重慶市西北狼教育聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期開學(xué)考試物理試題_第1頁
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文檔簡介

西北狼教育聯(lián)盟2024年秋季開學(xué)學(xué)業(yè)調(diào)研高二物理試題考試時(shí)間:90分鐘注意事項(xiàng):1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、考號(hào)填寫在答題卡上相應(yīng)的位置.2.作答時(shí),全部答案在答題卡上完成,答在本試卷上無效.3.考試結(jié)束后,只交答題卡,試卷由考生帶走.一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分.其中1~8為單項(xiàng)選擇題,9~12為多項(xiàng)選擇題)1.戰(zhàn)國時(shí)期的《甘石星經(jīng)》最早記載了部分恒星位置和金、木、水、火、土五顆行星“出沒”的規(guī)律?,F(xiàn)在我們知道()A.恒星都是靜止不動(dòng)的B.行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)C.行星繞太陽運(yùn)行的速率不變D.各行星繞太陽運(yùn)行的周期不同【答案】D【解析】【詳解】A.恒星都是運(yùn)動(dòng)的。故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)開普勒第一定律可知行星繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)。故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)開普勒第二定律可知行星繞太陽運(yùn)行的速率與行星和太陽的距離有關(guān)。故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)開普勒第三定律可知,各行星繞太陽運(yùn)行的周期不同。故D正確。故選D。2.如圖所示,一運(yùn)動(dòng)員在駕駛無動(dòng)力滑翔傘飛行過程中,在同一豎直平面內(nèi)沿一段曲線軌跡飛行,而且越飛越快,該過程中關(guān)于運(yùn)動(dòng)員所受的合力和速度方向的關(guān)系,可能正確的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】運(yùn)動(dòng)員在飛行過程中,在豎直平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),根據(jù)物體曲線運(yùn)動(dòng)的合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè);同時(shí),運(yùn)動(dòng)員在飛行過程中加速(越飛越快),故合外力與速度的方向的夾角要小于。故選B。3.質(zhì)量不等但有相同初動(dòng)能的兩個(gè)物體在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行,直到停止,則()A.質(zhì)量大的物體滑行距離大 B.質(zhì)量小的物體滑行距離大C.兩個(gè)物體滑行的時(shí)間相同 D.質(zhì)量大的物體克服摩擦力做的功多【答案】B【解析】【詳解】ABD.由動(dòng)能定理得解得兩個(gè)物體克服摩擦力做的功一樣多,質(zhì)量小的物體滑行距離大,故B正確,AD錯(cuò)誤;C.由可得再由可知,滑行的時(shí)間與質(zhì)量有關(guān),兩個(gè)物體滑行時(shí)間不同,故C錯(cuò)誤。故選B。4.波輪洗衣機(jī)中的脫水筒如圖所示,在脫水時(shí),衣服緊貼在筒壁上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。某次在運(yùn)行脫水程序時(shí),有一硬幣被甩到桶壁上隨桶壁一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是()A.硬幣受重力、彈力、摩擦力和向心力4個(gè)力的作用B.硬幣隨脫水桶做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由硬幣受到的摩擦力提供C.洗衣機(jī)的脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)得越快,硬幣與桶壁間的彈力就越大D.脫水時(shí),被甩出去的水滴受到離心力作用【答案】C【解析】【詳解】A.向心力是一種效果力,實(shí)際上不存在,有其他力提供,可知,硬幣受重力、彈力與摩擦力3個(gè)力的作用,故A錯(cuò)誤;B.硬幣隨桶壁一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),重力豎直向下,靜摩擦力豎直向上,可知,硬幣隨脫水桶做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由硬幣受到的彈力提供,故B錯(cuò)誤;C.結(jié)合上述有可知,洗衣機(jī)的脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)得越快,硬幣與桶壁間的彈力就越大,故C正確;D.離心力也是一種效果力,實(shí)際上不存在,脫水時(shí),由于衣物對(duì)水滴的作用力不足以提供水滴圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,導(dǎo)致水滴做離心運(yùn)動(dòng)被甩出去,故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示,摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).座艙的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)半徑為R,角速度大小為ω,重力加速度為g,則座艙A.運(yùn)動(dòng)周期為B.線速度的大小為ωRC.