苏教版2019年通用技术必修2第4章《控制与设计》单元测试卷
一、选择题
1．（2019·浙江模拟）如图所示的电子智能义肢，是美国食品药品监督管理局已正式批准的DEKA手臂系统医疗器械，可以接收患者残肢处肌肉收缩的电活动信号，并将这些电信号传输到假肢中的计算机处理器，处理器会将信号进一步转化为肢体活动。关于该电子智能义肢控制系统，下列说法正确的是（ ）
A．控制器是人的大脑 B．该控制系统没有执行器
C．该控制系统没有检测装置 D．该控制系统是开环控制
2．（2018高二下·诸暨期中）如图所示是网络型温室智能控制系统示意图。该系统可实时采集、存储温室内的环境信息（室内温度、土壤湿度、CO2浓度、光照等环境参数），然后通过网络将数据传输给控制计算机，并按控制计算机的命令对温室的执行机构进行控制，从而实现对温室的智能控制。下列关于该控制系统的说法，错误的是（ ）
A．控制器是控制计算机 B．输出量是实际的温室环境信息
C．执行器温室智能采集控制器 D．检测装置是各类传感器
3．（2019·浙江模拟）如图所示是人行道喷水警示控制系统示意图，在红灯时段微波传感器检测到行人越过边界时，控制器启动水泵使喷头喷出水雾，以警示行人。关于该控制系统，以下说法中正确的是（ ）
A．被控对象是人行道
B．控制方式属于闭环控制
C．太阳光是该控制系统的干扰因素
D．执行器是水泵
4．下列行为不属于黑箱方法的是（ ）
A．中医把脉
B．听拍打声挑西瓜
C．地下管道听诊
D．口腔检查
5．（2019·浙江模拟）如图所示是某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．该控制系统的输入量是货物
B．该控制系统的被控对象是卸货平台
C．该控制系统的控制量是电机的转速
D．载货量太多是该控制系统的干扰因素
6．（2019高二下·丽水月考）如图所示是喷漆室的空调送风控制系统原理图，当压力传感 器检测到风机出风口处的压力低于设定值时，PLC 运算控制器控 制风机电机提高转速，使风机出口处的压力升高到设定值。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．该控制系统是开环控制系统
B．输入量是压力传感器检测到的压力
C．输出量是风机出口处的压力
D．执行器是压力传感器
7．汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的执行器是（ ）
A．传感器 B．汽车 C．诊断模块 D．气体发生器
8．如图所示，某公司开发了一款焊接机器人，能模仿人进行焊接操作。机器人模仿人的功能和行为的方法属于（ ）
A．黑箱方法 B．移植方法
C．虚拟方法 D．功能模拟方法
9．外出旅游时家中植物无人照看，小明想设计一个精度较高的植物盆栽上壤湿度控制系统。当土壤干燥时，系统能自动浇水直至符合湿度要求。关于该系统的设计，下列构思最合理的是（ ）
A．该控制系统可选用开环控制方式
B．该控制系统控制手段可选用定时的机械控制
C．检测元件可选用湿度传感器
D．检测装置可放置在花盆边缘的土壤表面
10．目前我国行人交通红绿灯控制系统主要为（ ）
A．人工控制、开环控制系统 B．人工控制、闭环控制系统
C．自动控制、开环控制系统 D．自动控制、闭环控制系统
11．小明设计了简易自动升旗控制系统，根据国歌的时间设定好电子定时器的定时时间，播放国歌时人工启动电子定时器，电动机开始转动并带动滑轮运动，使国旗匀速上升。当定时器计时停止时，电机停止转动，国旗正好升至杆顶。下列关于该自动升旗控制系统的说法不正确的是（ ）
A．该控制系统的控制方式属于开环控制系统
B．风的阻力变化属于该控制系统的干扰因素
C．输入量是定时器设定的时间
D．被控对象是电机
12．粮库的温度与湿度需要控制在一定的范围内，其湿度的控制原理是：湿度传感器检测粮库内的实际湿度，当湿度大于设定湿度，控制电路根据偏差值驱动除湿机进行除湿：当湿度小于设定的湿度时，则驱动加湿器进行加湿。该湿度控制系统属于（ ）
