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物理:新人教版选修3-3 10.4热力学第二定律(同步练习)

物理:新人教版选修3-3 10.4热力学第二定律(同步练习)
物理:新人教版选修3-3 10.4热力学第二定律(同步练习)

高中物理选修3-3同步试题

1.下列说法中正确的是()A,热量可以自发地从低温物体传给高温物体

B,内能不能转化为动能

C,摩擦生热是动能向内能的转化

D,热机的效率最多可以达到100%

2.下列说法正确的是()

A.第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律

B.自然界中的能量是守恒的,所以能量永不枯竭,不必节约能源

C.自然界中有的能量便于利用,有的不便于利用

D.不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化

3.下列说法中,正确的是()

A.一切形式的能量间的相互转化都具有方向性

B.热量不可能由低温物体传给高温物体

C.气体的扩散过程具有方向性

D..一切形式的能量间的相互转化都不具有方向性

4.下列哪些物理过程具有方向性()

A.热传导过程

B.机械能和内能的转化过程

C.气体的扩散过程

D.气体向真空中膨胀的过程

5.下列关于热机的说法中,正确的是()

A.热机是把内能转化为机械能的装置

B.热机是把机械能转化为内能的装置

C.只要对内燃机不断进行革新,它可以把气体的内能全部转化为机械能

D.即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能全部转化为机械能

6关于第二类永动机,下列说法中正确的是()

A.它既不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律

B.它既违反了热力学第一定律,也违反了热力学第二定律

C.它不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律

D.它只违反热力学第一定律,不违反热力学第二定律

7.以下哪些现象能够发生、哪些不能发生?能够发生的现象是否违背热力学第二定律?

A.一杯热茶在打开杯盖后,茶会自动变得更热.

B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能

C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离

D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体

8.热机效率的含义是 ,表达式

9.试述热力学第一定律和热力学第二定律的区别与联系.

10.如图10-4-1所示,气缸内盛有一定质量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气.现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动,这样气体将等温膨胀并通过对外做功,若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法中正确的是 ( )

A .气体从单一热源吸热,并全部用来对外做功,因此该过程违反热力学第二定律

B .气体从单一热源吸热,但并未全部用来对外做功,所以该过程违反热力学第二定律

C .气体是从单一热源吸热,并全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律

D .以上三种说法都不对

11.等温膨胀时,理想气体所吸收的热量全部用来做功,这和热力学第二定律是否矛盾?为什么?

12.试根据热力学第二定律判断下列两种说法是否正确?

(1)功可以全部转换成热,但热不能全部转换为功.

(2)热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体.

杆 恒温

10-4-1

参考答案:

1.C 2.CD 3.C 4.ABCD 5.AD6.C7.AB不能发生CD能够发生但均不违背热力学第二定律.C中系统的势能减少了;D中消耗了电能8.热机对外做

η9.热力学第一定律指出了在任何热力学的功跟吸收的热量的比值,Q

=

W/

过程中能量不会有任何增加或损失,对自然过程也没有任何限制,而热力学第二定律是解决了哪些过程可以发生。两者从不同的角度提示了热力学过程中遵循的规律,既相互独立,又互为补充,共同构成了热力学知识的理论基础10.C 11.不矛盾,因为引起了其它变化,那就是气体膨胀了.要恢复原状就必须对气体做功12.(1)正确,(2)不正确,不能引起其它变化

热力学第一定律试题

热力学第一定律试题 (一)填空题(每题2分) 1.1-1-1-9 理想气体等温可逆膨胀过程,ΔU 0,ΔH 0,Q 0,W 0。 (填>、=、<) 2.1-1-1-11 气体分子数增加的反应,在恒容无非体积功的条件下,ΔU ΔH,ΔH Q,ΔU Q,W 0。(填>、=、<) 3.1-1-1-9 将热量Q传给一定量的理想气体,(1)若体积不变,则这热量转变为;(2)若温度不变,则这热量转变为;(3)若压 力不变,则这热量转变为。 4.1-1-1-9 在一个绝热箱内装有浓硫酸和水,开始中间用隔膜分开,然后弄破隔膜,使水和浓硫酸混合,以水和浓硫酸为体系,则Q 0,W 0,ΔU 0。(填>、=、<) 5.1-1-1-13 1mol液态苯在298K时置于恒容氧弹中完全燃烧,生成水和二氧化碳气体,同时放热3264KJ·mol-1。则其等压燃烧热为 。 .1-1-1-13 反应C(石墨) + O2 CO2(g)的ΔH,是CO2(g)的热,是C(石墨)的热。 7.1-1-1-9 有3molH2(可视为理想气体),由298K加热到423K,则此过程的ΔU为。 8.1-1-1-9 1mol双原子理想气体,从温度300K绝热压缩到500K,则焓变为。 9. 1-1-1-3 体系经历不可逆循环后,ΔU 0,ΔH 0。 (二)选择题(每题1分) 10.1-4-2-1 有一敞口容器中放有水溶液,如果以此溶液为体系,则为:() (A) 孤立体系 (B) 封闭体系 (C) 敞开体系 (D) 绝热体系 11.1-4-2-1把一杯水放在刚性绝热箱内,若以箱内热水及空气为体系,则该体系为:() (A) 敞开体系 (B) 封闭体系 (C)孤立体系 (D)绝热体系 12.1-4-2-2 以下性质为容量性质的是() (A) 温度 (B) 密度 (C) 压力 (D) 体积 13.1-4-2-2 以下性质为强度性质的是() (A) 内能 (B) 温度 (C) 体积 (D) 焓 14.1-4-2-3下列不符合热力学平衡状态含义的叙述是() (A) 系统内各部分之间及系统与环境间有不平衡作用力存在 (B) 系统内部各处温度相同,且不随时间变化