受摩天輪作用力的大小始終為mgD.所受合力大小始終為mω2R【答案】BD【解析】【詳解】由于座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由公式,解得:,故A錯(cuò)誤;由圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的關(guān)系可知,,故B正確;由于座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以座艙受到摩天輪的作用力是變力,不可能始終為,故C錯(cuò)誤;由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力提供向心力可得:,故D正確.6.嫦娥六號(hào)是中國嫦娥探月計(jì)劃的第六個(gè)探測器,著陸區(qū)為月球背面南極艾特肯盆地,2024年5月8日10時(shí)12分,嫦娥六號(hào)順利進(jìn)入環(huán)月圓軌道飛行.若探測器在軌飛行的周期為T,軌道半徑為r,月球的半徑為R,萬有引力常量為G,則下列說法正確的有()A.嫦娥六號(hào)的發(fā)射速度必須達(dá)到第三宇宙速度B.在環(huán)月軌道上,地球?qū)μ綔y器的引力等于月球?qū)μ綔y器的引力C.月球的平均密度D.月球第一宇宙速度【答案】D【解析】【詳解】A.嫦娥六號(hào)登月,依然繞地球運(yùn)動(dòng),發(fā)射速度大于第一宇宙速度即可,故A錯(cuò)誤;B.在環(huán)月軌道上,探測器受月球和地球的引力提供向心力,由于探測器繞月運(yùn)動(dòng),則地球?qū)μ綔y器的引力小于月球?qū)μ綔y器的引力,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)萬有引力提供向心力有月球的平均密度為故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)萬有引力提供向心力有月球的第一宇宙速度滿足解得故D正確。故選D。7.新能源汽車以恒定的加速度由靜止開始沿平直的公路行駛,t1時(shí)刻達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率后保持功率不變,t2時(shí)刻起勻速行駛。汽車所受的阻力大小不變,則此過程中汽車的加速度a、速度v、牽引力F、功率P隨時(shí)間t的變化規(guī)律正確的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】A.由題意可知汽車以恒定的加速度啟動(dòng),則汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度為零,故A錯(cuò)誤;B.0~t1階段圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線,故B錯(cuò)誤;C.0~t1汽車的牽引力恒定不變,t1后汽車的功率等于額定功率,速度增大,牽引力減小,根據(jù)可知,P不變,v增大的越來越慢,則F減小的越來越慢,即t1~t2圖線的斜率減小,t2后加速度減為零,汽車的速度達(dá)到最大,汽車開始勻速直線運(yùn)動(dòng),即牽引力等于阻力,故C正確;D.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)由于v隨時(shí)間均勻增大,F(xiàn)不變,則該階段P隨t均勻增大,即圖線為一條過原點(diǎn)的傾斜直線,汽車的功率達(dá)到額定功率時(shí),汽車的功率恒定不變,故D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn),彈簧處于原長時(shí),圓環(huán)高度為h.讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時(shí)速度為零.則在圓環(huán)下滑到底端的過程中(桿與水平方向夾角為30°)()A.圓環(huán)機(jī)械能守恒B.彈簧的彈性勢能先減小后增大C.彈簧的彈性勢能變化了mghD.彈簧與光滑桿垂直時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大【答案】C【解析】【詳解】圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端的過程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功,即環(huán)的重力和彈簧的拉力;所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,如果把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象,則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故A錯(cuò)誤.彈簧的彈性勢能隨彈簧的形變量的變化而變化,由圖知彈簧先縮短后再伸長,故彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大.故B錯(cuò)誤.根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,圓環(huán)的機(jī)械能減少了mgh,那么彈簧的機(jī)械能即彈性勢能增大mgh.故C正確.當(dāng)彈簧的彈力、重力和細(xì)桿軌圓環(huán)的支持力這三個(gè)力平衡時(shí),圓環(huán)的加速度為零,速度最大,此位置不在彈簧與光滑桿垂直的位置,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選C.【點(diǎn)睛】此題主要是分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況,只有重力彈簧的拉力做功,所以圓環(huán)機(jī)械能不守恒,但是系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;當(dāng)沿桿方向合力為零的時(shí)刻,圓環(huán)的速度最大.9.如圖所示,豎直墻壁上的M點(diǎn)到地面有Ⅰ、Ⅱ兩條固定光滑軌道,從M點(diǎn)靜止釋放的物塊分別沿不同軌道滑到地面,下列說法正確的是()A.