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第=page11頁,共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年山東省濱州市沾化區(qū)重點(diǎn)中學(xué)高一(下)期末模擬考試物理試卷(6月)一、單選題(本大題共8小題,共32.0分)1.反天刀魚是生活在尼羅河的一種魚類,沿著它身體的長度方向分布若電器官,這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場,反天刀魚周圍的電場線分布如圖所示,A、B、C均為電場中的點(diǎn),下列說法正確的是(
)
A.反天刀魚周圍的電場類似于等量同種點(diǎn)電荷形成的電場
B.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度
C.試探電荷在A點(diǎn)受到的電場力方向一定水平向右
D.C點(diǎn)的電勢小于A點(diǎn)的電勢2.小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示。將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點(diǎn):
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能
C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度3.如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩板間的電場強(qiáng)度,Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能,θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則(
)
A.θ增大,E增大 B.θ增大,EP不變 C.θ減小,EP增大 D.θ減小,4.如圖所示,等腰三角形ABC中,底邊AC長為l,∠A=∠C=30°.分別在A、B兩點(diǎn)固定兩個(gè)點(diǎn)電荷,已知固定在A點(diǎn)的電荷為正電荷,電荷量為Q.將一帶正電的試探電荷放置在C點(diǎn),其受到的電場力垂直于AA.正電,3kQ3l2 B.負(fù)電,3k5.如圖所示為雷雨天一避雷針周圍電場的等勢面分布情況,在等勢面中有A、B、C三點(diǎn),其中A、B兩點(diǎn)位置關(guān)于避雷針對(duì)稱。下列說法中正確的是
A.某不計(jì)重力的正電荷在A、B兩點(diǎn)的加速度相同
B.某正電荷在C點(diǎn)的電勢能小于B點(diǎn)的電勢能
C.某負(fù)電荷從C點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場力做負(fù)功
D.C點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)6.如圖所示,細(xì)線的一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球,在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中(
)
A.小球的機(jī)械能保持不變 B.小球受的合力對(duì)小球不做功
C.水平拉力F的瞬時(shí)功率逐漸減小 D.小球克服重力做功的瞬時(shí)功率逐漸增大7.低碳環(huán)保是我們追求的生活方式。如圖所示,是一個(gè)用來研究靜電除塵的實(shí)驗(yàn)裝置,處于強(qiáng)電場中的空氣分子會(huì)被電離為電子和正離子,當(dāng)鋁板與手搖起電機(jī)的正極相連,縫被針與手搖起電機(jī)的負(fù)極相連,在鋁板和縫被針中間放置點(diǎn)燃的蚊香。轉(zhuǎn)動(dòng)手搖起電機(jī),蚊香產(chǎn)生的煙霧會(huì)被電極吸附,停止轉(zhuǎn)動(dòng)手搖起電機(jī),蚊香的煙霧又會(huì)裊裊上升。關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象,下列說法中正確的是(
)
A.煙塵因?yàn)閹д姸晃降娇p被針上
B.同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大
C.同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越小
D.同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電荷量不變,離鋁板越近則加速度越大8.某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中,為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞,首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng),該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度,然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示,來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后,形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為I;質(zhì)子的質(zhì)量為m,其電量為e。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是(
