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文檔簡介
2023-2024學年度上學期高三年級期中考試
物理
總分100分,考試時間75分鐘。
第I卷(選擇題共44分)
一、選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符
合題目要求。
1.甲、乙兩人用繩和60通過裝在P樓和。樓樓頂?shù)亩ɑ?,將質(zhì)量為相的物塊由。點沿Oa直線緩慢
地向上提升,如圖所示,43為銳角。則在物塊由。點沿Oa直線緩慢上升直至60水平的過程中,以下判
斷正確的是()
A.繩和60繩中的彈力逐漸減小
B.繩和30繩中的彈力逐漸增大
C.aO繩中的彈力一直增大,30繩中的彈力先減小后增大
D.繩中的彈力先減小后增大,60繩中的彈力一直增大
2.地面第五代移動通信(5G)已經(jīng)進入商用,衛(wèi)星通信與地面5G的融合成為衛(wèi)星界和地面界討論的新熱點。
相比地面移動通信網(wǎng)絡(luò),衛(wèi)星通信利用高、中、低軌衛(wèi)星可實現(xiàn)廣域甚至全球覆蓋,可以為全球用戶提供無差
別的通信服務(wù),在地面5G網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的偏遠地區(qū),飛機上或者遠洋艦艇上,衛(wèi)星可以提供經(jīng)濟可靠的網(wǎng)絡(luò)
服務(wù),將網(wǎng)絡(luò)延伸到地面網(wǎng)絡(luò)無法到達的地方,下表給出了不同軌道通信衛(wèi)星的特點。關(guān)于通信衛(wèi)星,以下說
法正確的是()
衛(wèi)星通信類別軌道高度范圍特點
低軌道(LEO)衛(wèi)星通信500~2000km傳輸時延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗都小
中軌道(MEO)衛(wèi)星通信2000?20000km傳輸時延、覆蓋范圍、鏈路損耗、功耗都變大(相比LEO),
但小于(GEO)
高軌道(GEO)地球同步衛(wèi)35786km技術(shù)最為成熟,但傳輸延時長,鏈路損耗大,在實時通信中存
星通信在顯著延遲
A.各軌道通信衛(wèi)星的運行軌道中心一定是地心
B.各軌道通信衛(wèi)星的運行周期都是24小時
C.高軌道地球同步通信衛(wèi)星的向心加速度與地球表面赤道上靜止物體的向心加速度相同
D.各軌道通信衛(wèi)星的運行速度都大于7.9km/s
3.如圖所示,豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強電場點與尸點的連線垂直于電場線,M點與N在同一電
場線上。兩個完全相同的帶等量正電荷的粒子,以相同速率%分別從M點和N點沿豎直平面進入電場,M
點的粒子與電場線成一定的夾角進入,N點的粒子垂直于電場線進入,兩粒子恰好都能經(jīng)過尸點,重力不計。
關(guān)于兩粒子從進入電場至到達P點的過程,下列說法正確的是()
A.兩粒子到達P點的速度大小可能相等
B.電場力對兩粒子做功一定相同
C.兩粒子到達P點時的電勢能都比進入電場時小
D.兩粒子到達P點所需時間一定不相等
4.滑板運動是由沖浪運動演變而成的一種極限運動項目。如圖所示,一同學在水平地面上進行滑板練習,該
同學站在滑板A前端,與滑板A一起以20m/s的速度向右做勻速直線運動,在滑板A正前方有一靜止的滑板
Bo在滑板A接近滑板8時,該同學迅速從滑板A跳上滑板8,接著又從滑板B跳回滑板A,最終兩滑板恰
好不相撞。已知該同學的質(zhì)量為45kg,兩滑板的質(zhì)量均為2.5kg,不計滑板與地面間的摩擦,下列說法正確
的是()
........
