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2025-2026学年辽宁省大连市第二十三中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年诺贝尔物理学奖授予了三位科学家以表彰他们对量子信息科学做出的贡献。下列说法正确的是
A. 普朗克提出的“光子说”是量子理论的有力证明
B. 德布罗意提出的波粒二象性与量子理论是矛盾的
C. 玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和能级的概念
D. 为了解释黑体辐射规律，康普顿提出了电磁辐射的能量是量子化的
2.电磁波在生活中有着广泛的应用，下列原理解释正确的是( )
A. 阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中射线的作用
B. 微波炉利用红外线的热效应快速加热食物
C. 验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光
D. 常用的电视机遥控器通过发出微波信号来遥控电视机
3.对于以下光学现象的说法中正确的是( )
A. 图甲是双缝干涉示意图，若只减小挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将减小
B. 图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，下图对应狭缝较窄
C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D. 图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的
4.与下列图片相关的物理知识说法正确的是( )
A. 甲图，卢瑟福通过粒子散射实验，发现了质子
B. 乙图，若储罐内不导电液体液面上升，则电路振荡周期增大
C. 丙图，康普顿效应说明光子具有波动性
D. 丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行，称为链式反应，其中核裂变反应方程为
5.下列关于热学中的一些说法，正确的是( )
A. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积减小，那么它一定向外放热
B. 分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小，分子的引力势能也减小
C. 布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在永不停息地做无规则的热运动
D. 一定质量的理想气体，如果体积不变，分子每秒平均碰撞器壁次数随着温度降低而增大
6.年月，我国“天问三号”在火星表面完成采样任务升空返回，其火星表面上升器中搭载了钚核电池，利用衰变释放的能在极寒的火星夜为设备供热供电。已知钚的衰变方程为。则( )
A. 为氦核，该衰变属于衰变
B. 衰变前钚的质量大于衰变后铀与的质量之和
C. 火星夜的极寒环境会显著延长钚的半衰期
D. 的比结合能大于的比结合能
7.如图所示，一定质量的理想气体，经历的循环过程，其中是等容过程，是等温过程，是等压过程。下列有关气体的描述正确的是( )
A. 、两个状态中，在状态气体分子平均动能比大
B. 气体从状态到状态的过程中，气体体积增大，吸收热量，内能增加
C. 气体从状态到状态的过程中，气体压强增大，外界对气体做正功，气体内能增加
D. 气体从状态到状态的过程中，容器内气体分子的数密度增大，容器内壁单位面积上受到的压力不变
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列关于固体、液体、气体的说法正确的是( )
A. 非晶体的物理性质是各向同性，而晶体的物理性质都是各向异性
B. 已知某种气体的密度为、摩尔质量为、阿伏加德罗常数为，则单位体积的分子数为
C. 水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃
D. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间斥力小于引力
9.氢原子的部分能级图如图甲所示，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，能辐射出多种频率的光，这些光照射到同种材料后发生光电效应，产生的光电流与电压关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 由于跃迁时辐射的光子能量不连续，因此氢原子光谱是线状谱
B. 氢原子从能级跃迁到能级，核外电子动能增大
C. 、、三种光子的波长关系满足
D. 图线的光对应从能级向能级的跃迁