)
A.IeS2Um B.I二、多選題(本大題共4小題,共16.0分)9.(多選)某一沿x軸方向的靜電場,其電勢φ在x軸上的分布情況如圖所示,B、C是x軸上兩點(diǎn)。下列說法正確的是(
)
A.在x軸上,O點(diǎn)電勢最高,電場也最強(qiáng)
B.同一個(gè)電荷放在B點(diǎn)受到的電場力小于放在C點(diǎn)時(shí)的電場力
C.同一個(gè)負(fù)電荷放在B點(diǎn)時(shí)的電勢能小于放在C點(diǎn)時(shí)的電勢能
D.正試探電荷沿x軸從B移到C的過程中,電勢能先增大后減小10.如圖,滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開始運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦,a、b可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g。則
A.a落地前,輕桿對(duì)b一直做正功
B.a落地時(shí)速度大小為2gh
C.a下落過程中,其加速度大小始終不大于g
D.a落地前,當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí),11.如圖甲所示,一物塊以一定的初速度沖上傾角為30°的固定斜面。在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中,其動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)路程s的關(guān)系如圖乙所示。已知物塊所受的摩擦力大小恒定,g取10m/s2。下列說法正確的是A.物塊質(zhì)量為0.7kg
B.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因素為321
C.0~20m過程中,物塊克服摩擦力做功為4012.如圖所示,固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m1的滑塊(可看成質(zhì)點(diǎn)),足夠長的輕繩一端系著滑塊繞過光滑的輕小定滑輪,另一端吊一個(gè)質(zhì)量為m2的物塊,m1=32m2,小滑輪到豎直桿的距離為d。開始時(shí)把滑塊鎖定在與定滑輪等高的位置A。解鎖后,滑塊m1從位置A下落,到位置B時(shí)繩子與豎直方向的夾角為θ=37°A.m1先加速后減速
B.m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C.滑塊m1到達(dá)B點(diǎn)的速度,與此時(shí)m2的速度v2的大小關(guān)系滿足v1=54三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共18.0分)13.如甲圖所示是觀察電容器的充、放電現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。電源輸出電壓恒為8V,S是單刀雙擲開關(guān),G為靈敏電流計(jì),C為平行板電容器。(1)當(dāng)開關(guān)S接___________時(shí)(選填“1”或“2”),平行板電容器放電,流經(jīng)G表的電流方向與充電時(shí)___________(選填“相同”或“相反”(2)將G表換成電流傳感器,電容器充電完畢后再放電,其放電電流隨時(shí)間變化圖像如乙圖所示,已知如圖所圍的面積約為40個(gè)方格,可算出電容器的電容為___________14.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置測量木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功。實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊在重物牽引下向右運(yùn)動(dòng),重物落地后,木塊繼續(xù)向右做勻減速運(yùn)動(dòng)。圖乙是重物落地后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,紙帶上的小黑點(diǎn)是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50?H(1)可以判斷紙帶的________(填“左端”或“右端”)與木塊連接。根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下A點(diǎn)、B點(diǎn)時(shí)木塊的速度vA、vB,其中vA=(2)要測量在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功WAB,還應(yīng)測量的物理量是A.木板的長度l?BC.木板的質(zhì)量m2
