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2023新高考新教材版物理高考第二輪復(fù)習(xí)專題十二交變電流高頻考點(diǎn)考點(diǎn)一交變電流的產(chǎn)生與描述基礎(chǔ)交變電流的產(chǎn)生及描述等。重難交變電流的圖像、有效值的計(jì)算等。限時(shí)25分鐘,正答率:/7O基礎(chǔ)1.(2021遼寧,5,4分)如圖所示,N匝正方形閉合金屬線圈abed邊長(zhǎng)為L(zhǎng),線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞著與磁場(chǎng)垂直旦與線圈共面的軸。。‘以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng),ab邊距軸中。線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為()A.NBL2u)1C.-NBL2u)2答案BV2B.-NBL2toV2D.彳NBU32.(2018海南單科,7,5分)(多選)如圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一面積為S的矩形單匝閉合導(dǎo)線框abed,ab邊與磁場(chǎng)方向垂直,線框的電阻為R。使線框以恒定角速度3繞過ad、be中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()1bA,線框abed中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是BS31bB.線框abed中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值是BS3C.線框平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí),流經(jīng)線框的電流最大D,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),流經(jīng)線框的電流最大答案AC3.(2021天津35分)如圖所示,閉合開關(guān)后,R=5。的電阻兩端的交流電壓為u=50近sin10EV,電壓表和電流表均為理想交流電表,貝J()A.該交流電周期為0.02sB.電壓表的讀數(shù)為100VC.電流表的讀數(shù)為10AD.電阻的電功率為1kW答案C重難4.(2021北京,5,3分)一正弦式交變電流的i-t圖像如圖所示。下列說法正確的是( )A.在t=0.4s時(shí)電流改變方向B.該交變電流的周期為0.5sC.該交變電流的表達(dá)式為i=2cos5nt(A)D.該交變電流的有效值為日A答案C5.(2021浙江6月選考,5,3分)如圖所示,虛線是正弦交流電的圖像,實(shí)線是另一交流電的圖像,它們的周期T和最大值Um相同,則實(shí)線所對(duì)應(yīng)的交流電的有效值U滿足()A.U=^UmB.U=-^UmV2C.U>yUmD.U<yUm答案D6.(2021浙江1月選考,16,2分)(多選)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖甲所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的與強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定角速度繞00'軸轉(zhuǎn)動(dòng),阻值為R的電阻兩端的電壓如圖乙所示。其他電阻不計(jì),圖乙中的Um為已知量。則金屬框轉(zhuǎn)動(dòng)一周(乙A.框內(nèi)電流方向不變B.電動(dòng)勢(shì)的最大值為UmC.流過電阻的電荷量口=粵R
2D.電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q=更普答案BD.(2021江蘇,12,8分)貫徹新發(fā)展理念,我國(guó)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛,2020年我國(guó)風(fēng)力發(fā)電量高達(dá)4000億千瓦時(shí)。某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示,發(fā)電機(jī)的線圈固定,磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁體間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.20T,線圈的匝數(shù)為100、面積為0.50m2、電阻為0.60 若磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為90rad/s,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為50A,求:(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值E;(2)線圈的輸出功率P。答案(1)450近V(2)30kW考點(diǎn)二變壓器遠(yuǎn)距離輸電基礎(chǔ)變壓器的電壓、電流和功率關(guān)系的分析計(jì)算,變壓器和交變電流的綜合考查。重難變壓器與電路的綜合考查、遠(yuǎn)距離輸電的計(jì)算等。