A.上述過程中該同學與滑板A和滑塊B組成的系統(tǒng)水平方向上動量不守恒
B.該同學跳離滑板8的過程中,滑板3的速度減小
C.該同學跳回滑板A后,他和滑板A的共同速度為19m/s
D.該同學跳離滑板8的過程中,對滑板8的沖量大小為47.5N-S
5.如圖所示,ABC為正三角形,A5和AC邊上放有帶等量異種電荷的絕緣細棒,。為邊中點,D為BC
邊中垂線上。點右側(cè)的一點,P為上的一點,選無窮遠處電勢為0,則下列說法正確的是()
A.。點和。點電場強度可能大小相等,方向相同
B.。點的電勢一定高于P點
C.將一正檢驗電荷沿直線從。點運動到。點,電勢能增加
D.將一正檢驗電荷沿直線從。點運動到P點,電場力做負功
6.如圖所示,43兩個木塊靜止疊放在豎直輕彈簧上,已知根人=加8=lkg,輕彈簧的勁度系數(shù)為100N/m。
若在木塊A上作用一個豎直向上的力F,使木塊A由靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上做勻加速直線運動,
從木塊A向上做勻加速運動開始到43分離的過程中,彈簧的彈性勢能減小了1.28J,取g=10m/s2,下
列判斷正確的是()
M
8
A.木塊A向上做勻加速運動的過程中,力廠的最大值是8N
B.木塊A向上做勻加速運動的過程中,力廠的最大值是1ON
C.從A向上做勻加速運動到45分離的過程中,廠對木塊做功0.64J
D.從A向上做勻加速運動到43分離的過程中,尸對木塊做功0.96J
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合
題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7.如圖所示,空間有一范圍足夠大的勻強電場,電場強度方向與梯形區(qū)域ABCD平行,已知
AB//CD,AD=DC=CB=-AB=2m,%=10V,%=30V,%=20V,一比荷為義=0.6C/kg的帶負
2m
電粒子由A點沿AD方向以速率%進入該電場,恰好可以通過。點。不計粒子的重力,下列說法正確的是
A.。點電勢為零
B.電場強度方向由B指向。
C.該粒子到達。點時速度大小為J五m/s
D.該粒子到達。點時速度方向與8C邊垂直
8.如圖所示電路中,電源的電動勢、內(nèi)阻及各電阻的阻值都標記在了圖中,電壓表和電流表均為理想電表,
當滑動變阻器&的滑片P向。端移動時,電壓表V、M和V2的示數(shù)分別為。、和。2,三個電壓表示數(shù)
變化量的絕對值分別為AU、AU]和八。2,電流表A的示數(shù)為/,電流表示數(shù)變化量的絕對值為AZ,以下
說法中正確的是()
A.2增大和以均增大
IM
B.電源的總功率和效率均增大
C.A-AU1+AU
D.如果設(shè)流過電阻&的電流變化量的絕對值為小右,流過滑動變阻器用的電流變化量的絕對值為八八,則
M<M
9.如圖甲所示,。點處固定一力傳感器,長度為/的輕繩一端與力傳感器相連,另一端連接一個小球(可視
為質(zhì)點)?,F(xiàn)讓小球在最低點以某一速度開始運動,設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為8。圖乙為輕繩中力的大小廠
隨cos。變化的部分圖像。圖乙中。為已知量,重力加速度大小為g,忽略空氣阻力,則()
A.小球質(zhì)量為巴B.小球在與圓心等高處時的速度為J包
g
C.小球恰能做完整的圓周運動D.小球在最低點時的速度為2
10.如圖所示,AC是圓。的一條水平直徑,3。是豎直方向的另外一條直徑,M點是圓上的點,。、“連
線與0C的夾角為60。,該圓處于方向與圓面平行的勻強電場中。將帶正電荷且電荷量為4、質(zhì)量為相的油
滴從圓心。點以相同的初動能穌。射出,射出方向不同時,油滴可以經(jīng)過圓周上的所有點。在這些點中,經(jīng)過
。點時油滴的動能最小且為歲也,已知重力加速度大小為g,勻強電場的電場強度E=2遇,那么()
4q
A.電場線與MO垂直且3點電勢高于C點電勢
B.油滴經(jīng)過B點時的動能為土亍3Eko
7
C.油滴經(jīng)過A點時的動能為]Eko
D.油滴經(jīng)過C、O連線中點時的動能為
8
第n卷(非選擇題共56分)
三、非選擇題:本題共5小題,共56分。