D.E.木塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
F.A(3)在AB段木板對(duì)木塊的摩擦力所做的功的關(guān)系式WAB=________。(用v四、計(jì)算題(本大題共4小題,共40.0分)15.如圖所示的電路中,小量程電流表的內(nèi)阻Rg=100Ω,滿偏電流Ig=(1)當(dāng)S1(2)當(dāng)S1
16.如圖所示,a、b、c是勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn),已知a、b兩點(diǎn)相距2cm,b、c相距6cm,ab與電場線平行,bc與電場線成60°角。將電荷量為+求:(1)a(2(3)將電荷從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)移到
17.中國自行研制,具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟號(hào)”飛船,目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國際第三代載人飛船技術(shù),其發(fā)射過程簡化如下:飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,由長征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上,A點(diǎn)距地面的高度為h1,飛船飛行五周后進(jìn)行變軌,進(jìn)入預(yù)定圓軌道,如圖所示,設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t,若已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,求:(1(2)飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點(diǎn)(3)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度
18.如圖所示,水平面與豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形軌道在B點(diǎn)相切.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至離B點(diǎn)3R的A處由靜止釋放,物體沿水平面向右滑動(dòng),一段時(shí)間后脫離彈簧,經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力為8mg,之后沿圓形軌道通過高點(diǎn)C時(shí)速度為gR.(1)經(jīng)(2)離開(3
答案和解析1.【答案】B
【解析】【分析】
本題主要考查了電場線的特點(diǎn),知道電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小,沿電場線方向電勢降低,即可解答。
【解答】
A.反天刀魚周圍的電場類似于等量異種點(diǎn)電荷形成的電場,故A錯(cuò)誤;
B.電場線的疏密反映電場強(qiáng)度的大小,可知A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場強(qiáng)度,故B正確;
C.正電荷在電場中的受力方向與電場強(qiáng)度方向相同,負(fù)電荷在電場中的受力方向與電場強(qiáng)度方向相反,故C錯(cuò)誤;
D.沿電場線方向電勢降低,故C點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢,故D錯(cuò)誤。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
對(duì)物體受力分析,利用機(jī)械能守恒定律得到小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度和動(dòng)能,再根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)得到繩子的拉力大小和小球向心加速度大小。
本題考查了機(jī)械能守恒定律和圓周運(yùn)動(dòng),利用公式求出小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度和動(dòng)能大小,再根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)得到小球在最低點(diǎn)的向心加速度和繩子拉力大小。
【解答】
A.兩小球由靜止釋放后,小球做單擺運(yùn)動(dòng),在擺動(dòng)過程中只有重力做功,根據(jù)機(jī)械能守恒定律理得:mgL=12mv2,解得到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)小球速度表達(dá)式為:v=2gL,由于懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短,所以P球速度小于Q球速度,故A錯(cuò)誤;