热力学第一定律及其思考

热力学第一定律及其思考 摘要:在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造,因为这种设想中的机械可以使系统不断的经历状态变化后又回到原来状态,而不消耗系统的内能,同时又不需要外界提供任何能量,但却可以不断地对外界做功。在热力学第一定律提出之前,人们经过无数次尝试后,所有的种种企图最后都以失败而告终。直至热力学第一定律发现后,第一类永动机的神话才不攻自破。本文就这一伟大的应用于生产生活多方面的定律的建立过程、具体表述、及生活中的应用——热机,进行简单展开。 关键字:内能;热力学;效率;热机 1.热力学第一定律的产生 1.1历史渊源与科学背景 火的发明和利用是人类支配自然力的伟大开端,是人类文明进步的里程碑。18世纪中期,苏格兰科学家布莱克等人提出了热质说。这种理论认为,热是由一种特殊的没有重量的流体物质,即热质(热素)所组成,并用以较圆满地解释了诸如由热传导从而导致热平衡、相变潜热和量热学等热现象,因而这种学说为当时一些著名科学家所接受,成为十八世纪热力学占统治地位的理论。 十九世纪以来热之唯动说渐渐地为更多的人们所注意。特别是英国化学家和物理学家克鲁克斯(M.Crookes,1832—1919),所做的风车叶轮旋转实验,证明了热的本质就是分子无规则运动的结论。热动说较好地解释了热质说无法解释的现象,如摩擦生热等。使人们对热的本质的认识大大地进了一步。戴维以冰块摩擦生热融化为例而写成的名为《论热、光及光的复合》的论文,为热功提供了有相当说服力的实例,激励着更多的人去探讨这一问题。 1.2热力学第一定律的建立过程 19世纪初,由于蒸汽机的进一步发展,迫切需要研究热和功的关系,对蒸汽机“出力”作出理论上的分析。所以热与机械功的相互转化得到了广泛的研究。1836年,俄国的赫斯:“不论用什么方式完成化合,由此发出的热总是恒定的”。1830年,法国萨迪·卡诺:“准确地说,它既不会创生也不会消灭,实际上,它只改变了它的形式”。这时能量转化与守恒思想的已经开始萌发,但卡诺的这一思想,在1878年才公开发表,此时热力学第一定律已建立了。 德国医生、物理学家迈尔在1841-1843年间提出了热与机械运动之间相互转化的观点,这是热力学第一定律的第一次提出。迈尔在一次驶往印度尼西亚的航行中,给生病的船员做手术时,发现血的颜色比温带地区的新鲜红亮,这引起了迈尔的沉思。他认为,食物中含有的化学能,可转化为热能,在热带情况下,机体中燃烧过程减慢,因而留下了较多的氧。迈尔的结论是:“因此力(能量)是不灭的,而是可转化的,不可称量的客体”。并在1841年、1842年撰文发表了他的观点,在1845年的论文中,更明确写道:“无不能生有,有不能变无。”“在死的或活的自然界中,这个力(能)永远处于循环和转化之中。” 焦耳设计了实验测定了电热当量和热功当量,用实验确定了热力学第一定律,补充了迈尔的论证。1845年,焦耳为测定机械功和热之间的转换关系,设计了“热功当量实验仪”,并反复改进,反复实验。1849年发表《论热功当量》,1878年发表《热功当量的新测定》,最后得到的数值为423.85公斤·米/千卡,焦耳测热功当量用了三十多年,实验了400多次,

2021人教版高二物理选修3-2交流电(一)同步练习

第五章交流电 第一节交流电(一) 必做题体会和积 累1.大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做 __________,方向不随时间变化的电流称为______,大小和 方向都不随时间变化的电流称为__________. 2.线圈在______磁场中绕____________的轴匀速转动时, 产生交变电流,此交变电流按正弦规律变化叫做 ________________电流,其电动势的瞬时值表达式为e= __________,其中E m=________. 3.下列各图中,哪些情况线圈中能产生交流电( ) 4.下图所示的4种电流随时间变化的图中,属于交变电 流的有( )

5.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,下列说法中正确的是( ) A.在中性面时,通过线圈的磁通量最大 B.在中性面时,感应电动势最大 C.穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势也为零 D.穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率也为零 6.如图1所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是( ) 图1 A.线圈每转动一周,指针左右摆动两次 B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流

C.图示位置ab边的感应电流方向为a→b D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零 7.如图2所示,矩形线圈abcd,已知ab为L1,ad 为L2,在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω (从图中位置开始)匀速转动,则线圈中感应电动势的大小 为( ) 图2 A. 1 2 BL1L2ωsinωt B. 1 2 BL1L2cosωt C.BL1L2ωsinωt D.BL1L2ωcosωt 选做题体验和收 获 8.有一个10匝正方形线框,边长为20 cm,线框 总电阻为1 Ω,线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速 转动,如图3所示,垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁 感应强度为0.5 T.问:

高中物理选修3-1《电场》全套同步练习,答案在后面

高中物理选修3-1《电场》全套同步练习 第01节 电荷及其守恒定律 [知能准备] 1.自然界中存在两种电荷,即 电荷和 电荷. 2.物体的带电方式有三种: (1)摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,失去电子的带 电,获得电子的带 电. (2)感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相 的电荷,而另 一端带上与带电体相 的电荷. (3)接触起电:不带电物体接触另一个带电物体,使带电体上的 转移到不带电的物体上.完全 相同的两只带电金属小球接触时,电荷量分配规律:两球带异种电荷的先中和后平均分配;原来两球带同 种电荷的总电荷量平均分配在两球上. 3.电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,只能从一个物体转移到另一个物体;或从物体的一部 分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量 . 4.元电荷(基本电荷):电子和质子所带等量的异种电荷,电荷量e =1.60×10-19C.实验指出,所有带电体 的电荷量或者等于电荷量e ,或者是电荷量e 的整数倍.因此,电荷量e 称为元电荷.电荷量e 的数值最早 由美国科学家 用实验测得的. 5.比荷:带电粒子的电荷量和质量的比值 m q .电子的比荷为kg C m e e /1076.111?=. [同步导学] 1.物体带电的过程叫做起电,任何起电方式都是电荷的转移,而不是创造电荷. 2.在同一隔离系统中正、负电荷量的代数和总量不变. 例1 关于物体的带电荷量,以下说法中正确的是( ) A .物体所带的电荷量可以为任意实数 B .物体所带的电荷量只能是某些特定值 C .物体带电+1.60×10-9C ,这是因为该物体失去了1.0×1010个电子 D .物体带电荷量的最小值为1.6×10-19C 解析:物体带电的原因是电子的得、失而引起的,物体带电荷量一定为e 的整数倍,故A 错,B 、C 、D 正 确. 如图1—1—1所示,将带电棒移近两个不带电的导体球, 两个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种方法中能使两球 都带电的是 ( ) A .先把两球分开,再移走棒 B .先移走棒,再把两球分开 C .先将棒接触一下其中的一个球,再把两球分开 D .棒的带电荷量不变,两导体球不能带电 解析:带电棒移近导体球但不与导体球接触,从而使导体球上的电荷重新分布,甲球左侧感应出正电荷, 乙球右侧感应出负电荷,此时分开甲、乙球,则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷,故A 正确;如果先 移走带电棒,则甲、乙两球上的电荷又恢复原状,则两球分开后不显电性,故B 错;如果先将棒接触一下 其中的一球,则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷,故C 正确.可以采用感应起电的方法使两导体球 图1—1—1

2.2热力学第一定律对理想气体的应用

§2.2 热力学第一定律对理想气体的应用 2.2.1、等容过程 气体等容变化时,有=T P 恒量,而且外界对气体做功0=?-=V p W 。根据 热力学第一定律有△E=Q 。在等容过程中,气体吸收的热量全部用于增加内能,温度升高;反之,气体放出的热量是以减小内能为代价的,温度降低。 p V i T C n E Q V ???= ??=?=2 式中 R i T E v T Q C V ?=??=?=2)(。 2.2.1、等压过程 气体在等压过程中,有=T V 恒量,如容器中的活塞在大气环境中无摩擦地自 由移动。 根据热力学第一定律可知:气体等压膨胀时,从外界吸收的热量Q ,一部分用来增加内能,温度升高,另一部分用于对外作功;气体等压压缩时,外界对气体做的功和气体温度降低所减少的内能,都转化为向外放出的热量。且有 T nR V p W ?-=?-= T nC Q p ?= V p i T nC E v ??=?=?2 定压摩尔热容量p C 与定容摩尔热容量V C 的关系有R C C v p +=。该式表明:1mol 理想气体等压升高1K 比等容升高1k 要多吸热8.31J ,这是因为1mol 理想气体等压膨胀温度升高1K 时要对外做功8.31J 的缘故。 2.2.3、等温过程 气体在等温过程中,有pV =恒量。例如,气体在恒温装置内或者与大热源想

接触时所发生的变化。 理想气体的内能只与温度有关,所以理想气体在等温过程中内能不变,即△E =0,因此有Q=-W 。即气体作等温膨胀,压强减小,吸收的热量完全用来对外界做功;气体作等温压缩,压强增大,外界的对气体所做的功全部转化为对外放出的热量。 2.2.4、绝热过程 气体始终不与外界交换热量的过程称之为绝热过程,即Q=0。例如用隔热良好的材料把容器包起来,或者由于过程进行得很快来不及和外界发生热交换,这些都可视作绝热过程。 理想气体发生绝热变化时,p 、V 、T 三量会同时发生变化,仍遵循=T pV 恒 量。根据热力学第一定律,因Q=0,有 )(21122V p V p i T nC E W v -=?=?= 这表明气体被绝热压缩时,外界所作的功全部用来增加气体内能,体积变小、温度升高、压强增大;气体绝热膨胀时,气体对外做功是以减小内能为代价的,此时体积变大、温度降低、压强减小。气体绝热膨胀降温是液化气体获得低温的重要方法。 例:0.020kg 的氦气温度由17℃升高到27℃。若在升温过程中,①体积保持不变,②压强保持不变;③不与外界交换热量。试分别求出气体内能的增量,吸收的热量,外界对气体做的功。 气体的内能是个状态量,且仅是温度的函数。在上述三个过程中气体内能的增量是相同的且均为: J T nC E v 6231031.85.15=???=?=?

