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第=page11頁(yè),共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年湖南省郴州市高一(下)期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試卷一、單選題:本大題共11小題,共44分。1.物理學(xué)中,常常用物理量之比表示研究對(duì)象的某種性質(zhì)。例如,用質(zhì)量m與體積V之比定義密度ρ,用位移l與時(shí)間t之比定義速度v,這樣定義一個(gè)新的物理量的同時(shí),也就確定了這個(gè)新的物理量與原有物理量之間的關(guān)系。這種定義方法我們稱之為比值定義法,以下物理量中不是用比值法定義的有(
)A.電場(chǎng)強(qiáng)度 B.功 C.功率 D.電容2.若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律,在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下,需要驗(yàn)證(
)A.地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1602B.月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1602
C.3.一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平地面上,從t=0開(kāi)始,將一個(gè)大小為3F的水平恒力作用在該木塊上,在0~t這段時(shí)間內(nèi)該恒力做功的平均功率是(
)A.3F2tm B.9F24.如圖所示,一部機(jī)器與電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶連接,機(jī)器皮帶輪的半徑是電動(dòng)機(jī)皮帶輪半徑的4倍,皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動(dòng),已知A為機(jī)器皮帶輪上一點(diǎn),且到轉(zhuǎn)軸距離為輪半徑的一半,B、C兩點(diǎn)分別為電動(dòng)機(jī)皮帶輪和機(jī)器皮帶輪邊緣的兩點(diǎn),則下列關(guān)系正確的是(
)A.A、B、C三點(diǎn)角速度大小之比為1:4:1
B.A、B、C三點(diǎn)線速度大小之比為1:2:1
C.A、B、C三點(diǎn)向心加速度大小之比為1:8:1
D.A、B、C三點(diǎn)周期之比為1:2:15.哈雷彗星的公轉(zhuǎn)軌道可看作較扁的橢圓。其在近日點(diǎn)到太陽(yáng)中心的距離為r?,線速度大小為v?,加速度大小為a?;在遠(yuǎn)日點(diǎn)到太陽(yáng)中心的距離為r?,線速度大小為v?,加速度大小為a?。則(
)
A.v1v2=r2r1 6.如圖所示,一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪,繩兩端各系一小物塊A和B。其中mA=10kg,mB未知,滑輪下緣距地面H=1m。開(kāi)始B物塊離地面高?=0.6m,用手托住放B物塊,A物塊上升至H高時(shí)速度恰為零,重力加速度g取10m/s2,對(duì)于此過(guò)程,下列說(shuō)法中正確的是(
)A.對(duì)A、B兩物塊及地球組成的系統(tǒng),整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒
B.mB=50kg
C.B剛落地時(shí),速度大小為2m/s
7.把質(zhì)量為1kg的小球放在豎直放置的彈簧上,并把球往下按至A位置,如圖甲所示。迅速松手后,彈簧把球彈起,球升至最高位置C(圖丙)。途中經(jīng)過(guò)位置B時(shí)彈簧正好處于原長(zhǎng)狀態(tài)(圖乙)。已知B、A的高度差為0.1m,C、B的高度差為0.2m,彈簧的質(zhì)量和空氣阻力都可忽略,取彈簧原長(zhǎng)為彈性勢(shì)能零點(diǎn),重力加速度g=10m/s2,則有(
)A.小球從A上升至B的過(guò)程中,小球的動(dòng)能一直增加
B.小球從B上升到C的過(guò)程中,小球的機(jī)械能一直減小
C.小球在位置A時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為2J
D.小球在位置A時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為3J8.兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷P、Q所形成電場(chǎng)的等勢(shì)線如圖中的虛線所示,一帶電粒子以某一初速度從圖中的d點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的實(shí)線所示。下列說(shuō)法正確的是(
)A.點(diǎn)電荷P、Q帶有等量同種電荷,粒子帶負(fù)電
B.點(diǎn)電荷P、Q帶有等量同種電荷,粒子帶正電
C.粒子從d點(diǎn)到a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電勢(shì)能先減小后增大
D.粒子經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的速度9.用電流傳感器和計(jì)算機(jī)可以準(zhǔn)確地描繪電流隨時(shí)間變化的曲線,現(xiàn)用如圖a所示的電路粗略測(cè)量電容器的電容。實(shí)驗(yàn)時(shí),電阻箱的阻值調(diào)至890Ω,先把開(kāi)關(guān)撥至1,當(dāng)電容器充電完畢后,再把開(kāi)關(guān)撥至2,計(jì)算機(jī)記錄電流隨時(shí)間變化的圖像如圖b所示。不計(jì)電流傳感器的電阻,下列說(shuō)法正確的是(
)
A.電容器充電完畢時(shí)的帶電量約為8×10?3C
B.電容器的電容約為2×10?3F
C.若把電阻箱的阻值調(diào)至1000Ω再次做實(shí)驗(yàn),則i—t10.某一沿x軸方向的靜電場(chǎng),電勢(shì)在x軸上的分布情況如圖所示,B、C是x軸上的兩點(diǎn)。一負(fù)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),該負(fù)電荷在(
)A.C點(diǎn)的速度最大
B.B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
C.B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能