11.(7分)某實驗小組利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
(1)把木板的一側(cè)墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使木塊在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板做勻速運動。此處采
用的科學方法是(填正確答案標號)。
A.理想化模型法B.阻力補償法
C.等效替代法D.控制變量法
(2)已知交流電源頻率為50Hz,啟動打點計時器,釋放木塊,木塊在祛碼桶的作用下拖著紙帶運動。打點計
時器打出的紙帶如圖乙所示(圖中相鄰兩點間有4個點未畫出)。小車的加速度大小為m/s2(結(jié)果保留
3位有效數(shù)字)
ABDE
TT
單位:5F4.6176.59
8.61110.61
乙
(3)實驗時改變祛碼桶內(nèi)祛碼的質(zhì)量,分別測量木塊在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出
。-F關(guān)系圖像,如圖丙所示。此圖像的AB段明顯偏離直線,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是(填正確
答案標號)。
丙
A,木塊與木板之間存在摩擦B.木板傾斜角度過大
C.所用木塊的質(zhì)量過大D.所掛的祛碼桶及桶內(nèi)祛碼的總質(zhì)量過大
12.(9分)某同學用氣墊導(dǎo)軌裝置驗證動量守恒定律,如圖所示。其中G:G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計
時器相連。兩個滑塊AB(包含擋光片)質(zhì)量分別為網(wǎng)、m2,當它們通過光電門時,計時器可測得擋光片
的擋光時間。
擋光片擋光片
⑴先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平,輕推一下8,直到它通過光電門5的時間(填“大于”“等于”或“小于”)
它通過光電門G2的時間。
(2)將8靜置于兩光電門之間,將A置于光電門&右側(cè),用手輕推一下A,使其向左運動,與B發(fā)生碰撞,
為了使A碰后不返回,貝9嗎(填"=”或)加2。
(3)在滿足第(2)問的前提下,光電門5記錄的擋光時間為滑塊AA先后通過光電門G?時,G?記
錄的擋光時間分別為八小AAj,已知兩擋光片寬度相同,若機1、機2、幽、A小八/3滿足(寫出關(guān)系式,
用加]、加2、M、八小公/3表示),則可驗證動量守恒定律;若△%、公小還滿足另一個關(guān)系式(僅
用A:、A小A/3表示),則說明A3發(fā)生的是彈性碰撞。
13.(10分)為了探究物體與斜面間的動摩擦因數(shù),某同學進行了如下實驗:取一質(zhì)量為根的物體,使其在
沿斜面方向的推力尸作用下向上運動,如圖甲所示,通過力傳感器得到推力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,
通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示,已知斜面的傾角。=37°,取
g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
求:(1)物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)。
(2)撤去推力廠后,物體還能上升的距離(斜面足夠長)。
14.(14分)如圖所示,木板A、3靜止于光滑水平桌面上,3的上表面水平且足夠長,其左端放置一滑塊
C,B、C間的動摩擦因數(shù)為〃,45由不可伸長的理想輕繩連接,輕繩處于松弛狀態(tài),現(xiàn)在突然給C一個向
右的速度2%,讓。在8上滑動,當。的速度為%時,輕繩剛好伸直,接著輕繩被瞬間拉斷,輕繩拉斷時8
的速度為A、B、C的質(zhì)量均為加,重力加速度為g。求:
2%
同
(1)從。獲得速度2%開始經(jīng)過多長時間輕繩被拉直?
(2)拉斷輕繩造成的機械能損失為多少?
(3)若最終滑塊C未脫離木板3,則木板3的長度至少為多少?