B.在最低點(diǎn)Ek=mgL,由于質(zhì)量P大,繩長P短,所以二者動(dòng)能無法比較,故B錯(cuò)誤;D.由向心加速度的表達(dá)式得:an=v2L=(2
3.【答案】D
【解析】【分析】
電容器和電源斷開,極板上的電量不變,根據(jù)電容器的決定式可分析電容的變化,再根據(jù)定義式分析電壓的變化,從而分析靜電計(jì)指針夾角的變化;根據(jù)U=Ed分析電場強(qiáng)度的變化;根據(jù)電勢與電勢差之間的關(guān)系可分析P點(diǎn)電勢,再由電勢分析電勢能的變化。
解題的關(guān)鍵在于正確掌握電容的決定式和定義式;同時(shí)注意要掌握相關(guān)結(jié)論的應(yīng)用,如本題中可以直接應(yīng)用結(jié)論:當(dāng)充電后斷開電源時(shí),如果只改變兩板間距離,則兩板間的電場強(qiáng)度不變。
【解答】
電容器和電源斷開,電量不變,上極板向下移動(dòng)時(shí),兩板間的距離減小,根據(jù)C=?s4πkd可知,電容C增大,則根據(jù)C=QU可知,電壓U減小,故靜電計(jì)指針偏角θ減??;
兩板間的電場強(qiáng)度為:E=Ud=QCd=4πk4.【答案】B
【解析】【分析】
本題考查點(diǎn)電荷周圍的電場強(qiáng)度的疊加,難度不大。正電荷受力方向與場強(qiáng)方向相同,得出合場強(qiáng)方向,再根據(jù)平行四邊形疊加原理求解。
【解答】
帶正電的試探電荷在C點(diǎn)受到的電場力垂直于AC向上,則C點(diǎn)的合場強(qiáng)方向向上。因?yàn)楣潭ㄔ贏點(diǎn)的電荷為正電荷,故A點(diǎn)電荷的場強(qiáng)方向向右,故在B點(diǎn)只能放置一個(gè)負(fù)電荷,場強(qiáng)方向沿C指向B,如圖所示:
A點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小EA=kQl2,則兩電荷在C點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)大?。?.【答案】B
【解析】【分析】
本題考查等差等勢面。熟知等勢面特點(diǎn)是解決本題的關(guān)鍵。
根據(jù)電場方向,可判斷加速度是否相同;等差等勢面越密集的地方,電場強(qiáng)度越大,電場強(qiáng)度是矢量,注意方向;已知電勢關(guān)系,根據(jù)EP=qφ可判斷電勢能的關(guān)系,根據(jù)電勢能和電場力的做功的關(guān)系,可確定電場力做功情況。
【解答】
A.A、B兩點(diǎn)處于同一等勢面上,電場方向不同,不計(jì)重力的正電荷在A、B兩點(diǎn)的加速度不相同,故A錯(cuò)誤;
B.由Ep=qφ可知,B點(diǎn)的電勢大于C點(diǎn)的電勢,正電荷在C點(diǎn)的電勢能小于B點(diǎn)的電勢能,故B正確;
C.負(fù)電荷從低電勢移動(dòng)到高電勢,電勢能變小,電場力做正功,故C錯(cuò)誤;
D.因B點(diǎn)的等勢面比較密集,可知C點(diǎn)場強(qiáng)小于B6.【答案】D
【解析】試題分析:由于以恒定速率從A到B,說明動(dòng)能沒變,由于重力做負(fù)功,拉力不做功,所以外力F應(yīng)做正功.因此機(jī)械能不守恒A錯(cuò),B對(duì).因?yàn)樾∏蚴且院愣ㄋ俾蔬\(yùn)動(dòng),即它是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么小球受到的重力G、水平拉力F、繩子拉力T三者的合力必是沿繩子指向O點(diǎn).設(shè)繩子與豎直方向夾角是θ,則
FG=tanθ
(F與G的合力必與繩子拉力在同一直線上)得
F=G*tanθ
而水平拉力F的方向與速度V的方向夾角也是θ,所以水平力F的瞬時(shí)功率是
P水平=F*V*cosθ7.【答案】B
【解析】【分析】
從靜電除塵的原理出發(fā)即可解題.當(dāng)接通靜電高壓時(shí),存在強(qiáng)電場,它使空氣電離而產(chǎn)生陰離子和陽離子.負(fù)離子在電場力的作用下,向正極移動(dòng)時(shí),碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電.因此,帶電塵粒在電場力的作用下,向管壁移動(dòng),并附在管壁上,這樣,消除了煙塵中的塵粒。
本題涉及靜電除塵的原理,關(guān)鍵是電子容易被吸附到煙塵顆粒上,故煙塵顆粒會(huì)吸附帶帶正電的鋁板上。
【解答】
A、負(fù)離子在電場力的作用下,向正極移動(dòng)時(shí),碰到煙塵微粒使它帶負(fù)電.因此,帶電塵粒在電場力的作用下,向鋁板運(yùn)動(dòng),被吸附到鋁板上,故A錯(cuò)誤;
BC、煙塵向鋁板運(yùn)動(dòng)的時(shí),在電場力作用下做加速運(yùn)動(dòng),所以離鋁板越近速度越大,故B正確,C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)針尖端的電場線密集,同一微粒離鋁板越近則加速度越小,故D錯(cuò)誤。8.【答案】D
【解析】【分析】
根據(jù)動(dòng)能定理求解速度大小,根據(jù)電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式求解單位體積的質(zhì)子數(shù)。