D.B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在C點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能11.如圖所示,加速電場(chǎng)的兩極板P、Q豎直放置,間距為d,電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩極板M、N水平放置,兩極板長(zhǎng)度及間距均為L(zhǎng),電壓為U2,P、Q極板分別有小孔A、B,AB連線與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中心線BC共線。質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子從小孔A(初速度視為0)進(jìn)入加速電場(chǎng),經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),可到達(dá)探測(cè)器(探測(cè)器可上下移動(dòng))。整個(gè)裝置處于真空環(huán)境,兩電場(chǎng)均為勻強(qiáng)電場(chǎng),且不計(jì)離子重力。下列說(shuō)法正確的是(
)A.離子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為dm2qU1
B.到達(dá)探測(cè)器的離子在M、N板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為L(zhǎng)mqU1
C.離子到達(dá)探測(cè)器的最大動(dòng)能為qU1+二、實(shí)驗(yàn)題:本大題共2小題,共21分。12.某物理興趣小組利用如圖甲所示裝置來(lái)探究影響電荷間的靜電力的因素。圖甲中,A是一個(gè)固定在絕緣支架上帶正電的物體,系在絕緣絲線上的帶正電的小球會(huì)在靜電力的作用下發(fā)生偏離,靜電力的大小可以通過(guò)絲線偏離豎直方向的角度顯示出來(lái)。他們分別進(jìn)行了以下操作:步驟一:把系在絲線上的同一帶電小球先后掛在橫桿上的P1步驟二:使小球處于同一位置,增大(或減小)小球所帶的電荷量,比較小球所受的靜電力的大小。(1)圖甲中實(shí)驗(yàn)采用的方法是_____(填正確選項(xiàng)前的字母)。A.理想實(shí)驗(yàn)法
B.控制變量法
C.等效替代法(2)圖甲實(shí)驗(yàn)表明,電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大,隨著距離的減小而____(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)接著該組同學(xué)進(jìn)行如下探究:如圖乙,懸掛在P點(diǎn)的不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)電荷量不變的小球B,緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球A,當(dāng)A球到達(dá)懸點(diǎn)P的正下方并與B在同一水平線上,B處于受力平衡時(shí),懸線偏離豎直方向角度為θ1,改變小球A的電荷量,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,測(cè)出懸線偏離豎直方向的夾角為θ2。若兩次實(shí)驗(yàn)中A球的電荷量分別為q1和q2,θ1、θ213.某同學(xué)利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌裝置“探究動(dòng)能定理”。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過(guò)定滑輪、輕質(zhì)動(dòng)滑輪與彈簧測(cè)力計(jì)相連。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)出遮光條的寬度d,滑塊和遮光條的總質(zhì)量M,鉤碼質(zhì)量m。(1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:①用刻度尺測(cè)量遮光條的寬度d,兩個(gè)光電門之間的距離L如圖乙所示,則L=__________cm;②按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直;③實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。不掛鉤碼和細(xì)線,接通氣源,輕推滑塊,如果_____________,則表示氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài);④掛上鉤碼后,接通氣源,再放開(kāi)滑塊,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間為Δt1遮光條通過(guò)光電門2的時(shí)間為⑤改變鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟“④”,求在不同合力作用下滑塊的動(dòng)能變化量。(2)對(duì)于上述實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是。(單選,填正確選項(xiàng)前的字母)A.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為1B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鉤碼處于超重狀態(tài)C.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)等于滑塊所受合外力D.鉤碼的總質(zhì)量m需滿足遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M(3)也可以通過(guò)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),做出F?(1Δt2三、計(jì)算題:本大題共3小題,共35分。14.圖1所示是一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目,將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為圖2所示的模型。長(zhǎng)L=3m的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑r=3m的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤靜止時(shí),鋼繩沿豎直方向自由下垂;轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角θ=37°。將游客和座椅看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量m=60kg。