10.在磁感应强度为的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生衰变放出了一个粒子。放射出的粒子及生成的新核在与磁场垂直的平面内做圆周运动。粒子的运动轨道半径为，质量为，电荷量为。下面说法正确的是( )
A. 衰变后产生的粒子与新核在磁场中运动的轨迹箭头表示运动方向正确的是图丙
B. 衰变后经过时间新核可能与粒子再次相遇
C. 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，环形电流大小为
D. 若衰变过程中释放的核能都转化为粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.下列是普通高中物理课程标准中列出的两个必做实验的部分步骤，请完成实验操作和计算。
传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量如温度、光、声等转换成便于测量的量电学量，例如热敏传感器。某热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由该热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图。问：
为了使温度过高时报警器响铃，应接在 选填“”或“”处。
若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”移动。
油膜法估测分子大小的实验，每油酸酒精溶液中有纯油酸，用注射器测得这样的溶液共计滴。现将滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的油酸分子直径 。选填“偏大”、“偏小”或“不变”
12.在“测玻璃的折射率”实验中。
为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是
A.必须选用上下表面平行的玻璃砖
B.大头针应垂直地插在纸面上
C.选择的入射角应尽量小些
D.大头针和及和之间的距离适当大些
甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以点为圆心，为半径画圆，交延长线于点，过点和点作垂直法线的直线分别交于点和点，如图所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率 ；
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图、所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比 ；乙同学测得的折射率与真实值相比 。均选填“偏大”“偏小”或“不变”
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核，同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。已知质子质量为，氦核质量为，电子质量为，相当于的能量，真空中的光速。
写出这个核反应方程；
这一核反应能释放多少能量？
已知太阳每秒释放的能量为，则太阳每秒减少的质量为多少千克？
14.如图所示，阴影部分为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，为一半径为的圆弧，为圆弧的圆心，构成正方形。在处有一单色点光源，上述材料对该单色光的折射率为。已知真空中光速为，若只考虑首次从点光源直接射向圆弧的光线，求：
该单色光从处射出到达点所用的时间；
从点光源射向圆弧的光中，有一部分不能从直接射出，这部分光射在圆弧上的弧长。
15.某物理探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态时触动报警器。从状态到状态的过程中，气体内能增加了，大气压强，重力加速度取，求：
气体在状态时的压强；
气体由状态到状态的过程中，从外界吸收的热量；
达到状态后，由于意外导致容器开始缓慢漏气，漏气过程中容器内温度视为不变，求活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：爱因斯坦提出了“光子说”，故A错误；
B、量子理论是描述微观世界的理论，波粒二象性是描述微观粒子既能表现出波动性，也能表现出粒子性，两者都是描述微观世界的理论，不矛盾，故B错误；
C、波尔是第一个将“量子”概念引入原子领域的科学家，并且提出了定态和能级的概念，故C正确；
D、为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了电磁辐射的能量是量子化的，故D错误。
故选：。
掌握有关原子物理内容的物理学史，知道各物理学家的主要贡献。
本题考查了物理学史，是常识性问题，也高考考查的内容之一，要加强记忆，与主干知识一起学习。
2.【答案】