考查動(dòng)能定理的應(yīng)用以及電流強(qiáng)度微觀表達(dá)式,理解電子形成電流的原因,根據(jù)帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)情況求解速度,結(jié)合電流強(qiáng)度微觀表達(dá)式進(jìn)行解答是關(guān)鍵。
【解答】
質(zhì)子在加速電場中加速U根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I聯(lián)立解得n故選D。
9.【答案】CD【解析】【分析】
根據(jù)φ?x圖象斜率表示場強(qiáng)大小、圖線下面積表示電勢差和沿電場線方向電勢逐漸降低的特點(diǎn),結(jié)合電勢定義式分析即可。
【解答】
根據(jù)φ?x圖象斜率表示場強(qiáng)大小和沿電場線方向電勢逐漸降低的特點(diǎn)可知從負(fù)無窮到A.由圖可知,O點(diǎn)的電勢最高,φ?x圖線切線斜率表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,O點(diǎn)切線斜率為零,電場強(qiáng)度為零,B.φ?x圖線切線斜率表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,B點(diǎn)的切線斜率大于C點(diǎn)的切線斜率,可知B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度,同一電荷在B點(diǎn)所受的電場力大于在C點(diǎn)的電場力,C.由圖可知,B點(diǎn)的電勢大于C點(diǎn)的電勢,根據(jù)E知,同一負(fù)電荷在B點(diǎn)的電勢能小于在C點(diǎn)的電勢能,C正確;D.正試探電荷沿x軸從B移到C的過程中,電勢先升高再降低,電場力先做負(fù)功再做正功,電勢能先增大后減小,D正確。
10.【答案】BD【解析】【分析】
本題綜合性很強(qiáng),對(duì)考生的分析推理能力要求較高,因此難度較大。從知識(shí)層面看,考查了受力分析、牛頓第二定律、功、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律。分析滑塊b的速度變化,是解決本題的突破口。
【解答】
因?yàn)闂U對(duì)滑塊b的限制,a落地時(shí)b的速度為零,所以b的運(yùn)動(dòng)為先加速后減速,桿對(duì)b的作用力對(duì)b做的功即為b所受合外力做的總功,由動(dòng)能定理可知,桿對(duì)b先做正功后做負(fù)功,故A錯(cuò)。
對(duì)a、b組成的系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律有:mgh=12mva2,va=2gh,故B正確。
桿對(duì)a的作用效果為先推后拉,桿對(duì)a的作用力為拉力時(shí),力的方向與a下落方向成銳角,故a下落過程中的加速度大小會(huì)大于g,即C錯(cuò)。11.【答案】AB【解析】【詳解】AB?整理得E結(jié)合0~|10~m整理得E結(jié)合10~k聯(lián)立解得f=0.5N
根據(jù)f可求得物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因素為μ故AB正確;C.0~20m過程中,物塊克服摩擦力
Wf
做功為動(dòng)能的減少量W故C錯(cuò)誤;D.由動(dòng)能定理知0~10m過程中與10m~20
12.【答案】BC【解析】A.剛開始在A點(diǎn)時(shí),m1在重力作用下做加速運(yùn)動(dòng),加速度向下,大小為g,而后向下加速,加速度不斷減小,考慮這么一種極端情況:當(dāng)左端繩子和豎直方向角度足夠小,即左端繩子處于豎直方向,此時(shí)由于
m1>m2
,仍會(huì)向下加速運(yùn)動(dòng),因此從A到BB.由于豎直桿對(duì)m1不做功,因此m1、m2組成的系統(tǒng)只有重力做功,繩子的拉力屬于內(nèi)力,即m1、C.m1到達(dá)Bv即v故C正確;D.根據(jù)機(jī)械能守恒定律m聯(lián)合C的速度關(guān)聯(lián)公式,解得v故D正確。故選BCD。
13.【答案】(1)2,相反;【解析】(1)當(dāng)開關(guān)S接2時(shí),平行板電容器放電,流經(jīng)(2)已知如圖所圍的面積約為40個(gè)方格,可算出電容器帶電量為Q=40×
14.【答案】
①.右端
②.?0.72
③.【解析】(1[2]根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下v(2)[W要求出在AB段摩擦力的功,除了測出AB兩點(diǎn)的速度外,還要測出物體的質(zhì)量
m故選B。(3)[W
15.【答案】解:
(1)根據(jù)串聯(lián)電阻具有分壓作用可知,當(dāng)S1和S2斷開時(shí),改裝的表是電壓表,由
(2)當(dāng)S1和S2均閉合時(shí),電流表與電阻R2并聯(lián),改裝的表是電流表,由I=Ig+IgRgR2=1A,所以電流表的量程是1A。
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