A．手动控制、开环控制 B．自动控制、开环控制
C．手动控制、闭环控制 D．自动控制、闭环控制
13．如图所示是一款自动伸缩式遮阳篷的示意图，当传感器检测到雨水、阳光时，将感应信号发送给控制器，启动电机展开遮阳篷。关于该遮阳篷控制系统，下列说法不正确的是（ ）
A．输入量是雨水、阳光信号 B．控制量是前杆的位移量
C．执行器是电机 D．被控对象是遮阳篷
14．如图所示为电热水壶。其工作原理为，按下电源开关，发热底盘通电加热，当水沸腾时产生的水蒸汽使感温元件的双金属片变形，这种变形通过杠杆原理推动电源开关断电。因电源开关断电后不可自复位，故断电后水壶中的水不会自动再加热。用控制系统方框图表示电热水壶温度控制系统，被控对象的确定合适的是（ ）
A．电源开关 B．双金属片 C．发热底盘 D．水壶和水
二、分析评价题
15．随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种应用。其工作过程是由“声电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之变化的电信号，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐信号强，水泵的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就高。反之，喷出的水柱就低。请回答下列问题：
（1）该控制系统是 控制系统。(填“开环”或“闭环”)
（2）根据上述材料，补充完成音乐喷泉控制方框图。(若为开环，有些可以填“无”)
该控制系统的输入是①
执行器是②
控制量是③
控制对象是④
输出量是⑤
检测装置是⑥
16．随着科学技术的发展，智能家居进入了普通的家庭。图中所示为其中的温度控制系统示意图，在寒冷的冬天，当我们准备回家时，通过手机打开空调并设置所需温度，让我们一进门就能感受到家的温暖，它的主要特点是：实现对室内温度的远程控制。
试分析：
（1）针对其主要特点，他要解决的主要问题是：通过对网络通信、自动控制等技术的综合运用，将家居与生活有关的设施集成，构建高效的室内温度控制系统，提升家居的安全性、舒适性，并实现环保节能的居住环境。这体现技术的 性，这遵循设计的 原则。
（2）解决问题的技术方法是：利用手机、电脑等终端设备和网络通讯技术，通过智能系统实现对空调的运城操作，从而实现对对室内的控制，构成了 控制系统(选填“开环”或“闭环”)。其中控制器是 ，执行器是 。
（3）它的一个优点是： 。
（4）说出它的一个缺点，并根据你发现的缺点，提出改进意见。
17．下图是房间温度控制系统的方框图，请回答下列问题。
（1）该控制系统中的检测装置是 ；
（2）在该控制系统工作时，有人在空调房间内抽烟，这对控制系统起 作用；
（3）该控制系统设计在稳定性上有什么要求？
三、技术应用题
18．如图所示是车窗防夹控制系统原理示意图。当车窗上升时，霍尔传感器时刻检测电动机的转速，当霍尔传感器检测到转速有变化时，ECU获得此信息即向继电器发出指令，可使电动机停转或反转(下降)，车窗也就停止上升。根据以上材料，回答下列问题。
（1）该车窗防夹控制系统的控制手段和控制方式分别是 、 控制。(在“①手动；②自动；③闭环；④开环”中选择合适的选项，将序号填写在下划线处)
（2）在该控制系统中继电器和电动机属于 (在“①控制器；②执行器；③被控制对象”中选择一项，将序号填写在下划线处)。
（3）在控制系统调试过程中，发现在防夹区域遇到障碍物时无法反转，造成此结果可能的原因是： (在“①玻璃窗的滑轨、缝隙中积累了灰尘泥沙等异物；②传感器过于灵敏；③电机故障，无法反转”中选择一项，将序号填写在下划线处)。
19．如图是太阳能自动跟踪控制系统及结构示意图，该控制系统能使太阳能电池板充分吸收太阳辐射的能量，提高发电系统的发电量。其工作原理是：传感器跟踪太阳相对方向，控制器根据偏差值控制电机运转，调整太阳能电池板的实际方向。根据上述材料，回答以下问题：