热力学第一定律在状态变化过程中的应用

1.3 热力学第一定律在状态变化过程的应用 1.3.1 简单状态变化(物理变化) (1) 凝聚态体系 特点是:△V ≈ 0,体积功W ≈ 0,且Cp ≈ CV 恒压变温有: ? 恒温变压有: (2)气体体系 ①自由膨胀: 特点是 p 外=0,则W = 0 速度快 Q ≈0,则△U = 0 对理想气体:△T = 0,则△H = 0 对非理想气体: △H = △U + △(pV ) = p 2V 2- p 1V 1 ②恒容过程 特点是 △V = 0,则 W = 0 △H = △U + V △p 对理想气体△U = nCV ,m △T , △H = nCp ,m △T ③恒压过程 特点是 p 体= p 外= p ,故 W = - p △V △U = △H - p △V 对理想气体: △U = nCV ,m △T ,△H = nCp ,m △T W = - p △V = nR △T Q H T nC T nC U p V =?=≈=?? ?2 1 21T T m ,T T m ,d d 0d 2 1 T T m ,===?? T nC Q U V p V V P V P PV U H ?≈-=?+?=?1122)(? ==?2 1 T T m ,d T nC Q U V ?==?2 1 T T m ,d T nC Q H p p ?==?2 1 T T m ,d T nC Q U V V

④恒温过程(只讨论理想气体的恒温过程) 特点是 △T = 0,对理想气体有 △U =△H = 0 ▲恒温可逆过程 ▲恒温不可逆过程: 计算要依过程特点而定 ⑤绝热过程 特点是 Q = 0,则△U = W ,△H =△U + △(pV ) 对理想气体: △U = nCV ,m △T ,△H = nCp ,m △T ▲绝热可逆过程 可以导出:理想气体绝热可逆过程方程: γpV =常数 ▲绝热不可逆过程: 绝热可逆过程方程不能用!!! 由热力学第一定律导出结果 1.3.2 2. 相态变化 (1)可逆相变 在正常相变点处进行的相变过程可视为恒温恒压可逆过程,则Qp =△H ,称为相变热,如蒸发热(△vap H ),升华热(△sub H ),熔化热( △fus H )等,或△vap H m , △sub H m ,△fus H m ,等等。 通过相变过程的量热或者热分析获得相变热 W =-p △V △U = Q +W =△trs H -p △V 注意计算过程中的近似处理: ※考虑融化时:△V 1 ≈ 0,则△U 1≈△H 1 ※考虑蒸发时: V 气>> V 液, 则△V = V 气 - V 液≈ V 气 , W =-p △V ≈ -pV 气 = -nRT 1 2 ln d )d (2 12 1 V V nRT V V nRT V p W Q V V V V ==--=-=? ?T nC H m p ?=?,??- =-=?=2 1 2 1 d )(d )(V V V V V V K V p U W T nC U m V ?=?,

高中物理选修3-1全套同步习题

高中物理选修3-1同步练习题 第一节 电荷及其守恒定律 [同步检测] 1、一切静电现象都是由于物体上的 引起的,人在地毯上行走时会带上电,梳头 时会带上电,脱外衣时也会带上电等等,这些几乎都是由 引起的. 2.用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶棒,都能吸引轻小物体,这是因为 ( ) A.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带上了电荷 B.被摩擦过的玻璃棒和硬橡胶棒一定带有同种电荷 C.被吸引的轻小物体一定是带电体 D.被吸引的轻小物体可能不是带电体 3.如图1—1—2所示,在带电+Q 的带电体附近有两个相互接触的金属导体A 和B ,均放 在绝缘支座上.若先将+Q 移走,再把A 、B 分开,则A 电,B 电;若先将A 、 B 分开,再移走+Q ,则A 电,B 电. 4.同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量 的趋势,异种电荷相互吸 引,而且在引力作用下有尽量 的趋势. 5.一个带正电的验电器如图1—1—3所示, 当一个金属球A 靠近验电器上的金属球B 时,验电 器中金属箔片的张角减小,则( ) A .金属球A 可能不带电 B .金属球A 一定带正电 C .金属球A 可能带负电 D .金属球A 一定带负电 6.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近已带电的验电器时,发现它的金属箔片的张角减小,由此可 判断( ) A .验电器所带电荷量部分被中和 B .验电器所带电荷量部分跑掉了 C .验电器一定带正电 D .验电器一定带负电 7.以下关于摩擦起电和感应起电的说法中正确的是 A.摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷 B.摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移 C.摩擦起电的两摩擦物体必定是绝缘体,而感应起电的物体必定是导体 D.不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移 8.现有一个带负电的电荷A ,和一个能拆分的导体B ,没有其他的导体可供利用,你如何 能使导体B 带上正电? 9.带电微粒所带的电荷量不可能是下列值中的 A. 2.4×10-19C B.-6.4×10-19C C.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C 10.有三个相同的绝缘金属小球A 、B 、C ,其中小球A 带有2.0×10-5C 的正电荷,小球B 、 C 不带电.现在让小球C 先与球A 接触后取走,再让小球B 与球A 接触后分开,最后让小 球B 与小球C 接触后分开,最终三球的带电荷量分别为qA= , qB= ,qC= . 图1—1—2 图1—1—3

第二章热力学第一定律练习题及答案

第一章热力学第一定律练习题 一、判断题(说法对否): 1.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生 变化时,所有的状态函数的数值也随之发生变化。 2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态 完全确定。 3.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完 全确定。 4.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。 5.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q和W的值一般不同,Q + W 的值一般也不相同。 6.因Q P = ΔH,Q V = ΔU,所以Q P与Q V都是状态函数。 7.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力一定时;系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 9.在101.325kPa下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。 10.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。 11.1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃,其ΔH= ∑C P,m d T。12.因焓是温度、压力的函数,即H = f(T,p),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。 13.因Q p = ΔH,Q V = ΔU,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。14.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。 15.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定是可逆过程。16.(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。 17.一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡,则末态温度不变。 18.当系统向环境传热(Q < 0)时,系统的热力学能一定减少。

