小遥没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,则接下来他应该拆除橡胶管重新安装,故选C。
【小问2详解】
上端开口,下端连通的容器叫连通器;液体压强计的左端是密闭的,所以不属于连通器。
【小问3详解】
比较丙、丁两图可知,液体密度相同,丁中探头深度大,U形管两管液面的高度差大,液体压强也大,故可以得出的结论是:同种液体,深度越大,液体压强越大。
【小问4详解】
探头在水中的深度为8cm时受到的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
【小问5详解】
[1][2]探究液体压强和液体密度的关系,保持深度不变,向丙图烧杯中多次加盐水,改变了液体密度的同时也改变了液体深度,故他的结论是错误的,因为没有控制液体的深度相同。
21. 小涵和小怡一起用如图甲所示的装置“探究水在沸腾前后温度变化的特点”。
(1)观察可以发现,图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误,该错误是________________。纠正错误后,用酒精灯给水加热,观察水温和水中气泡的变化情况,待水温升至60℃左右时,开始记录,每隔1min记录一次水的温度和实验现象,然后根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像;
(2)小涵发现自己每次记录的温度值都要比同一次小怡记录的数值高,分析后发现是自己读取温度计示数时,视线不规范造成的,根据上面的情况可知,小涵读数时是按图乙中________(选填“A”、“B”或“C”)所示的情景读取的;
(3)小涵在老师的指导下,重新设计了实验,将热源换成电火锅,并进一步探究水沸腾的条件:
①在电火锅内倒入大半锅水,将装有适量水的玻璃杯放入电火锅中的支架上,让玻璃杯中的水面低于锅内水面;
②打开电火锅,对电火锅内的水加热,待锅中的水沸腾一段时间后,用温度计测量可以发现锅内和玻璃杯中的水温________(选填“相同”或“不相同”)。小涵观察还发现,当锅内水沸腾后,玻璃杯中的水________(选填“也沸腾”或“不沸腾”),由此得出水沸腾必须满足的条件:________并且________;
(4)小怡在老师的指导下用相同热源对初温和质量都相等的不同液体A、B同时加热,“探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关”,根据实验数据绘制出温度随时间变化的关系图像如图丙所示;
①由图丙可知,________(选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强;
②本实验中,小怡是用________(选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来表示液体吸收热量的多少。
【答案】 ①. 温度计玻璃泡与容器底部接触。 ②. A ③. 相同 ④. 不沸腾 ⑤. 达到沸点 ⑥. 继续吸热 ⑦. B ⑧. 加热时间的长短
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中实验仪器的组装存在一处明显的错误,该错误是温度计玻璃泡与容器底部接触。
(2)[2]按A读数,会造成读数偏大,按C读数,会造成读数偏小,按B读数,是正确的,故小涵读数时是按图乙中A所示的情景读取的。
(3)[3][4][5][6]待锅中的水沸腾一段时间后,玻璃杯中的水与锅中的沸腾的水温度相同,但是玻璃杯中的水不沸腾,因为玻璃杯中的水虽然达到了沸点,但是玻璃杯中的水与锅中的沸腾水温度相同,无法继续吸热,所以玻璃杯中的水不沸腾,说明沸腾的条件是达到沸点且能继续吸热。
(4)[7]加热时间相同,即吸收热量相同,B液体温度的改变量小,则B液体的吸热能量强,比热容更大。
[8]相同热源加热的目的是,保证不同液体在相同时间内吸收热量相同,则小怡是用加热时间的长短来表示液体吸收热量的多少。
22. 小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点呢?为此他进行了实验探究。
实验思路:
(1)探究平面镜成像的特点,关键是要确定像的位置和大小;
(2)用玻璃板替代平面镜的好处是______;先将点燃的蜡烛置于玻璃板前,再用一支外形相同______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛在玻璃板后移动,通过是否与像重合来确定像的位置和大小,进而得到平面镜成像的特点;
实验过程:
(3)按照实验思路进行操作,观察到蜡烛与像______时,在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的______,记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像,光屏上______(选填“会”或“不会”)呈现点燃蜡烛的像;
(4)改变蜡烛的位置重复上述操作。多次实验的目的是______;
(5)平面镜所成的像为______(选填“实”或“虚”)像,像与物体关于镜面______;
(6)根据平面镜成像特点,在图2中画出物体AB在平面镜MN中所成的像。______
【答案】 ①. 便于确定像的位置 ②. 未点燃 ③. 完全重合 ④. 距离 ⑤. 不会 ⑥. 寻找普遍规律,避免偶然性 ⑦. 虚 ⑧. 对称 ⑨.