（1）根据示意图及描述，在控制系统方框图中下划线处填写相应的内容。
① ② ③ ④
（2）太阳能电池板无法根据太阳位置调整朝向，不可能的原因是 (从①电机损坏；②控制器损坏；③电池板损坏中选择一项，将序号填写在下划线上)
20．如图所示是液体原料定量控制系统，其工作过程是：流量计检测到流出的液体原料流量值，把信号反馈给控制器，与设定的流量值进行比较，达到设定的流量值时，控制器控制桶泵关闭。据此回答下列各题。
（1）该控制系统的检测装置与被控量分别是 、 (在下划线处填写相应的内容)。
（2）该控制系统的流量计损坏，不可能造成 (在①桶泵运行不止；②计量不准确；③软管损坏中选择一项，将序号填写在下划线处)。
（3）在桶泵停止运行后，由于软管中的原料具有惯性会继续流动，导致误差。为了提高计量精度，以下对该系统进行优化的措施中合适的是 (在①碱小软管的直径；②提高流量计的计量精度；③在软管出口端加电磁阀与桶泵同步控制中选择一项，将序号填写在下划线处)。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
2．【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
3．【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】该控制系统的输出量是喷头的喷水量，被控对象是喷头，执行器是水泵，没有反馈，为开环控制系统，ABC错误。故答案选D。
【分析】本题考查开环控制系统的基本组成和工作过程。
4．【答案】D
【知识点】功能模拟方法和黑箱方法
5．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素
6．【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
7．【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
8．【答案】D
【知识点】功能模拟方法和黑箱方法
9．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；传感器的选择
10．【答案】C
【知识点】控制的手段和方法
11．【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素
12．【答案】D
【知识点】控制的手段和方法
13．【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
14．【答案】D
【知识点】闭环控制系统的基本组成
15．【答案】（1）开环
（2）音乐信号；水泵；喷头压力；喷头；水柱高低；无
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
16．【答案】（1）综合；可持续发展
（2）闭环；智能系统；空调
（3）实现对室内的温度的远程控制
（4）缺点：每次都需要手动操作打开并设置空调温度。
改进：在手机上增加定时控制功能，实现自动控制。
【知识点】技术的目的性、综合性、专利性、两面性、创新性；设计的一般原则；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
17．【答案】（1）空调器测温装置
（2）干扰
（3）房间温度稳定在设定温度，不能有较大波动。
【知识点】简单的闭环控制系统的方框图；简单控制系统运行的主要干扰因素
18．【答案】（1）②；④
（2）②
（3）③
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
19．【答案】（1）控制器；太阳能电池板；实际方向；传感器
（2）③
【知识点】系统的分析；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图
20．【答案】（1）流量计；实际流量值(流量值)