高中物理选修3-1:第1章第1节时同步训练及解析

高中物理选修3-1 同步训练 1.下列说法正确的是() A.静电感应不是创造了电荷,而是电荷从物体的一部分转移到另一部分引起的 B.一个带电物体接触另一个不带电物体,两个物体有可能带上异种电荷 C.摩擦起电是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷 D.摩擦起电是质子从一物体转移到另一物体 解析:选A.三种起电方式都是电子发生了转移,接触起电时,两物体带同性电荷,故B、C、D错误,A正确. 2.对于一个已经带电的物体,下列说法中正确的是() A.物体上一定有多余的电子 B.物体上一定缺少电子 C.物体的带电量一定是e=1.6×10-19C的整数倍 D.物体的带电量可以是任意的一个值 解析:选C.带电物体若带正电则物体上缺少电子,若带负电则物体上有多余的电子,A、B 项错误;物体的带电量一定等于元电荷或者等于元电荷的整数倍,C项正确,D项错误.3. 图1-1-4 (2012·江苏启东中学高二月考)如图1-1-4所示,有一带正电的验电器,当一金属球A靠近验电器的小球B(不接触)时,验电器的金箔张角减小,则() A.金属球可能不带电 B.金属球可能带负电 C.金属球可能带正电 D.金属球一定带负电 解析:选AB.验电器的金箔之所以张开,是因为它们都带有正电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小决定于两金箔带电荷量的多少.如果A球带负电,靠近验电器的B球时,异种电荷相互吸引,使金箔上的正电荷逐渐“上移”,从而使两金箔张角减小,选项B正确,同时否定选项C.如果A球不带电,在靠近B球时,发生静电感应现象使A球靠近B球的端面出现负的感应电荷,而背向B球的端面出现正的感应电荷.A球上负的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用,由于负电荷离验电器较近而表现为吸引作用,从而使金箔张角减小,选项A正确,同时否定选项D. 4.

高中物理选修3-1:第2章第1节时同步训练及解析

高中物理选修3-1 同步训练 1.下列叙述中正确的是( ) A .导体中电荷运动就形成电流 B .国际单位制中电流的单位是安 C .电流强度是一个标量,其方向是没有意义的 D .对于导体,只要其两端电势差不为零,电流必定不为零 解析:选BD.电流产生的条件包括两个方面:一是有自由电荷;二是有电势差.导体中有大量的自由电子,因此只需其两端具有电势差即可产生电流,在国际单位制中电流的单位为安. 2.关于电流,下列叙述正确的是( ) A .只要将导体置于电场中,导体内就有持续的电流 B .电源的作用是可以使电路中有持续的电流 C .导体内没有电流,说明导体内部的电荷没有移动 D .恒定电流是由恒定电场产生的 解析:选BD.电流在形成时有瞬时电流和恒定电流,瞬时电流是电荷的瞬时定向移动形成的,而恒定电流是导体两端有稳定的电压形成的,电源的作用就是在导体两端加上稳定的电压,从而在导体内部形成恒定电场而产生恒定电流.故选项B 、D 正确. 3.电路中,每分钟有60亿万个自由电子通过横截面积为0.64×10- 6 m 2的导线,那么电路中的电流是( ) A .0.016 mA B .1.6 mA C .0.16 μA D .16 μA 解析:选C.I =q t =en t =1.6×10-19 ×60×101260 A =0.16×10- 6 A =0.16 μA. 4.(2012·山东任城第一中学高二月考)铜的原子量为m ,密度为ρ,每摩尔铜原子有n 个自由电子,今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I 时,电子平均定向移动的速率为( ) A .光速c B.I neS C.ρI neSm D.Im neSρ 解析:选D.自由电子体密度N =n m /ρ=ρn m ,代入I =nqS v ,得v =Im neSρ ,D 正确. 5.某品牌手机在待机工作状态时,通过的电流是4微安,则该手机一天时间内通过的电荷量是多少?通过的自由电子个数是多少? 解析:通过的电荷量为: q =It =4×10- 6×24×3600 C ≈0.35 C. 通过的电子个数为: N =q e =0.35 C 1.6×10-19 C =2.16×1018个. 答案:0.35 C 2.16×1018个 一、选择题 1.关于电流,下列叙述正确的是( ) A .导线内自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率 B .导体内自由电子的运动速率越大,电流越大 C .电流是矢量,其方向为正电荷定向移动的方向 D .在国际单位制中,电流的单位是安,属于基本单位 解析:选D.此题要特别注意B 选项,导体内自由电子定向移动的速率越大,电流才越大.