15.(16分)如圖所示,圓弧軌道A3的圓心為。,半徑為R=2.5m,圓弧軌道A5的3點與水平地面BE相
切,8點在。點的正下方,在3點的右側(cè)有一豎直虛線CD,8點到豎直虛線CD的距離為乙=2.5m,豎直
虛線CD的左側(cè)有一水平向左的勻強電場,電場強度大小為E](大小未知),豎直虛線CD的右側(cè)有電場強度
大小為62(大小未知)、豎直向上的勻強電場。豎直虛線的右側(cè)有一豎直墻壁跖,墻壁印到豎直虛線
CD的距離為4=lm,墻壁EE底端E點與水平地面BE相連接,墻壁所的高度也為4=1m?,F(xiàn)將一電
荷量為“=+4義10-C、質(zhì)量為m=1kg的絕緣滑塊從A點由靜止釋放沿圓弧軌道A3下滑,經(jīng)過3點時的速
度大小為4m/s,最后進入豎直虛線CD右側(cè)。已知滑塊可視為質(zhì)點,圓弧軌道A5光滑,水平地面BE與滑
塊間的動摩擦因數(shù)為〃=0.2,mg=10m/s2,ZAOB=53°,sin53°=0.8,cos53°=0.6?求:
(1)電場強度g的大小。
(2)滑塊到達豎直虛線CD時速度的大小和滑塊從3點到達豎直虛線時所用的時間。
(3)要使滑塊與豎直墻壁EE碰撞,石2的取值范圍。
參考答案及解析
2023-2024學年度上學期高三年級期中考試?物理
一、選擇題
1.C【解析】以物塊為研究對象,分析受力情況,受重力G、W7的拉力廠和繩子的拉力耳,由平衡
條件可知,尸和耳的合力與G大小相等、方向相反,當將物塊緩慢向上移動,aO繩方向不變;則耳方向
不變,繩繞。點逆時針轉(zhuǎn)動,作出轉(zhuǎn)動過程三個位置力的合成圖如圖所示。由3到2到1的過程,由圖可
以看出繩拉力耳一直變大,60繩彈力廠先減小后變大,C正確。
2.A【解析】衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,各軌道通信衛(wèi)星的運行軌道中心一定是
地心,A正確;同步衛(wèi)星的運行周期是24小時,其他衛(wèi)星的運行周期不是24小時,B錯誤;同步衛(wèi)星與靜止
在赤道上的物體具有共同的角速度,由公式。向可得組=0±4,因軌道半徑不同,故其向心加速度
"物R
不同,C錯誤;根據(jù)萬有引力提供向心力得空”=相匕,解得運行速度丫=」也,即線速度n隨軌道半
r"rvr
徑r的增大而減小,v=7.9km/s為第一宇宙速度,即圍繞地球表面運行的速度,因同步衛(wèi)星軌道半徑比地
球半徑大很多,因此其線速度應(yīng)小于7.9km/s,D錯誤。
3.D【解析】電場力對N處粒子做正功,對/處粒子做功為0,兩粒子到達尸點的速度大小不相等,A錯
誤;M.N處的電勢不相等,但最終兩粒子都到達P點,電勢差不相等,電場力對粒子做的功不相等,B錯
誤;M.P的電勢相等,M處粒子到達尸點時電勢能不變,C錯誤;在垂直于電場方向,粒子不受力,粒子做
勻速運動,N處粒子在垂直于電場方向的速度大于Af處粒子在此方向的速度,則N處粒子到達尸的時間短,
D正確。
4.C【解析】題述過程中該同學與滑板A和滑板8組成的系統(tǒng)水平方向合外力為0,水平方向上動量守恒,
A錯誤;該同學跳離滑板8的過程中,人對滑板8的作用力向右,8車向右加速,速度增大,B錯誤;從滑板
8跳回滑板A,兩滑板恰好不相撞,三者共速為v,由動量守恒得(M+m)v0=(M+2m)v,解得v=19m/s,
C正確;該同學跳離滑板3后,滑板3的動量為夕="V=47.5N-S,該同學跳離滑板3的過程中,對滑板3
的沖量大小等于動量變化量,小于47.5N-s,D錯誤。
5.B【解析】將兩帶電絕緣細棒看成無數(shù)對等量異種點電荷,可知中垂線上各點電場強度豎直向下,根據(jù)
對稱性和電場疊加原則可知。點和D點電場強度方向均豎直向下,由于。點比。點離帶電體遠,所以。點