物塊落地時(shí)速度相同B.沿Ⅰ下滑重力做功等于沿Ⅱ下滑重力做功C.沿Ⅰ下滑重力的平均功率等于沿Ⅱ下滑重力的平均功率D.物塊滑到地面時(shí),沿Ⅰ下滑重力的瞬時(shí)功率大于沿Ⅱ下滑重力的瞬時(shí)功率【答案】BD【解析】【詳解】A.根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,兩次物塊到達(dá)底端的速度大小相等,但方向不同,故A錯(cuò)誤;B.物塊下滑過程重力做功兩次物塊下滑的高度相等,則重力做功相等,故B正確;C.設(shè)斜面的傾角為,根據(jù)牛頓第二定律可知解得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有則重力的平均功率為則物塊運(yùn)動(dòng)過程中,沿Ⅰ下滑重力的平均功率大于沿Ⅱ下滑重力的平均功率,故C錯(cuò)誤。D.重力的瞬時(shí)功率為兩次物塊到達(dá)底端的速度大小相等,可知物塊滑到地面時(shí),沿Ⅰ下滑重力的瞬時(shí)功率大于沿Ⅱ下滑重力的瞬時(shí)功率,故D正確。故選BD。10.在豎直平面內(nèi)有一條光滑彎曲軌道,軌道上各個(gè)高點(diǎn)的高度如圖所示,一個(gè)小環(huán)套在軌道上,從1m高處以大小為8m/s、沿軌道切線方向的初速度下滑,則下列說法正確的是(g取10m/s2)()A.到達(dá)第①高點(diǎn)的速度約為8.6m/s B.到達(dá)第①高點(diǎn)的速度約為74m/sC.小環(huán)不能越過第③高點(diǎn) D.小環(huán)能越過第④高點(diǎn)【答案】AD【解析】【詳解】AB.根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得則小環(huán)到達(dá)第①高點(diǎn)的速度為故A正確,B錯(cuò)誤;CD.設(shè)小環(huán)能達(dá)到最大高度為,由機(jī)械能守恒有解得所以小環(huán)能越過第③④高點(diǎn),故C錯(cuò)誤,D正確。故選AD。11.2024年5月21日,我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用快舟十一號(hào)遙四運(yùn)載火箭,成功將武漢一號(hào)衛(wèi)星、超低軌技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星等4顆衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。下列關(guān)于人造地球衛(wèi)星的說法正確的是()A.同一顆衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道高度越高,機(jī)械能越大B.高軌衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9km/sC.衛(wèi)星由較低軌道變軌至更高軌道時(shí)需要加速D.相對(duì)于地面靜止的同步軌道衛(wèi)星可能處于遼寧某地正上方【答案】AC【解析】【詳解】A.同一顆衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道高度越高,對(duì)應(yīng)的發(fā)射速度越大,發(fā)射衛(wèi)星所需的能量越大,則衛(wèi)星的機(jī)械能越大,選項(xiàng)A正確;B.第一宇宙速度7.9km/s,是衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度,衛(wèi)星由萬有引力提供向心力可得由上式可知,衛(wèi)星的軌道半徑越大,運(yùn)行速度越小,因此高軌衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度7.9km/s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.衛(wèi)星由較低軌道變軌至更高軌道時(shí)需要加速做離心運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;D.相對(duì)于地面靜止的同步軌道衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道的正上方,不可能處于遼寧某地正上方,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖所示,兩個(gè)圓弧軌道固定在水平地面上,半徑R相同,a軌道由金屬凹槽制成,b軌道由金屬圓管制成(圓管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于半徑R),均可視為光滑軌道,在兩軌道右端的正上方分別將金屬小球A和B(直徑略小于圓管內(nèi)徑)由靜止釋放,小球距離地面的高度分別用和表示,下列說法中正確的是()A.若,兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B.若,兩小球在軌道上上升的最大高度均為C.適當(dāng)調(diào)整和,均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后,恰好落在軌道右端口處D.若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出,的最小值為,B小球在的任何高度釋放均可【答案】AD【解析】【詳解】AD.若小球A恰好能到達(dá)a軌道的最高點(diǎn),有由機(jī)械能守恒定律可知解得若小球B恰好能到b軌道的最高點(diǎn),在最高點(diǎn)的速度vB=0,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得所以兩球都能到達(dá)軌道的最高點(diǎn),故AD正確;B.若=,則小球B在軌道b上上升的最大高度等于;若=,則小球A在軌道左上方某位置脫離軌道,脫離時(shí)有一定的速度,由機(jī)械能守恒定律可知,A在軌道上上升的最大高度小于,故B錯(cuò)誤;C.