限時(shí)55分鐘,正答率:/140基礎(chǔ)限時(shí)55分鐘,正答率:/140A.降低2VB.增加2VC.降低200VD.增加200VA.降低2VB.增加2VC.降低200VD.增加200V答案D2.(2021廣東,7,4分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置,如圖所示。假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電,周期為0.2S,電壓最大值為0.05Vo理想變壓器原線圈接螺線管,副線圈接充電電路,原、副線圈匝數(shù)比為1:60。下列說法正確的是A.交流電的頻率為10Hz充電電路.副線圈兩端電壓最大值為3V 螺出管~~ C.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱無關(guān)D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率答案B3.(2020江蘇單科,2,3分)電流互感器是一種測(cè)量電路中電流的變壓器,工作原理如圖所示。其原線圈匝數(shù)較少,串聯(lián)在電路中,副線圈匝數(shù)較多,兩端接在電流表上。則電流互感器() 也我——A.是一種降壓變壓器 B.能測(cè)量直流電路的電流 |'1yW]'C.原、副線圈電流的頻率不同 D.副線圈的電流小于原線圈的電流答案D4.(2017北京型^,16,6分)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u=220gsin100nt(V)的交流電源上,副線圈接有R=550的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是( )A.原線圈的輸入功率為2206WB.電流表的讀數(shù)為1A IC.電壓表的讀數(shù)為1106VD,副線圈輸出交流電的周期為50s
答案B5.(2020課標(biāo)III,20,6分)(多選)在圖甲所示的交流電路中,電源電壓的有效值為220V,理想變壓器原.副線圈的匝數(shù)比為10:1,?、R2、R3均為固定電阻,R2=10Q,R3=20Q,各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時(shí)間t變化的正弦曲線如圖乙所示。下列說法正確的是()A.所用交流電的頻率為50Hz B.電壓表的示數(shù)為100VC.電流表的示數(shù)為C.電流表的示數(shù)為1.0AD.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W答案AD重難6.(2022湖南,6,4分)如圖,理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同,滑動(dòng)觸頭R初始位置在副線圈正中間,輸入端接入電壓有效值恒
定的交變電源。定值電阻Ri的阻值為R,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為9R,滑片P2初始位置在最右端。理想電壓表⑨的示數(shù)為U,理想電流表0的示數(shù)為I。下列說法正確的是()A.保持Pi位置不變,P2向左緩慢滑動(dòng)的過程中,1減小,U不變B.保持P,位置不變,P2向左緩慢滑動(dòng)的過程中,R消耗的功率增大C.保持P2位置不變,Pi向下諼慢滑動(dòng)的過程中,l減小,U增大D.保持P2位置不變,Pi向下竣慢滑動(dòng)的過程中,R消耗的功率減小答案B
7.(2022廣東惠州二模)如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比m:n2=1:3,M、N接在電壓有效值不變的交流電源兩端。光照強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)踹^程,光敏電阻R的阻值由小變大,燈泡L的阻值不變,則()A.通過光敏電阻和燈泡的電流之比為1:3B.燈泡的亮度由亮變暗C.原線圈兩端的電壓始終不變D.光敏電阻兩端的電壓逐漸變小答案B8.(2019海南單科,8,5分)(多選)如圖,一理想變壓器輸入端接交流恒壓源,輸出端電路由Ri,R2和R3三個(gè)電阻構(gòu)成。將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5:1改為10:1后()1A.流經(jīng)Ri的電流減小到原來的;.R2兩端的電壓增加到原來的2倍1C.R3兩端的電壓減小到原來的5D.電阻上總的熱功率減小到原來的?答案CD.(2021河北,8,6分)(多選)如圖,發(fā)電機(jī)的矩形線圈長(zhǎng)為2L、寬為L(zhǎng),匝數(shù)為N,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為no、ni和0,兩個(gè)副線圈分別接有電阻Ri和R2。當(dāng)發(fā)電機(jī)線圈以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),理想電流表讀數(shù)為I.不計(jì)線圈電阻,下列說法正確的是(用A.通過電阻R2的電流為3用C.no與m的比值為V2NBL2C.no與m的比值為V2NBL2u)
%D.發(fā)電機(jī)的功率為遜空辿婦也沏答案BC