（2）③
（3）③
【知识点】系统的分析；分析影响系统优化的因素；闭环控制系统的基本组成
1 / 1苏教版2019年通用技术必修2第4章《控制与设计》单元测试卷
一、选择题
1．（2019·浙江模拟）如图所示的电子智能义肢，是美国食品药品监督管理局已正式批准的DEKA手臂系统医疗器械，可以接收患者残肢处肌肉收缩的电活动信号，并将这些电信号传输到假肢中的计算机处理器，处理器会将信号进一步转化为肢体活动。关于该电子智能义肢控制系统，下列说法正确的是（ ）
A．控制器是人的大脑 B．该控制系统没有执行器
C．该控制系统没有检测装置 D．该控制系统是开环控制
【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
2．（2018高二下·诸暨期中）如图所示是网络型温室智能控制系统示意图。该系统可实时采集、存储温室内的环境信息（室内温度、土壤湿度、CO2浓度、光照等环境参数），然后通过网络将数据传输给控制计算机，并按控制计算机的命令对温室的执行机构进行控制，从而实现对温室的智能控制。下列关于该控制系统的说法，错误的是（ ）
A．控制器是控制计算机 B．输出量是实际的温室环境信息
C．执行器温室智能采集控制器 D．检测装置是各类传感器
【答案】C
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
3．（2019·浙江模拟）如图所示是人行道喷水警示控制系统示意图，在红灯时段微波传感器检测到行人越过边界时，控制器启动水泵使喷头喷出水雾，以警示行人。关于该控制系统，以下说法中正确的是（ ）
A．被控对象是人行道
B．控制方式属于闭环控制
C．太阳光是该控制系统的干扰因素
D．执行器是水泵
【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
【解析】【解答】该控制系统的输出量是喷头的喷水量，被控对象是喷头，执行器是水泵，没有反馈，为开环控制系统，ABC错误。故答案选D。
【分析】本题考查开环控制系统的基本组成和工作过程。
4．下列行为不属于黑箱方法的是（ ）
A．中医把脉
B．听拍打声挑西瓜
C．地下管道听诊
D．口腔检查
【答案】D
【知识点】功能模拟方法和黑箱方法
5．（2019·浙江模拟）如图所示是某仓储运货工作示意图，运货车的工作过程是：当传感器检测到车上的载货量达到设定值时，控制电路控制电机转动，车驶向卸货平台；当车上的限位开关接触到卸货平台，电机停止转动，车停下等待卸货；当传感器检测到货物被卸，电机反向转动，车返回装货平台。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．该控制系统的输入量是货物
B．该控制系统的被控对象是卸货平台
C．该控制系统的控制量是电机的转速
D．载货量太多是该控制系统的干扰因素
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成；简单控制系统运行的主要干扰因素
6．（2019高二下·丽水月考）如图所示是喷漆室的空调送风控制系统原理图，当压力传感 器检测到风机出风口处的压力低于设定值时，PLC 运算控制器控 制风机电机提高转速，使风机出口处的压力升高到设定值。下列关于该控制系统的分析中正确的是（ ）
A．该控制系统是开环控制系统
B．输入量是压力传感器检测到的压力
C．输出量是风机出口处的压力
D．执行器是压力传感器
【答案】C
【知识点】闭环控制系统的基本组成
7．汽车安全气囊控制系统的工作过程是：传感器检测到汽车碰撞信号，经诊断模块判定和处理后，触发气体发生器给气囊充气。该控制系统的执行器是（ ）
A．传感器 B．汽车 C．诊断模块 D．气体发生器
【答案】D
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
8．如图所示，某公司开发了一款焊接机器人，能模仿人进行焊接操作。机器人模仿人的功能和行为的方法属于（ ）