2017人教版高中物理选修32《法拉第电磁感应定律》同步练习

第三章电磁感应 二、法拉第电磁感应定律 课时训练13法拉第电磁感应定律 1、下列关于感应电动势的说法中,正确的就是() A、穿过闭合电路的磁通量越大,感应电动势就越大 B、穿过闭合电路的磁通量的变化越大,感应电动势就越大 C、穿过闭合电路的磁通量的变化越快,感应电动势就越大 D、穿过闭合电路的磁通量不变化,感应电动势为零 答案:CD 2、如图所示,将条形磁铁从相同的高度分别以速度v与2v插入线圈,电流表指针偏转角度较大的就是() A、以速度v插入 B、以速度2v插入 C、一样大 D、无法确定 答案:B 解析:条形磁铁初末位置相同,因此磁通量变化相同,但速度越大,时间越短,则磁通量变化率 越大,即感应电动势越大,感应电流也就越大,电流表指针偏转角度越大,所以B项正确、 3、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀减少2 Wb,则() A、线圈中感应电动势每秒增大2 V B、线圈中感应电动势每秒减小2 V C、线圈中无感应电动势 D、线圈中感应电动势大小保持2 V不变 答案:D 解析:根据法拉第的电磁感应定律,磁通量均匀地变化,产生恒定的电动势,E==2 V、 4、如图所示,ab就是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef、已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将( ) A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、始终为零 D、不为零,但保持不变

答案:C 解析:由安培定则知,通电直导线周围磁感线就是以导线上各点为圆心的同心圆,所以直导线 在圆的直径正上方时,穿过圆面的磁通量必为零、可借助于剖面图来理解,如图所示为题图从右向左瞧的图形,下方线段表示圆面截面,上方“☉”表示电流向外,画出部分磁感线如图所示,显然,磁感线从左侧穿入面,又从右侧穿出面,故磁通量始终为零、 5、如图画出的就是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识就是正确的() A、第0、6 s末线圈中的感应电动势为4 V B、第0、9 s末线圈中的瞬时电动势比0、2 s末的大 C、第1 s末线圈的瞬时电动势为零 D、第0、2 s末与0、4 s末的瞬时电动势的方向相同 答案:ABC 解析:题图给出了磁通量的变化图象,由法拉第电磁感应定律计算:第0、6 s末线圈中的感 应电动势为V=4 V,A正确、第0、9 s末线圈中的瞬时电动势为V=30 V,第0、2 s末的瞬时电动势为V,所以B正确、第1 s 末线圈的瞬时电动势为零,C正确、第0、2 s末与0、4 s 末的瞬时电动势的方向相反,D错、 6、汽车在制动时,有一种ABS系统,它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动、纯滑动不但制动效果不好,而且易使车辆失去控制、为此需要一种测定车轮就是否还在转动的装置、如果检测出车轮不再转动,就会自动放松制动机构,让轮子仍保持缓慢转动状态、这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如图甲所示,B就是一根永久磁铁,外面绕有线圈,它的左端靠近一个铁质齿轮,齿轮转动与转动的车轮就是同步的、图乙就是车轮转动时输出电流随时间变化的图象、 (1)为什么有电流输出? (2)若车轮转速减慢了,图象会变成怎样? 答案:(1)当齿轮上的齿靠近线圈时,由于磁化使永久磁体的磁场增强,因此在线圈中产生

热力学第一定律选自测题+答案

1、对于理想气体的内能有下述四种理解: (1) 状态一定,内能也一定 (2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的 (3) 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值 (4) 状态改变时,内能一定跟着改变 其中正确的是: ( D ) (A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3) 2、下面陈述中,正确的是: ( C ) (A) 虽然Q和W是过程量,但由于Q V =ΔU,Q p=ΔH,而U和H是状态函数,所以Q V和Q p是状态 函数 (B) 热量是由于温度差而传递的能量,它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少 的低温物体 (C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热 (D) 两物体之间只有存在温差,才可传递能量,反过来体系与环境间发生热量传递后, 必然要 引起体系温度变化 4、"压强",即物理化学中通常称为"压力"的物理量,其量纲应该是什么 (A) (A) 动量 (B) 力 (C) 动能 (D) 加速度 面积·时间面积·时间面积·时间面积·质量 5、一体系如图,隔板两边均充满空气(视为理想气体),只是两边压力不等,已知p右 0 (C) Q > 0 W < 0 ΔU > 0 (D)ΔU = 0 , Q=W≠ 0 8、对于孤立体系中发生的实际过程,下列关系中不正确的是: (D) 热力学第一定律,上课有例 题

2021人教版高二物理选修3-2变压器(一)同步练习

交流电 第4节变压器(一) (总分:100分时间:30分钟)

B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等 C.穿过副线圈磁通量的变化使得副线圈产生感应电动势 D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈 4.对理想变压器,下列说法中正确的是( ) A.原线圈的输入功率,随着副线圈的输出功率增大而增大 B.原线圈的输入电流,随副线圈的输出电流增大而增大 C.原线圈的电流,不随副线圈的输出电流变化而变化 D.当副线圈的电流为零时,原线圈的电压也为零 5.某变电站用原、副线圈匝数比为n1∶n2的变压器,将远距离输送的电能送给用户,如图1所示,将变压器看作理想变压器,当变压器正常工作时,下列说法正确的是( ) 图1 A.原、副线圈电压比为n2∶n1

B.原、副线圈电流比为n1∶n2 C.原、副线圈电压比为n1∶n2 D.变压器的输入功率与输出功率的比为n1∶n2 6.某变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按如图2所示的规律变化,副线圈接有负载,下列判断正确的是( ) 图2 A.输出电压的最大值为36 V B.原、副线圈中电流之比为55∶9 C.变压器输入、输出功率之比为55∶9 D.交流电源电压有效值为220 V,频率为50 Hz 7.如图3所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈的电压,则( ) 图3

A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大 B.保持P的位置及U1不变,K由b合到a时,R消耗功率将减小 C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大 D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大 8.如图4所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线等效电阻为R.开始时,开关S断开.当S接通时,以下说法中正确的是( ) 图4 A.副线圈两端M、N的输出电压减小 B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C.通过灯泡L1的电流减小 D.原线圈中的电流增大 9.理想变压器如图5所示,原线圈匝数n1=1 000匝,两副线圈匝数分别为n2=600匝,n3=200匝,当原线圈