【解析】解：阳光中几乎不含射线，晒黑皮肤主要是紫外线的作用，故A错误；
B.微波炉利用微波使食物分子共振加热，并非利用红外线的热效应，故B错误；
C.紫外线具有荧光效应，能使钞票上的荧光物质发光，故C正确；
D.电视机遥控器通过发出红外线信号实现控制，并非微波信号，故D错误。故选：。
结合紫外线、微波、红外线等不同电磁波的特性与生活应用，逐一分析选项中电磁波的应用原理是否正确。
本题考查电磁波在生活中的应用，属于基础概念辨析题，侧重对不同电磁波用途的理解，难度较低。
3.【答案】
【解析】解：根据双缝干涉图样的相邻亮条纹间距公式：，减小双缝间距时，两相邻亮条纹间距离将增大，故A错误；
B.在单缝衍射的现象中，入射光的波长一定时，狭缝越窄，衍射现象越明显，条纹越宽，在图乙中的下图条纹较窄，对应狭缝较宽，故B错误；
C.用干涉法检测工件表面平整程度时，应用了薄膜干涉原理，同一条纹对应相同的空气膜厚度等厚干涉，条纹向空气膜较厚一侧弯曲，说明此处空气膜厚度更小，工件表面在此处凸起，故C正确；
D.在图丁中所示的偏振片实验中，当两偏振片透振方向垂直时，不会有光透过，光屏上是黑暗的。当两偏振片透振方向不完全垂直时，会有光透过，只是与、的透振方向完全相同时透光少，光屏上也是亮的，故D错误。
故选：。
结合双缝干涉条纹间距公式、单缝衍射规律、薄膜干涉检测平整度原理，偏振现象逐一分析各选项对应的光学现象规律。
本题综合考查光的干涉、衍射、偏振现象的原理与应用，涵盖多个基础光学实验，侧重对实验规律的理解，难度适中，能有效考查学生对光学核心概念的掌握情况。
4.【答案】
【解析】解：卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型，并非发现质子，故A错误；
B.不导电液体液面上升时，电容器极板间等效介电常数增大，电容增大，根据振荡电路周期公式
电路振荡周期增大，故B正确；
C.康普顿效应揭示了光子的粒子性，而非波动性，故C错误；
D.重核裂变反应方程需包含入射中子，且反应前后中子数不守恒，给出的方程不符合裂变反应实际，故D错误。
故选：。
结合粒子散射实验结论、振荡电路周期公式、康普顿效应本质及重核裂变链式反应规律，逐一分析各选项的物理原理与说法正误。
本题综合考查原子物理、电磁振荡等多个模块的基础实验与概念，覆盖范围广，侧重对物理史实、公式及现象本质的理解，属于基础综合题，能有效检验学生对多模块知识的掌握情况。
5.【答案】
【解析】解：一定质量的理想气体，如果压强不变，体积减小，则由理想气体状态方程可知，其温度也减小。
因为气体温度减小，所以其内能减小，则：，
因为气体体积减小，则外界对气体做功，则：，
则由热力学第一定律可知：，即气体一定向外放热，故A正确；
B.分子间距增大时，引力、斥力同时减小；分子势能变化分情况：时，间距增大势能减小，时，间距增大势能增大，势能不一定减小，故B错误；
C.布朗运动间接反映并证明了分子热运动，布朗运动是悬浮固体小颗粒的运动，反映液体或气体分子无规则热运动，不是反应颗粒内部分子做无规则，故C错误；
D.体积不变，若温度降低，则由理想气体状态方程可知，其压强也减小。
因为温度降低，则分子平均动能变小、分子平均速率变小，又因为压强减小，每秒碰撞器壁次数减少，故D错误。
故选：。
A.结合题意，由理想气体状态方程及热力学第一定律，即可分析判断；
B.结合题意，根据分子力与分子势能的特点，即可分析判断；
C.结合题意，根据布朗运动的实质，即可分析判断；
D.结合题意，根据理想气体状态方程、温度与分子平均动能的关系及压强的微观含义，即可分析判断。
本题考查热力学第一定律的表达和应用，解题时需注意，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么外界对物体做的功加上物体从外界吸收的热量等于物体内能的增加。
6.【答案】
【解析】解：根据核反应的电荷数守恒和质量数守恒：电荷数守恒：，即
代入数据可得
质量数守恒：
即
得，因此为氦核，该衰变属于衰变，故A错误；
B.衰变过程释放核能，根据质能方程释放能量意味着存在质量亏损，即衰变前钚的质量大于衰变后铀与的质量之和，故B正确；
C.半衰期是原子核的固有属性，仅由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境条件无关，极寒环境不会改变钚的半衰期，故C错误；
D.比结合能越大，原子核越稳定。衰变后生成的铀比钚更稳定，因此铀的比结合能大于钚的比结合能，故D错误。
故选：。
根据核反应方程的质量数和电荷数守恒确定的种类与衰变类型，结合质量亏损、半衰期的固有性、比结合能与原子核稳定性的关系逐一判断选项。
本题结合我国航天热点情境考查原子核物理基础，涵盖衰变类型判断、质量亏损、半衰期性质及比结合能等核心知识点，属于中等难度的原子物理概念辨析题。
7.【答案】
【解析】解：由题意及题图可知：
是等容过程，，则由可知，；
是等温过程，，；
是等压过程，，则由可知，。
由此可知：
，，。
因为，所以、两个状态中，状态的气体分子平均动能与状态相同。