10.(2021福建34分)某住宅小區(qū)變壓器給住戶供電的電路示意圖如圖所示,圖中R為輸電線的總電阻。若變壓器視為理想變壓器,所有電表視為理想電表,不考慮變壓器的輸入電壓隨負(fù)載變化,則當(dāng)住戶使用的用電器增加時(shí),圖中各電表的示數(shù)變化情況是()A.A,增大,V2不變,V3增大 G 仆I—r-j--BA增大,V?減小,V3增大 6 6 ()$???金CA增大,V?增大,V3減小 ——?—..~——..- D.A2增大,V2不變,V3減小答案D11.(2021海南,9,4分)(多選)如圖,理想變壓器原線圈接在u=220近sin100E(V)的交流電源上,副線圈匝數(shù)可通過滑片P來調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片P處于圖示位置時(shí),原、副線圈的匝數(shù)比ni:n2=2:1,為了使圖中“100V,50W”的燈泡能夠正常發(fā)光,下列操作可行TOC\o"1-5"\h\z的是( ) , ,a.僅將滑片p向上滑動(dòng) i 力近 IB.僅將滑片P向下滑動(dòng) 一IIC.僅在副線圈電路中并聯(lián)一個(gè)阻值為20Q的電阻D.僅在副線圈電路中串聯(lián)一個(gè)阻值為20Q的電阻答案BD12.(2020山東,5,3分)圖甲中的理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比由:旭=22:3,輸入端a、b所接電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙A.1QB.5QC.6QD.8Q所示。燈泡L的電阻恒為15Q,額定電壓為24V。定值電阻Ri=10。、R2=5Q,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10為使燈泡正常工作,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)調(diào)節(jié)為()
A.1QB.5QC.6QD.8Q答案A13.(2021山東,9,4分)(多選)輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:3,輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r,負(fù)載R的阻值為10Q?開關(guān)S接1時(shí),右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1,R上的功率為10W;接2時(shí),匝數(shù)比為1:2,R上的功率為Po以下判斷正確的是( )A.r=10QB.r=5QC.P=45WD.P=22.5W答案BD14.(2021湖北,6,4分)如圖所示,理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電,副線圈接入最大阻值為2R的滑動(dòng)變阻器和阻值為R的定值電阻,在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動(dòng)的過程中()RA.電流表Ai示數(shù)減小RB.電流表4示數(shù)增大C.原線圈輸入功率先增大后減小D.定值電阻R消耗的功率先減小后增大答案A勿/比勿T曰.交流電產(chǎn)生熱量的計(jì)算(2018課標(biāo)111,16,6分)一電阻接到方波交流電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為uo,周期均為T,如圖所示。則Q方:Q正等于( )A.1:V2 B.V2:1 C,1:2 D.2:1答案D.變壓器電路的動(dòng)態(tài)分析(2021湖南,6,4分)如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為ni:m,輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源,燈泡Li、l_2的阻值始終與定值電阻Ro的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器R的滑片從a端滑動(dòng)到b端的過程中,兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi),下列說法正確的是()
A.Li先變暗后變亮,l_2一直變亮B.L,先變亮后變暗,1_2一直變亮C.Li先變暗后變亮,l_2先變亮后變暗D.Li先變亮后變暗,1_2先變亮后變暗答案A題型一變壓器動(dòng)態(tài)變化模型題型模板典型模型題型模板典型模型.(2020北京,9,3分)如圖所示,理想變壓器原線圈接在u=Umsin(3t+cp)的交流電源上,副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R,不計(jì)電A.電流表4的示數(shù)減小B.電壓表V1的示數(shù)減小C.A.電流表4的示數(shù)減小B.電壓表V1的示數(shù)減小C.電壓表V2的示數(shù)不變D.電流表Ai的示數(shù)不變答案A.