热力学第一定律习题1

第一章 热力学第一定律 一 . 选择题: 1. 恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将 ( ) (A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 增加、减少不能确 定 2. 在一刚性的绝热箱中,隔板两边均充满空气,(视为理想气体),只 是两边压力不等, 已知 P右< P左,则将隔板抽去后应有 ( ) (A) Q = 0 W = 0 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0 (C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q = W ≠ 0 3. 有一容器四壁导热,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入 锌块和盐酸, 发生化学反应后活塞将上移一定距离,若以锌和盐酸为体系则 ( ) (A) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , △rU < 0 (C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W > 0 , △rU < 0 4. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧, 则 C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( ) (A) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0 , W = 0 (C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠ 0 , △H ≠ 0 5. 1mol,373K,标准压力下的水经下列二个不同过程达到 373K,标准

压力下的水气, (1) 等温等压可逆蒸发 (2) 真空蒸发,这二个过程中功和热 的关系为( ) (A) W1> W2 Q1> Q2 (B) W1< W2 Q1< Q2 (C) W1= W2 Q1= Q2 (D) W1> W2 Q1< Q2 6. 有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外相等 时关闭活塞, 此时筒内温度将 ( ) (A) 不变 (B) 升高 (C) 降低 (D) 无法判定 7. 封闭体系从 1 态变 B 态,可以沿两条等温途径: (甲)可逆途径 (乙)不可逆途径 则下列关系式 ⑴ △U可逆> △U不可逆 ⑵ W可逆 > W不可逆 ⑶ Q可逆 > Q不可逆 ⑷ ( Q可逆 - W可逆) > ( Q不可逆 - W不可逆) 正确的是 ( ) (A) (1),(2) (B) (2),(3) (C) (3),(4) (D) (1),(4) 8. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下,若从反应物开始进行反 应,则此反应 (A) 是热力学可逆过程 (B) 是热力学不可逆过程 (C) 是否可逆不能确定 (D) 是不能进行的过程 9. 1mol 单原子理想气体从 298K,202.65kPa 经历 ① 等温 ② 绝 热 ③ 等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍,所作的功分 别为 W1,W2,W3,三者的关系是 ( ) (A) W1> W2> W3 (B) W2> W1> W3 (C) W3> W2> W1 (D) W3> W1> W2

热力学发展史阅读感想

热力学发展史阅读感想 廖瑞杰 (北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京 100191) “热”这一个字伴随着人类的发展,人们对热的本质及热现象的认识经历了一个漫长的、曲折的探索过程。在古代,人们就知道冷与热的差别,能够利用摩擦生热、燃烧、传热、爆炸等热现象,来达到一定的目的。温度对于热力学研究起着至关重要的作用。温度的定义以及测量是热力学的开端,三个热力学基本定律的发现是贯穿热力学发展史的线索。 在17 世纪中,虽然有些科学家对温度的测定及温标的建立,作出不同程度的贡献,提供了有益的经验和教训。但是,由于没有共同的测温基准,没有一致的分度规则,缺乏测温物质的测温特性的资料,以及没有正确的理论指导,因此,在整个17 世纪中,并没有制作出复现性好的、可供正确测量的温度计及温标。在18 世纪中,“测温学”有较大的突破。其中最有价值的是,1714 年法伦海脱所建立的华氏温标,以及1742 年摄尔修斯所建立的摄氏温标(即百分温标)。华氏温标是以盐水和冰的混合物作为基准点(0°F),而以水的冰点(32°F)及水的沸点(212°F)作为固定参考点。摄氏温标是以 水的冰点(100℃)及水的沸点(0℃)作为固定参考点及基准点,并把他们分作100等分,每个间隔定义为一度,故称之为百分温标。1749 年,该温标的基准点及固定参考点,被摄尔修斯的助手斯托墨颠倒过来,这就是后来常用的摄氏温标。 18世纪末19世纪初,随着蒸汽机在生产中的广泛应用,人们越来越关注热和功的转化问题。于是,热力学应运而生。1798年,汤普生通过实验否定了热质的存在。德国医生、物理学家迈尔在1841-1843年间提出了热与机械运动之间相互转化的观点,这是热力学第一定律的第一次提出。在热力学第一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论,尤其是到了19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造,因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来,之后不再需要任何动力和燃料,却能自动不断地做功。直至热力学第一定律发现后,第一类永动机的神话才不攻自破。一:热力学第一定律 1.热力学第一定律的文字表述 自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种形式转化为另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,在转化和传递中能量的数量保持不变。该定律就称为热力学第一定律,也称为能量转换与守恒定律,这一定律也被表示为:第一类永动机(不消耗任何形式的能量而能对外做功的机械)是不能制作出来的。 2.热力学第一定律建立的成因 1)理论——迈尔 迈尔是明确提出“无不能生有”,“有不能变无”的能量守恒与转化思想的第一人。而这理论正是建立热力学第一定律的基础。

(人教版)高中物理选修3-3(全册)课时配套练习汇总

(人教版)高中物理选修3-3(全册)课时配套练习汇总 第7章第1节物体是由大量分子组成的同步练习新人教版选修 3-3 基础夯实 一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题) 1.下列说法中正确的是( ) A.物体是由大量分子组成的 B.无论是无机物质的分子,还是有机物质的大分子,其分子大小的数量级都是10-10m C.本节中所说的“分子”,只包含化学中的分子,不包括原子和离子 D.分子的质量是很小的,其数量级为10-10kg 答案:A 解析:物体是由大量分子组成的,故A项正确。一些有机物质的大分子大小的数量级超