气体从状态到状态的过程中，气体压强增大，气体体积不变，则外界对气体不做功，气体温度升高，则气体内能增加。
气体从状态到状态的过程中，气体体积增大，则气体对外界做功，气体温度不变，则气体内能不变，则由可知，，即气体吸收热量。
气体从状态到状态的过程中，气体的压强不变、体积减小，则容器内气体分子的数密度增大，容器内壁单位面积所受压力保持不变。
故ABC错误，D正确。
故选：。
首先结合题意及题图，根据理想气体状态方程，确定三个状态下气体的压强、体积、温度的大小关系，然后再结合热力学第一定律，依次判断即可。
本题考查热力学第一定律的表达和应用，解题时需注意，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么外界对物体做的功加上物体从外界吸收的热量等于物体内能的增加。
8.【答案】
【解析】解：、非晶体的物理性质表现为各向同性；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体由于内部小晶粒排列杂乱无章，物理性质表现为各向同性。因此“晶体的物理性质都是各向异性”的说法错误，故A错误；
B、气体的摩尔体积。单位体积内的分子数等于单位体积与阿伏加德罗常数的乘积，即，故B正确；
C、浸润是指液体与固体接触时，液体附着在固体表面的现象。不浸润是指液体与固体接触时，液体不附着在固体表面而收缩成球形的现象。水银在玻璃上形成“圆珠状”液滴，说明水银不附着在玻璃表面，即水银不浸润玻璃，故C正确；
D、液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间距离大于平衡距离。此时分子间的引力大于斥力，分子力表现为引力，从而使液体表面有收缩的趋势，故D正确。
故选：。
逐一分析各选项涉及的晶体与非晶体性质、分子数计算、浸润现象及表面张力成因等知识点，判断其正确性。
关于晶体、非晶体、浸润和不浸润，以及液体表面张力的相关知识，都是属于识记性内容，需要在平时的学习中多看、多记、多积累。
9.【答案】
【解析】解：、根据玻尔理论，氢原子的能级是不连续的，则跃迁时辐射的光子能量不连续，因此氢原子光谱是线状谱，故A正确；
B、氢原子从能级跃迁到能级，核外电子运动的轨道半径减小，根据，可得动能，可知氢原子从能级跃迁到能级，核外电子动能增大，故B正确；
、图乙可知光遏止电压最小，根据可知的最大初动能最小，结合光电效应方程可知光频率最小，波长最长，是从能级跃迁到能级产生的，同理可知图线的光的频率最大，波长最短，是从能级跃迁到能级产生的，根据玻尔理论
可知
联立可得，故CD错误。
故选：。
氢原子的能级是不连续的，跃迁时辐射的光子能量不连续，因此氢原子光谱是线状谱；根据氢的核外电子轨道的变化，结合库仑力提供向心力分析；根据玻尔理论分析，结合光电效应方程分析。
解决本题的关键掌握能级跃迁与发出或吸收光子能量的关系，对于可见光应注意掌握光效应方程，注意理解影响光电子的最大初动能因素。
10.【答案】
【解析】解：衰变后产生的粒子与新核都带正电荷，且在轨迹相切处的速度方向相反，根据左手定则可知在轨迹相切处受到的洛伦兹力的方向相反，所以二者的轨迹是外切圆，同时根据左手定则可知二者运动的方向都是逆时针方向，所以正确的是图丁，故A错误；
B.根据核反应方程
粒子的质量为，则新核的质量为
粒子的电荷量为，则新核的电荷量为
根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式可知各自的周期为
当为的整数倍时，两核可能再次相遇。故B正确；
C.粒子做匀速圆周运动，可以等效成一个环形电流，环形电流大小为，故C正确；
D.根据能量守恒
结合圆周运动以及两核的相互关系，整理得
由质能方程
解得
故D正确。
故选：。
根据动量守恒结合左手定则判断粒子的运动轨迹；根据质量数守恒和电荷数守恒判断新核的质量和电荷量，根据粒子和新核的周期判断二者能否相遇；根据电流的定义分析；根据牛顿第二定律求得粒子和新核的动量，根据质能方程结合动量和动能的关系求解质量亏损。
本题是原子核内容与磁场的综合，首先是衰变问题，质量数与电荷数守恒；再就是衰变前后动量守恒，衰变后做匀速圆周运动，由牛顿第二定律就能求出半径之比。
11.【答案】
右
偏大

【解析】解：由图甲可知，热敏电阻阻值随温度升高而减小，在图乙的左侧控制电路中，当温度过高时，阻值减小，根据欧姆定律可知电路中的电流会增大，使电磁铁的磁性增强，从而将衔铁吸向左侧，与触点接触。为了让报警器在此时响铃，报警器所在的工作电路需要通过触点接通，所以应接在处；
若要使启动报警的温度降低些，则的报警阻值会增大一些，报警时电路电流不变，则滑动变阻器的阻值应减小一些，则应将滑动变阻器的滑片向右移动。
若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则估算的面积偏小，由油酸分子直径可知，估算的油酸分子直径偏大。
故答案为：；右；偏大。
根据欧姆定律结合图像、控制电路分析判断；