(2015安徽理綜,16,6分)圖示電路中,變壓器為理想變壓器,a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端,Ro為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器?,F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片從某一位置滑動(dòng)到另一位置,觀察到電流表Ai的示數(shù)增大了0.2A,電流表A2的示數(shù)增大了0.8A,已知各表均為理想交流電表,下列說法正確的是()A.電壓表Vi、V2示數(shù)都增大A.電壓表Vi、V2示數(shù)都增大C.電壓表V2示數(shù)不變,V3示數(shù)減小B.滑動(dòng)變阻器滑片是沿d-c方向滑動(dòng)的D.該變壓器是升壓變壓器答案c變式題型題型特征:變式1:含有二極管的類型。變式2:變壓器匝數(shù)、負(fù)載電阻都可改變。.變式1(2020云南鎮(zhèn)沅一中期末)(多選)如圖所示,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、m。原線圈通過一理想電流表A接正弦交流電源,一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零,反向電阻為無窮大。用交流電壓表測(cè)得a、b兩端和C、d兩端的電壓分別為Uab和UcdMJ()A.Uab:Ucd=m:n2B.增大負(fù)載電阻的阻值R,電流表的讀數(shù)變小C.負(fù)載電阻的阻值越小,c、d間的電壓Ucd越大D.將二極管短路,電流表的讀數(shù)加倍答案BD.變式2(2015天津理綜,6,6分)(多選)如圖所示,理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表,副線圈匝數(shù)可以通過滑動(dòng)觸頭Q來調(diào)節(jié),在副線圈兩端連接了定值電阻Ro和滑動(dòng)變阻器R.P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭。在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電,則()A.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大B.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小C.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變大D.保持P的位量不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)變小答案BC題型二遠(yuǎn)距離輸電模型典型模型模型特征:討論輸電功率損失問題。1.(2020課標(biāo)II,19,6分)(多選)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電,輸電線上損耗的電功率為AP,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了AU。在保持A
處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下,改用1100kV特高壓輸電,輸電線上損耗的電功率變?yōu)锳P:到達(dá)B處時(shí)電壓下降了AU'。不考慮其他因素的影響,則()A.AP0AP B.AP李P皿刎 D.AU咖答案AD.(2012天津理綜,4,6分)通過一理想變壓器,經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P,原線圈的電壓U保持不變,輸電線路的總電阻為Ro當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時(shí),線路損耗的電功率為Pi?若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk,線路損耗的電功率為P2。則Pi和PRP,分別為()A職 B.⑸%,;。?黯 。.(卷)2嗚答案D變式題型題型特征:變式1:討論輸電電壓損失問題。變式2:輸電過程分析。.變式1(2018江蘇單科23分)采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電。當(dāng)輸送功率一定時(shí),為使輸電線上損耗的功率減小為原來的/輸電電壓應(yīng)變?yōu)椋ǎ〢.55kVB.110kV C.440kVD.880kV答案C.變式2(2020浙江7月選考,11,3分)如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW,發(fā)電機(jī)的電壓Ui=250V,經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電,輸電線總電阻R線=8Q,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為5=220V。已知輸電線上損失的功率P墳=5kW,假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器,下列說法正確的是(A.發(fā)電機(jī)輸出的電流h=40AB.輸電線上的電流I線=625AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3:n4=190:11D.用戶得到的電流M455A答案c實(shí)踐應(yīng)用5.(2010浙江理綜,17,3分)某水電站,用總電阻為2.50的輸電線輸電給500km外的用戶,其輸出電功率是3*1。6kVVo現(xiàn)用500kV電壓輸電,則下列說法正確的是()A.輸電線上輸送的電流大小為2.0x105AB.輸電線上由電阻造成的損失電壓為15kVC.若改用5kV電壓輸電,則輸電線上損失的功率為9x108kWD.輸電線上損失的功率為AP=?,U為輸電電壓,r為輸電線的電阻答案B情境應(yīng)用