電場強度小于。點電場強度,A錯誤;根據(jù)前面類比等量異種點電荷電勢分布情況可知,為一條電勢為零
的等勢線,。點與。點電勢相同,將一正檢驗電荷沿直線從。點運動到。點,電勢能不變;又因為沿著電
場線方向電勢降低,可得。點的電勢一定高于尸點,即。點的電勢一定高于P點;所以將一正檢驗電荷沿
直線從。點運動到尸點,電勢能減小,電場力做正功,B正確,C、D錯誤。
6.C【解析】對于A,有F-mAg+FBA=mAa,所以,當%=0時,F(xiàn)最大,即月?=mAg+mAa=12N,
A、B錯誤;初始位置彈簧的壓縮量為玉=如此生理=0.2m,43分離時,F(xiàn)AB=0,對8有
k
kx2-mBg=mBa,解得々=0.12m,以A、3為整體,A、3上升的高度為Ax=七-々=0.08m,A、3分
離時的速度為v=j2aAx=0.4/n/s,由動能定理有叫+嗎單一(%+%)gAx=+外)丫2,由題
意知%=L28J,可得用=0.64J,C正確,D錯誤。
二、選擇題
7.BC【解析】氏=10V,%=30V,可知A8的中點E的電勢為20V,可知EC為等勢線,連接E、C,
作EC的垂線,根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知電場強度方向由8指向。,B正確;由幾何關(guān)系可知應(yīng)>的
中點廠在等勢線EC上,則有外=20V,有%可得⑥=10V,A錯誤;電場強度的大
小石=色二^_=WYIv/m,垂直于電場強度方向粒子做勻速直線運動,AD+CDsin3O°=vot,平行
BCcos303
于電場強度方向粒子做勻加速直線運動,AEsin600=&〃,解得%=3m/s/=ls,沿電場強度方向粒子
2m
的速度L=G=且駕=2Gm/s,該粒子到達C點時速度大小為%=M+片=t/s,C正確;如圖
mv
v2、萬
所示,速度方向與EC延長線的夾角的正切值tan。=」=△-,可知6H30°,該粒子到達C點時速度方向
%3
不與邊垂直,D錯誤。
8.CD【解析】將滑動變阻器的滑片P從圖示位置向。滑動的過程中,&和冬的并聯(lián)電阻增大,。2增大,
電路中總電流變小,通過凡的電流增大,電流表A的示數(shù)減小,所以幺增大,利用等效電源的方法,則也
-1M
等于電源內(nèi)阻與鳥串聯(lián)后與&的并聯(lián)電阻,為定值,A錯誤;電路中總電流變小,電動勢不變,所以電源的
總功率減小,由于外電阻增大,所以電源的效率增大,B錯誤;通過電阻鳥的電流變小,與兩端電壓以變小,
品兩端電壓。2增大,總的外電阻增大,所以。增大,又因為。1+。2=。,所以A5—,C正
確;通過電阻&的電流變大,通過電阻與的電流等于通過電阻&的電流和通過電阻用的電流之和,干路電
流減小,故通過電阻&的電流變小,故有A/1=43-&2,八/2<4/3,D正確。
9.AD【解析】設(shè)小球在最低點時的速度為%,則當角度為。時,由動能定理得
2
繩子拉力滿足F-mgcosff-m^j-,聯(lián)立解得
m
F=3mgcos0+~^S,故圖線斜率大小為"]2a=3mg,截距2a一27ng,解得機=區(qū),
%=2疝,A、D正確;與圓心等高處,即cos。=0時,此時滿足2。=也,解得匕=J福,B錯誤;
假設(shè)小球能沿圓周到達最高點,此時cos6>=-l,結(jié)合A、D中的結(jié)論
F=3mgcos3+\^-2mg,%=2西,聯(lián)立可得,此時尸=—儂,即球受到繩向上的支持力,而繩只
能產(chǎn)生拉力,故假設(shè)不成立,C錯誤。
10.CD【解析】從。經(jīng)過。點時油滴的動能最小且為&也,知C點為復(fù)合場的等效最高點,則復(fù)合場的合
4
力方向如圖所示,則有F合=qEcosO,qEsin。=mg,由題意可知E=%,聯(lián)立解得F合=框mg,0=30°,