不計(jì)鋼繩重力和空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,(1)鋼繩的拉力大小T;(2)向心力的大小F(3)線速度的大小v。15.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一等邊ΔABC勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與等邊ΔABC所在的平面平行。將電荷量為?3×10?6C的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功?2.4×10?5J,再?gòu)?1)求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2)若規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)為0,求點(diǎn)電荷在C點(diǎn)具有的電勢(shì)能;(3)已知AB=5cm,求電場(chǎng)強(qiáng)度大小。16.如圖甲所示,絕緣水平傳送帶與豎直放置的半圓形軌道底部平滑相接。半圓形軌道絕緣、光滑,半徑為R=1.8m,處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,半圓形軌道的豎直直徑是電場(chǎng)的左邊界,電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=33×103N/C。一質(zhì)量為m=0.1kg,電荷量為q=1.0×10?3C(1)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)小物塊開(kāi)始滑下的位置P(圖中未標(biāo)注)到傳送帶的高度差?;(3)小物塊在半圓形軌道上滑動(dòng)時(shí)對(duì)軌道的最大壓力大小F
答案解析1.B
【解析】A.電場(chǎng)強(qiáng)度E與放入電場(chǎng)中的電荷無(wú)關(guān),反映電場(chǎng)本身的力的性質(zhì),所以
E=Fq
屬于比值法定義,故B.功的公式為W=Fx不屬于比值定義法,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.功率的定義式為P=故其屬于比值定義法,故C正確,不符合題意;D.電容C與Q、U無(wú)關(guān),反映電容器容納電荷的本領(lǐng)大小,所以
C=QU
屬于比值法定義法,故故選B。2.B
【解析】A.設(shè)月球質(zhì)量為M??月,地球質(zhì)量為M,蘋果質(zhì)量為m,地球半徑為r,月球半徑為r??月,則月球受到的萬(wàn)有引力為F月=GMM月(60r)2,蘋果受到的萬(wàn)有引力為F=GMmr2,由于月球質(zhì)量和蘋果質(zhì)量之間的關(guān)系未知,故二者之間萬(wàn)有引力的關(guān)系無(wú)法確定,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。
B.根據(jù)牛頓第二定律GMM月(60r)2=3.C
【解析】對(duì)木塊受力分析,由牛頓第二定律可得3F=ma根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式,可得x=在0~t這段時(shí)間內(nèi)3F做功為W=3Fx根據(jù)平均功率的公式,有P=聯(lián)立可得,在0~t這段時(shí)間內(nèi)該恒力做功的平均功率是P=故選C。4.A
【解析】AB.B、C兩點(diǎn)為電動(dòng)機(jī)皮帶輪和機(jī)器皮帶輪邊緣的兩點(diǎn),其線速度大小相等,則有vB=vC
ω根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系有vA=ωArA
,由于r解得ωA:ωB故A正確,B錯(cuò)誤;C.A、B、C三點(diǎn)向心加速度大小分別為aA=ωA2rA
結(jié)合上述解得v故C錯(cuò)誤;D.A、B、C三點(diǎn)的周期分別為TA=2πωA
,
結(jié)合上述解得T故D錯(cuò)誤。故選A。5.A
【解析】AB.根據(jù)開(kāi)普勒第二定律,彗星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等,即在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)可得1即v選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;CD.根據(jù)G可得a=可得在近點(diǎn)和遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)加速度之比a選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。6.B
【解析】A.根據(jù)圖像可知,A物塊上升至?高時(shí),B物塊將與地面發(fā)生碰撞,可知,對(duì)A、B兩物塊及地球組成的系統(tǒng),整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;BC.A物塊上升至?高時(shí),對(duì)A、B構(gòu)成的系統(tǒng)有m之后,B與地面碰撞,繩松弛,A向上運(yùn)動(dòng),對(duì)A分析有?解得v=22m/s故B正確,C錯(cuò)誤;D.對(duì)A、B分別進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二定律有T?mAg=m解得T=故D錯(cuò)誤。故選B。7.D
【解析】A.小球從A
上升至
B的過(guò)程中,開(kāi)始階段彈力大于重力,加速度向上,即小球向上加速,動(dòng)能增加;最后階段彈力小于重力,加速度向下,即小球向上減速,動(dòng)能減小,即該過(guò)程中小球的動(dòng)能先增加后減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.小球從B上升到C的過(guò)程中,只有重力做功,則小球的機(jī)械能守恒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;CD.從A到C由能量關(guān)系可知E即小球在位置A
時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為3J,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。故選D。8.A