簡(jiǎn)單熟悉.物理生活(2022吉林一模)紅旗渠是二十世紀(jì)六十年代的偉大工程,被譽(yù)為“人工天河”,紅旗渠居高臨下,渠線長(zhǎng),落差大,沿渠建電站,發(fā)電、灌溉兩受益。某小型水電站遠(yuǎn)距離輸電的簡(jiǎn)化電路如圖所示,若發(fā)電機(jī)輸出的電壓隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式為u=Umsin3t,則下列說法正確的是()ifk電發(fā)電機(jī)升壓 降壓用戶變壓器變壓器A.用戶用電器上交流電的頻率若B.發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值為UmC.輸電線上的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定D.當(dāng)只有用戶用電器的總電阻增大時(shí),輸電線上損失的功率減小答案D
.物理科技(2022云南昆明二模)如圖甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖。磁極N、S間的磁場(chǎng)看成勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為工T,線圈共10匝,矩形線圈的面積為S。該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖像如圖乙所示,該交流電通過自耦變壓器對(duì)一定值電阻R供電,不計(jì)發(fā)電機(jī)內(nèi)阻,則下列說法正確的是(值電阻R供電,不計(jì)發(fā)電機(jī)內(nèi)阻,則下列說法正確的是(A.矩形線圈面積為12m2B.電阻中電流方向每秒鐘改變100次C.線圈從t=0開始轉(zhuǎn)過180°的過程中,電壓表的讀數(shù)先增大后減小D.當(dāng)變壓器滑片P向上滑動(dòng)時(shí),電阻R消耗的功率減小答案D復(fù)雜熟悉3.物理科技(2022天津二模)圖1是手機(jī)無線充電器的示意圖,其原理如圖2所示:當(dāng)送電線圈接上220V的正弦交變電流后,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變化的磁場(chǎng)從而使手機(jī)中的受電線圈中產(chǎn)生交變電流,該電流經(jīng)過其他裝置轉(zhuǎn)化為直流電給手機(jī)充電。該裝置實(shí)際上可等效為一個(gè)無漏磁的理想變壓器:送電線圈的匝數(shù)為N1,受電線圈的匝數(shù)為N2,且Ni:N2=44:1o若手機(jī)電阻為5則該裝置給手機(jī)充電時(shí),(圖1圖2圖1圖2A.流過送電、受電線圈的電流之比為5:1B.受電線圈c、d端的輸出電壓為5V
C.充電時(shí)流過手機(jī)的電流為44AD.保持a、b端輸入電壓不變,若在充電時(shí)玩大型游戲(即增大手機(jī)用電功率),則受電線圈的輸出電壓將變大答案B4.物理科技(2022廣東佛山二模)氮化錠手機(jī)充電器具有體積小、功率大、發(fā)熱量少的特點(diǎn),圖甲是這種充電器的核心電路。交流電經(jīng)前端電路和氮化密開關(guān)管后,在a、b端獲得如圖乙所示的高頻脈沖直流電,經(jīng)理想變壓器降壓后在c、d端給手機(jī)充電,則正常工作時(shí),變壓器c、d輸出端()前端電路一 412 2前端電路一 412 2A.輸出的電壓也是直流電壓2B.輸出電流的頻率為了C.輸出電流的有效值大于a、b端輸入電流的有效值D.需將輸入電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?,輸出端才?huì)有電壓輸出答案C復(fù)雜陌生5.物理生活(2022四川宜賓二模)北京奧運(yùn)場(chǎng)館的建設(shè)體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)”的理念。國(guó)家體育館“鳥巢”隱藏著一座年發(fā)電量比較大的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),假設(shè)該發(fā)電系統(tǒng)的輸出電壓恒為250V,通過理想變壓器向遠(yuǎn)處輸電,如圖,所用輸電線的總電阻為8A.若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為A.若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為1x105W,則輸電線損失的功率為5'1。3wB.若該發(fā)電系統(tǒng)輸送功率為「105W,用戶獲得220V電壓,則降壓變壓器T2原、副線圈的匝數(shù)比為200:11C.若用戶消耗功率減少,則升壓變壓器T,輸出電壓U
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