【解析】
【详解】(2)[1]玻璃板有透光性,既能成像,又能透过玻璃板看见玻璃板后的物体,应选择玻璃板来研究平面镜成像特点,这样做的目的是便于确定像的位置。
[2]为使得明暗对比更强烈,成像更清晰,玻璃板后的蜡烛应不点燃。
(3)[3][4]按照实验思路进行操作,观察到蜡烛与像完全重合时,根据等效替代法,此时玻璃板后的蜡烛位置即为像的位置,在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置;实验还要探究物距和像距的关系,所以要测量蜡烛和像到平面镜的距离。
[5]实像能用光屏承接,虚像不能。试着用光屏承接平面镜后面的像,光屏上不会呈现点燃蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。
(4)[6]改变蜡烛的位置重复上述操作,多次实验的目的是为了得出普遍结论,避免偶然性。
(5)[7][8]由(3)中分析可知,平面镜成的是虚像;实验发现,像与物的连线与镜面垂直,且像距等于物距,可得:平面镜成的像与物体关于镜面对称。
(6)[9]平面镜成的像与物关于平面镜对称,分别作点、关于平面镜的对称点、并连接即为AB在平面镜中所成的像,作图如下:
23. 小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω,2A”“40Ω,1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,出现该故障的原因可能是 ___________ ;(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向 _____ (选填“A”或“B”)端移动;
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化I﹣R图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 _______ ;
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器规格是 _____________ ;
(5)实验中滑动变阻器的主要作用除保护电路外,还有 __________________ ;
(6)利用此电路还可以完成的实验:探究 _____________ 。
【答案】(1)定值电阻短路
(2)B (3)反比
(4)“40Ω,1A”
(5)见解析 (6)电流与电压的关系
【解析】
【小问1详解】
连好电路后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能电压表被短路或者与电压表并联的用电器短路,可能定值电阻短路。
【小问2详解】
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数不变,再次读取电流表的示数。
【小问3详解】
在误差范围内,图象上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,即U=IR不变,说明电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问4详解】
当5Ω接入电路时,电流0.4A,由欧姆定律可知,电压表示数为UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V
电源由三节干电池组成,电源电压为4.5V,则滑动变阻器的电压为U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V
则滑动变阻器的电压是定值电阻电压的
根据串联电压之比等于电阻之比,滑动变阻器的电阻始终是定值电阻的1.25倍,当定值电阻是20Ω时,滑动变阻器的电阻为1.25×20Ω=25Ω>20Ω
必须选择滑动变阻器规格是“40Ω,1A”。
【小问5详解】
探究电流与电阻的关系,需要控制电阻两端的电压不变,所以滑动变阻器控制定值电阻两端的电压一定。
【小问6详解】
探究电流与电压的关系,保持电阻不变,改变电压,所以用此电路还可以完成探究电流与电压的关系。
四、综合应用题:本题共3个小题,共25分。
24. “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上工作,从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。思考乐傲傲同学查阅资料得知:“海葵一号”的质量是3.7×107kg,满载时排开海水的质量是1.0×108kg(g 取10N/kg, 海水的密度为 1.0×103kg/m3) 根据已知信息求:
(1)“海葵一号”满载时受到的浮力;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量;
(3)当一架3×104N的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是0.06m2,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。
【答案】(1)1.0×109N;(2)6.3×107kg;(3)
【解析】
【详解】解:(1)“海葵一号”满载时受到的重力
“海葵一号”漂浮在海面上,根据二力平衡,“海葵一号”满载时受到的浮力
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量
(3)直升机在水平停机坪上,对停机坪的压力
直升机对停机坪的压强
答:(1)“海葵一号”满载时受到的浮力为1.0×109N;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量为6.3×107kg;
(3)直升机对停机坪的压强为5×105Pa。
25. 小明家买了一个既可烤肉、又可以吃火锅的多挡位电火锅,其内部电路原理如图所示,部分参数如表所示,R1、R2、R3均为发热电阻,R3的阻值为44Ω。旋转开关S,让其和触点1和2、2和3或3和4接触时,可实现不同挡位的转换:
(1)使用中温挡时旋转开关应该旋转到跟______触点接触的位置;
(2)求电加热器电路中R1、R2的阻值;
(3)在高温挡模式下,向锅内装2kg温度为20℃的水,高温挡连续正常工作210s,水温升高到70℃,这时电火锅的加热效率η。[电热丝的电阻不随温度变化,c水=4.2×103J/(kg•℃),水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率]
【答案】(1)2和3 (2)66Ω,44Ω
(3)90.9%
【解析】
【小问1详解】
旋转开关S和触点1和2接触时,R1、R2串联接入电路中,此时电路的总电阻最大,由可知,此时电路的总功率最小,为低温挡;与3和4接触时,R2、R3并联,此时电路的总电阻最小,由可知此时总功率最大,为高温挡;则与2和3接触时为中温挡,此时只有R2工作。
【小问2详解】
中温挡时,只有R2工作,则阻值为
低温挡时,R1、R2串联,总电阻为
则阻值为
【小问3详解】
高温挡时,R2、R3并联,此时功率为
则高温挡功率为
则高温挡连续正常工作210s消耗电能
水吸收的热量为
则电火锅的加热效率
26. 电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点,得到了快速发展,但仍然存在一些制约其发展的因素,目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如下表。
(1)如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电,汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%,则给该车从最低电量到充满电需多长时间?
(2)电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素,若此电动汽车的能量利用率是75%,计算该车的续航里程;(按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算)
(3)同样条件下,电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L,则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳? (汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/ kg)
【答案】(1)3.2min
(2)40km (3)4.32×107J,3.22×108J
【解析】
【小问1详解】
需要充入的电能为
则充电时间为
【小问2详解】
汽车行驶时消耗的电能为
百公里耗电量为12kW·h/100km,则该车的续航里程为
【小问3详解】
10L汽油质量为
汽油完全燃烧释放的热量为
即燃油汽车百公里消耗的能量为,电动汽车百公里消耗的能量为
物理量
参数
额定电压
220V
中温挡功率
1100W
低温挡功率
440W
电池容量
8kW·h
百公里耗电量
12kW·h/100km
物理量
参数
额定电压
220V
中温挡功率
1100W
低温挡功率
440W
电池容量
8kW·h
百公里耗电量
12kW·h/100km
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