則電場線的方向如圖所示,由幾何關(guān)系可知,與電場線垂直,B點電勢低于。點電勢,A錯誤;油滴經(jīng)
過8點時,合外力不做功,所以油滴的動能不變,B錯誤;油滴從。經(jīng)過C點時,由動能定理可得
-fl-L=EkC-Ek0,從。經(jīng)過A點時,fl-L=EkA-Ek0,聯(lián)立解得的油滴經(jīng)過A點時的動能為
75
£—kA=-£KkUo-C正確;油滴經(jīng)過C、。連線中點時的動能等于°C中點的動能,且為一gEkK0V,D正確。
三、非選擇題
11.(1)B(2)2.01(3)D
【解析】(1)把木板的一側(cè)墊高,調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使木塊重力沿木板向下的分力大小等于摩擦阻力,使木
塊在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板做勻速運動,此處采用的科學方法是阻力補償法,B正確。
(2)已知交流電源頻率為50Hz,紙帶上相鄰兩點間有4個點未畫出,可知相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為
T=0.02x5s=0.1s,由Ax=aT2可得小車的加速度為
=今=2
4%E-:AC=&61+1Q61-461-G59xl0-2m/s2^2.01m/s.
r24T24x0.12
(3)當木塊與木板之間存在摩擦,木板傾斜角度過大,所用小車質(zhì)量過大,都不會導(dǎo)致a-尸關(guān)系圖像A5段
明顯偏離直線,A、B、C錯誤;當所掛的祛碼桶及桶內(nèi)祛碼的總質(zhì)量太大時,則木塊所受的合外力
F=Ma=M-^—=一”一,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是當祛碼桶及桶內(nèi)祛碼的總質(zhì)量接近木塊及木
M+m-?]
M
塊上祛碼的總質(zhì)量時,木塊所受到的合外力小于祛碼和桶內(nèi)祛碼的總重力,木塊的加速度就不成線性增大,實
驗誤差增大,則a-尸圖像的A3段明顯偏離直線,D正確。
12.⑴等于(2)>⑶為=必+5J_+J_=J_
Ar3A?2A.Ar3Ar2
【解析】(1)實驗開始,輕推滑塊,若滑塊做勻速直線運動,滑塊通過光電門速度相等,則光電門的擋光時間
相等,證明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。
rij—rij
(2)根據(jù)彈性碰撞的“動碰靜”的碰撞后的速度通項公式可知v;=」_要想“動”的物體碰撞“靜”
,叫+m2
的物體不返回,必須“動”的物體的質(zhì)量大于“靜”的物體的質(zhì)量,即叫〉加2。
(3)滑塊A兩次經(jīng)過光電門的速度近似等于滑塊經(jīng)過光電門時的平均速度,設(shè)擋光片的寬度為£>,則速度分
別為VA=-2,吸,滑塊3經(jīng)過光電門G,的速度VB=2,根據(jù)動量守恒得叫匕1=叫以+機,女,整
A/,Ar3Ar2一一
、22z\2
D11fD)
理得in,—=rn,-----Fin2---。若機械能守恒,即一網(wǎng)----丁2、+-m—,聯(lián)立解得
]△’3?2
A,Ar3Ar2272l加2)
,此時碰撞為彈性碰撞。
A/〕Ar3絕
13.(1)—(2)0.075m
12
【解析】(1)0~2s內(nèi),由尸—/圖可得片=21.5N
由牛頓第二定律可得耳-mgsina-jLimgcosa=ma{
由y—r圖像可得/=^;=0.5m/s2
2s后,由尸一聯(lián)圖可得8=20N
由牛頓第二定律可得耳-mgsina-jumgcosa=0
解得4=—
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