根据欧姆定律结合图像判断；
分析油膜面积变化，结合体积公式判断。
本题关键掌握温度报警电路的工作原理和油膜法估测分子大小的实验误差分析方法。
12.【答案】
偏小
不变

【解析】解：玻璃上下表面不平行不影响得到入射角和折射角，也能测出折射率，故A错误；
B.为了减小入射光线和出射光线方向上的误差，大头针应垂直地插在纸面上，故B正确；
C.选择的入射角应尽量大一些，以减小测量误差，故C错误；
D.大头针和及和之间的距离适当大些，可减小确定光线时产生的误差，故D正确。
故选：。
根据几何关系可得玻璃的折射率为
如图为在图中分别作出的实际光路图图中实线和以 、为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图图中虚线
比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则甲同学测得的折射率与真实值相比偏小；
图中对折射率的测量无影响，即乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
故答案为：；；偏小，不变。
玻璃上下表面不平行不影响得到入射角和折射角；大头针应垂直地插在纸面上；选择的入射角应尽量大一些；大头针和及和之间的距离适当大些。
根据几何关系结合折射率定义计算。
作出对应的光路图，比较入射角和折射角的变化分析。
掌握“测玻璃的折射率”的实验注意事项，能够根据几何关系得到入射角和折射角的正弦，作出对应的光路图是解题的基础。
13.【答案】核反应方程为 这一核反应能释放多少能量为 已知太阳每秒释放的能量为，则太阳每秒减少的质量为
【解析】解：四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应方程为。
根据爱因斯坦质能方程，核反应质量亏损为，代入数据解得，对应的。
太阳每秒减少的质量为。
答：核反应方程为；
这一核反应能释放多少能量为；
已知太阳每秒释放的能量为，则太阳每秒减少的质量为 。
根据质量数和电荷数守恒推导核反应方程式；
根据爱因斯坦的质能方程列式求解；
根据质能方程列式解答。
考查核反应方程的书写规则和爱因斯坦的质能方程的应用，熟练掌握质能方程是关键，计算难度较大，属于中等难度考题。
14.【答案】该单色光从处射出到达点所用的时间是；
有一部分不能从直接射出，这部分光射在圆弧上的弧长是
【解析】光线从点到圆弧，光传播的速度为
光线从点到圆弧，光传播的距离为
传播的时间为为
光线从圆弧到点，光线传播的时间为
光线从到所用的时间
代入数据得
设该种材料的临界角为，则
解得
如图所示
从点发出的光设在点恰好发生全反射，光不能从之间射出，由几何关系则，
由正弦定理
可得
则
可知之间对应的圆心角是，根据对称性可知，没有光穿过圆弧的弧长对应的圆心角是
不能从直接射出的光射在圆弧上的弧长
答：该单色光从处射出到达点所用的时间是；
有一部分不能从直接射出，这部分光射在圆弧上的弧长是。
根据折射率与光速的关系，结合光传播的距离分析求解；
根据全反射的条件，结合几何关系分析求解。
本题考查了光的折射定律和全反射，理解光路，找准入射角和折射角是解决此类问题的关键。
15.【答案】气体在状态时的压强为 气体由状态到状态的过程中，从外界吸收的热量为 活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比为：
【解析】解：气体在状态时，对活塞，由平衡条件可得：，解得：
气体由状态到状态的过程中气体发生等压变化，由盖吕萨克定律可得：，代入数据解得：
气体由状态到状态的过程中，气体发生等容变化，由查理定律可得：，代入数据可得：；
气体从状态到状态的过程中，外界对气体所做的功为：，由热力学第一定律可得：，解得：；
活塞与卡口刚要分离时气体的压强为：，由可知：，由玻意耳定律可得：，代入数据解得：，则漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比为：。
答：气体在状态时的压强为；
气体由状态到状态的过程中，从外界吸收的热量为；
活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比为：。
从状态到状态的过程中气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律求气体在状态的温度，从状态到状态的过程中气体发生等容变化，根据查理定律求气体在状态的压强；
根据求出从状态到状态的过程中气体对外做的功，再根据热力学第一定律求由状态到状态过程中从外界吸收热量；
根据玻意耳定律计算活塞与卡口刚要分离时的体积，由体积关系计算质量关系。
本题是对气体实验定律及热力学第一定律的考查，解题的关键是要正确分析气体发生的状态变化，选择合适的定律即可解题，利用热力学第一定律解题时要注意各物理量正负符号的物理意义。
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