A．黑箱方法 B．移植方法
C．虚拟方法 D．功能模拟方法
【答案】D
【知识点】功能模拟方法和黑箱方法
9．外出旅游时家中植物无人照看，小明想设计一个精度较高的植物盆栽上壤湿度控制系统。当土壤干燥时，系统能自动浇水直至符合湿度要求。关于该系统的设计，下列构思最合理的是（ ）
A．该控制系统可选用开环控制方式
B．该控制系统控制手段可选用定时的机械控制
C．检测元件可选用湿度传感器
D．检测装置可放置在花盆边缘的土壤表面
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法；传感器的选择
10．目前我国行人交通红绿灯控制系统主要为（ ）
A．人工控制、开环控制系统 B．人工控制、闭环控制系统
C．自动控制、开环控制系统 D．自动控制、闭环控制系统
【答案】C
【知识点】控制的手段和方法
11．小明设计了简易自动升旗控制系统，根据国歌的时间设定好电子定时器的定时时间，播放国歌时人工启动电子定时器，电动机开始转动并带动滑轮运动，使国旗匀速上升。当定时器计时停止时，电机停止转动，国旗正好升至杆顶。下列关于该自动升旗控制系统的说法不正确的是（ ）
A．该控制系统的控制方式属于开环控制系统
B．风的阻力变化属于该控制系统的干扰因素
C．输入量是定时器设定的时间
D．被控对象是电机
【答案】D
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程；简单控制系统运行的主要干扰因素
12．粮库的温度与湿度需要控制在一定的范围内，其湿度的控制原理是：湿度传感器检测粮库内的实际湿度，当湿度大于设定湿度，控制电路根据偏差值驱动除湿机进行除湿：当湿度小于设定的湿度时，则驱动加湿器进行加湿。该湿度控制系统属于（ ）
A．手动控制、开环控制 B．自动控制、开环控制
C．手动控制、闭环控制 D．自动控制、闭环控制
【答案】D
【知识点】控制的手段和方法
13．如图所示是一款自动伸缩式遮阳篷的示意图，当传感器检测到雨水、阳光时，将感应信号发送给控制器，启动电机展开遮阳篷。关于该遮阳篷控制系统，下列说法不正确的是（ ）
A．输入量是雨水、阳光信号 B．控制量是前杆的位移量
C．执行器是电机 D．被控对象是遮阳篷
【答案】B
【知识点】简单开环控制系统的基本组成和工作过程
14．如图所示为电热水壶。其工作原理为，按下电源开关，发热底盘通电加热，当水沸腾时产生的水蒸汽使感温元件的双金属片变形，这种变形通过杠杆原理推动电源开关断电。因电源开关断电后不可自复位，故断电后水壶中的水不会自动再加热。用控制系统方框图表示电热水壶温度控制系统，被控对象的确定合适的是（ ）
A．电源开关 B．双金属片 C．发热底盘 D．水壶和水
【答案】D
【知识点】闭环控制系统的基本组成
二、分析评价题
15．随着音乐起伏而变化的音乐喷泉是控制技术的一种应用。其工作过程是由“声电转换装置”将起伏的音乐强度转换为随之变化的电信号，这种电信号驱动电动机带动水泵转动。音乐信号强，水泵的转速就快，喷头的压力就大，喷出的水柱就高。反之，喷出的水柱就低。请回答下列问题：
（1）该控制系统是 控制系统。(填“开环”或“闭环”)
（2）根据上述材料，补充完成音乐喷泉控制方框图。(若为开环，有些可以填“无”)
该控制系统的输入是①
执行器是②
控制量是③
控制对象是④
输出量是⑤
检测装置是⑥
【答案】（1）开环
（2）音乐信号；水泵；喷头压力；喷头；水柱高低；无
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
16．随着科学技术的发展，智能家居进入了普通的家庭。图中所示为其中的温度控制系统示意图，在寒冷的冬天，当我们准备回家时，通过手机打开空调并设置所需温度，让我们一进门就能感受到家的温暖，它的主要特点是：实现对室内温度的远程控制。
试分析：