过10 -10m,故B项错误。本节中把化学中的分子、原子、离子统称为分子,故C项错误。分子质量的数量级一般为10-26kg,故D项错误。 2.最近发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景。已知1nm(纳米)=10-9m,边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10-10m)的个数最接近下面的哪一个数值( ) A.102B.103 C.106D.109 答案:B 解析:纳米是长度的单位,1nm=10-9m,即1nm=10×10-10m,所以排列的分子个数接近于10个,可容纳103个,B项正确。 3.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算气体分子间的平均距离( ) A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量 B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度 C.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积 D.该气体的密度、体积和摩尔质量 答案:B 解析:对四个选项的条件逐一分析,看根据每个选项的条件能求出何种物理量,由该物理量求出分子间的距离d。如:A选项的条件只能求出分子的总个数,而不能继续求得分子的体积V0,故A选项不正确。同理对选项C,D进行分析判断,C只能求出该气体的密度,D 能求出该气体的质量和摩尔数。故正确答案为B。 4.(南阳市2014~2015学年高二下学期期中)对于液体和固体来说,如果用M表示摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示物质的密度,V表示摩尔体积,V0表示分子体积,N A表示阿伏加德罗常数,下列关系中正确的是( ) A.N A=V V0B.N A= V0 V C.M=ρV D.V=m ρ 答案:AC 解析:摩尔体积是1mol分子的体积,故N A=V V0 ,故A正确,B错误;摩尔质量等于密度 乘以摩尔体积,故M=ρV,故V=M ρ ,故C正确,D错误。 5.“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是( ) A.将油酸形成的膜看成单分子油膜 B.不考虑各油酸分子间的间隙

热力学第一定律试题

热力学第一定律试题 (一)填空题(每题2分) 1。1—1—1-9 理想气体等温可逆膨胀过程,ΔU0,ΔH 0,Q 0, W 0. (填>、=、<) 2.1-1-1-11气体分子数增加的反应,在恒容无非体积功的条件下,ΔU ΔH,ΔH Q,ΔU Q,W 0。(填>、=、<) 3.1-1—1-9 将热量Q传给一定量的理想气体,(1)若体积不变,则这热量转变为;(2)若 温度不变,则这热量转变为;(3)若压力不变,则这热量转变为。 4.1-1-1-9 在一个绝热箱内装有浓硫酸和水,开始中间用隔膜分开,然后弄破隔膜,使水和浓硫酸混合,以水和浓硫酸为体系,则Q 0,W 0,ΔU 0。(填〉、=、〈) 5。1-1-1-13 1mol液态苯在298K时置于恒容氧弹中完全燃烧,生成水和二氧化碳气体,同时放热326 4KJ·mol—1。则其等压燃烧热为。 6.1-1-1—13 反应C(石墨) +O2 CO2(g)的ΔH,是CO2(g)的热,是C(石墨)的 热. 7.1-1—1—9 有3molH2(可视为理想气体),由298K加热到423K,则此过程的ΔU为。 8。1-1—1-9 1mol双原子理想气体,从温度300K绝热压缩到500K,则焓变为。 9。1-1—1-3体系经历不可逆循环后,ΔU 0,ΔH0。 (二)选择题(每题1分) 10.1—4-2-1 有一敞口容器中放有水溶液,如果以此溶液为体系,则为:( ) (A)孤立体系 (B)封闭体系(C)敞开体系(D) 绝热体系 11.1—4-2-1把一杯水放在刚性绝热箱内,若以箱内热水及空气为体系,则该体系为:()(A)敞开体系(B)封闭体系(C)孤立体系 (D)绝热体系 12.1—4-2-2 以下性质为容量性质的是( ) (A)温度(B) 密度 (C)压力 (D)体积 13。1—4-2-2 以下性质为强度性质的是( ) (A)内能(B) 温度 (C)体积(D)焓 14.1-4—2-3下列不符合热力学平衡状态含义的叙述是( ) (A) 系统内各部分之间及系统与环境间有不平衡作用力存在(B)系统内部各处温度相同,且不随时 间变化 (C) 当系统内有化学反应发生并达到平衡时,系统的物质组成不随时间变化 (D) 系统内相数及各相组成不随时间变化 15.1—4-2-3有关状态函数的描述不正确的是() (A)状态一定,值一定; (B) 在数学上有全微分的性质; (C) 其循环积分等于零;(D)所有状态函数的绝对值都无法确定。 16.1-4-2-9 理想气体等温膨胀,环境将热传给系统,则系统的() (A)ΔH<0,ΔU>0 (B)ΔH>0,ΔU〈0 (C)ΔH<0,ΔU〈0(D) ΔH=0,ΔU=0 17.1—4-2-6 下列表示式中正确的是() (A)等压过程,ΔH=ΔU+ PV(B)等压过程,ΔH =0 (C) 等压过程,ΔH =ΔU + V P (D)恒容过程,ΔH=0 18.1—4-2-14 在绝热钢弹中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,则() (A)Q〉0,W>0,ΔU >0 (B) Q=0,W=0,ΔU〉0 (C) Q=0,W=0,ΔU =0 (D) Q<0,W〉0,ΔU〈0 19.1-4—2-9 某理想气体发生一绝热不可逆过程,下列关系式不成立的是() (A) PVγ=常数(B) dU= -δW (C) dU= C v dT (D) PVm=RT

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