【解析】AB.圖中關(guān)于兩點(diǎn)電荷連線左右對(duì)稱,由于電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)線,由高電勢(shì)點(diǎn)指向低電勢(shì)點(diǎn),可知,點(diǎn)電荷P、Q帶有等量同種正電荷,由于粒子所受電場(chǎng)力為其合力,則電場(chǎng)力指向軌跡內(nèi)側(cè),根據(jù)圖像可知,粒子所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反,則粒子帶負(fù)電,故A正確,B錯(cuò)誤;C.結(jié)合上述可知,粒子從d點(diǎn)到a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功,則電勢(shì)能先增大后減小,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖像可知φ粒子從d點(diǎn)到a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理有q解得v故D錯(cuò)誤。故選A。9.D
【解析】A.根據(jù)電流的定義式有I=可知,
i?t
圖像中,圖像與時(shí)間軸所圍幾何圖形的面積表示電荷量,則電容器充電完畢時(shí)的帶電量約為q≈16×0.5×0.5×1故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)圖(b)可知,電流的最大值約為I此時(shí)極板剛剛開(kāi)始放電,極板之間的電壓U則電容器的電容C=故B錯(cuò)誤;C.結(jié)合上述可知,i—t圖線下的總面積表示電容器極板所帶電荷量,由于電容器極板所帶電荷量一定,則i—t圖線下的總面積不變,故C錯(cuò)誤;D.若把電阻箱的阻值調(diào)至1000Ω再次做實(shí)驗(yàn),由于電阻增大,電容器極板之間的最大電壓一定,則通過(guò)回路的電流的最大值減小,由于i—t圖線下的總面積不變,則電容器放電的時(shí)間增加,故D正確。故選D。10.D
【解析】A.沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知x負(fù)半軸場(chǎng)強(qiáng)沿x軸負(fù)向;x正半軸的場(chǎng)強(qiáng)沿x軸正向,一負(fù)電荷僅在電場(chǎng)力的作用下從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,則在O點(diǎn)時(shí)的速度最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.因φ?x圖像的斜率等于場(chǎng)強(qiáng),可知B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于
C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),即B點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在
C
點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;CD.負(fù)電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受電場(chǎng)力作用,可知電荷的電勢(shì)能與動(dòng)能之和守恒,B點(diǎn)電勢(shì)高于C點(diǎn),可知負(fù)電荷在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在
C
點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能,在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在
C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。故選D。11.C
【解析】A.粒子在加速電場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系有d=所以離子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t故A錯(cuò)誤;B.設(shè)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度為v0q所以v則離子在M、N板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)動(dòng)能定理可得q(故C正確;D.為保證離子不打在M、N極板上,即粒子在豎直方向的偏轉(zhuǎn)位移應(yīng)小于
L2
1可得U故D錯(cuò)誤。故選C。12.(1)B(2)增大(3)
【解析】(1)圖甲中保持電荷量不變,只改變距離,研究力的變化情況或保持距離不變;只改變電荷量,研究力的變化情況,采用的是控制變量法,故AC錯(cuò)誤,B正確;故選B。(2)本實(shí)驗(yàn)中,設(shè)小球靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的角度
θ
,對(duì)小球受力分析可知F根據(jù)小球擺角
θ
的變化可以判斷出小球所受靜電力的大小變化。由圖甲可知,保持電荷之間的距離不變,
θ
隨電荷量的增大而增大;保持電荷量不變,
θ
隨距離的減小而增大,所以,可推知電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大,隨著距離的減小而增大。(3)對(duì)小球B受力分析,根據(jù)庫(kù)侖定律結(jié)合平衡條件得kq1qL解得q13.(1)
23.00
滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等(2)C(3)
M
【解析】(1)[1]刻度尺精確度為0.1cm,還需估讀一位,為23.00cm;[2]輕推滑塊,如果滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等,則表示氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài)。(2)A.分析發(fā)現(xiàn),鉤碼向下加速運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),根據(jù)牛頓第二定律有mg?2F=ma所以有F<故A錯(cuò)誤;CD.由于鉤碼掛在動(dòng)滑輪上,所以細(xì)繩兩端張力大小相等,因此彈簧測(cè)力計(jì)上的示數(shù)即為滑塊受到的合外力,所以不需要滿足鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M,故C正確,D錯(cuò)誤;B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鉤碼向下加速運(yùn)動(dòng),加速度向下,因此可知鉤碼處于失重狀態(tài),故B錯(cuò)誤。故選C。(3)若滿足動(dòng)能定理,根據(jù)動(dòng)能定理可得FL=變式得F=則可知斜率為k=14.
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