（1）针对其主要特点，他要解决的主要问题是：通过对网络通信、自动控制等技术的综合运用，将家居与生活有关的设施集成，构建高效的室内温度控制系统，提升家居的安全性、舒适性，并实现环保节能的居住环境。这体现技术的 性，这遵循设计的 原则。
（2）解决问题的技术方法是：利用手机、电脑等终端设备和网络通讯技术，通过智能系统实现对空调的运城操作，从而实现对对室内的控制，构成了 控制系统(选填“开环”或“闭环”)。其中控制器是 ，执行器是 。
（3）它的一个优点是： 。
（4）说出它的一个缺点，并根据你发现的缺点，提出改进意见。
【答案】（1）综合；可持续发展
（2）闭环；智能系统；空调
（3）实现对室内的温度的远程控制
（4）缺点：每次都需要手动操作打开并设置空调温度。
改进：在手机上增加定时控制功能，实现自动控制。
【知识点】技术的目的性、综合性、专利性、两面性、创新性；设计的一般原则；控制的手段和方法；闭环控制系统的基本组成；闭环控制系统的工作过程
17．下图是房间温度控制系统的方框图，请回答下列问题。
（1）该控制系统中的检测装置是 ；
（2）在该控制系统工作时，有人在空调房间内抽烟，这对控制系统起 作用；
（3）该控制系统设计在稳定性上有什么要求？
【答案】（1）空调器测温装置
（2）干扰
（3）房间温度稳定在设定温度，不能有较大波动。
【知识点】简单的闭环控制系统的方框图；简单控制系统运行的主要干扰因素
三、技术应用题
18．如图所示是车窗防夹控制系统原理示意图。当车窗上升时，霍尔传感器时刻检测电动机的转速，当霍尔传感器检测到转速有变化时，ECU获得此信息即向继电器发出指令，可使电动机停转或反转(下降)，车窗也就停止上升。根据以上材料，回答下列问题。
（1）该车窗防夹控制系统的控制手段和控制方式分别是 、 控制。(在“①手动；②自动；③闭环；④开环”中选择合适的选项，将序号填写在下划线处)
（2）在该控制系统中继电器和电动机属于 (在“①控制器；②执行器；③被控制对象”中选择一项，将序号填写在下划线处)。
（3）在控制系统调试过程中，发现在防夹区域遇到障碍物时无法反转，造成此结果可能的原因是： (在“①玻璃窗的滑轨、缝隙中积累了灰尘泥沙等异物；②传感器过于灵敏；③电机故障，无法反转”中选择一项，将序号填写在下划线处)。
【答案】（1）②；④
（2）②
（3）③
【知识点】控制的手段和方法；简单开环控制系统的基本组成和工作过程
19．如图是太阳能自动跟踪控制系统及结构示意图，该控制系统能使太阳能电池板充分吸收太阳辐射的能量，提高发电系统的发电量。其工作原理是：传感器跟踪太阳相对方向，控制器根据偏差值控制电机运转，调整太阳能电池板的实际方向。根据上述材料，回答以下问题：
（1）根据示意图及描述，在控制系统方框图中下划线处填写相应的内容。
① ② ③ ④
（2）太阳能电池板无法根据太阳位置调整朝向，不可能的原因是 (从①电机损坏；②控制器损坏；③电池板损坏中选择一项，将序号填写在下划线上)
【答案】（1）控制器；太阳能电池板；实际方向；传感器
（2）③
【知识点】系统的分析；闭环控制系统的基本组成；简单的闭环控制系统的方框图
20．如图所示是液体原料定量控制系统，其工作过程是：流量计检测到流出的液体原料流量值，把信号反馈给控制器，与设定的流量值进行比较，达到设定的流量值时，控制器控制桶泵关闭。据此回答下列各题。
（1）该控制系统的检测装置与被控量分别是 、 (在下划线处填写相应的内容)。
（2）该控制系统的流量计损坏，不可能造成 (在①桶泵运行不止；②计量不准确；③软管损坏中选择一项，将序号填写在下划线处)。
（3）在桶泵停止运行后，由于软管中的原料具有惯性会继续流动，导致误差。为了提高计量精度，以下对该系统进行优化的措施中合适的是 (在①碱小软管的直径；②提高流量计的计量精度；③在软管出口端加电磁阀与桶泵同步控制中选择一项，将序号填写在下划线处)。
【答案】（1）流量计；实际流量值(流量值)
（2）③
（3）③
【知识点】系统的分析；分析影响系统优化的因素；闭环控制系统的基本组成
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