小球A從最高點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),下落R高度時(shí),水平位移的最小值為所以小球A落在軌道右端口外側(cè),而適當(dāng)調(diào)整,B可以落在軌道右端口處,所以適當(dāng)調(diào)整和,只有B球可以從軌道最高點(diǎn)飛出后,恰好落在軌道右端口處,故C錯(cuò)誤。故選AD。二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,第13題6分,第14題10分,共16分)13.西北狼教育聯(lián)盟開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)交流活動(dòng).(1)某學(xué)校學(xué)生探究向心力與哪些因素有關(guān),借助如圖1所示裝置進(jìn)行探究.在電動(dòng)機(jī)控制下,懸臂可繞軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),固定在連桿上的砝碼隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng),無線光電門傳感器安裝在懸臂的一端.①在該實(shí)驗(yàn)中,主要利用了______來探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系.A.理想實(shí)驗(yàn)法B.微元法C.控制變量法D.等效替代法②探究向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系時(shí),應(yīng)選擇兩個(gè)質(zhì)量______(“相同”或“不同”)的小球.(2)另一學(xué)校學(xué)生用如圖2所示的裝置與傳感器結(jié)合,探究向心力大小的影響因素.實(shí)驗(yàn)時(shí)用手撥動(dòng)旋臂使它做圓周運(yùn)動(dòng),力傳感器和光電門固定在實(shí)驗(yàn)器上,測量角速度和向心力.③電腦通過光電門測量擋光桿通過光電門的時(shí)間,并由擋光桿的寬度d、擋光桿通過光電門的時(shí)間、擋光桿做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r,自動(dòng)計(jì)算出砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度,則計(jì)算其角速度的表達(dá)式為______.【答案】(1)①.C②.相同(2)【解析】【小問1詳解】[1]在研究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度和半徑之間的關(guān)系時(shí),先控制其中兩個(gè)物理量不變,研究向心力大小與另一個(gè)物理量的關(guān)系,主要用到的物理方法是控制變量法。ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。[2]探究向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)半徑的關(guān)系時(shí),需控制角速度和質(zhì)量相同,運(yùn)動(dòng)半徑不同,應(yīng)選擇兩個(gè)質(zhì)量相同的小球。【小問2詳解】砝碼轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度由線速度、角速度的關(guān)系可得聯(lián)立解得14.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,他將兩物塊A和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪,B下端連接紙帶,紙帶穿過固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量,,A從高處由靜止開始下落,B拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)周期為,則:(1)在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)勢能的減小量______J,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量______J,由此得出的結(jié)論是______:(重力加速度,結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量,主要原因可能是______。A.工作電壓偏高 B.存在空氣阻力和摩擦阻力影響C.先釋放重物,后接通電源打出紙帶 D.利用公式計(jì)算重物速度(3)用v表示物塊A的速度,h表示物塊A下落的高度。若某同學(xué)作出的圖像如圖丙所示,則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?!敬鸢浮浚?)①.1.18②.1.15③.在誤差允許的范圍內(nèi),A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(2)B(3)9.70【解析】【小問1詳解】[1]在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)重力勢能的減小量[2]根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,計(jì)數(shù)點(diǎn)5的瞬時(shí)速度則系統(tǒng)動(dòng)能增加量[3]在誤差允許的范圍內(nèi),A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。【小問2詳解】A.工作電壓的高低不會(huì)影響打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔,因此不會(huì)使得動(dòng)能的增加量減小故A錯(cuò)誤;B.重物下落過程中受到空氣阻力、摩擦阻力作用,則會(huì)使重物動(dòng)能增加量減小,即動(dòng)能的增加量小于重力勢能的減少量,故B正確;C.先釋放重物,后接通電源打出紙帶,則會(huì)導(dǎo)致紙帶上打出很少的點(diǎn),就會(huì)產(chǎn)生較大的實(shí)驗(yàn)誤差,但不一定會(huì)使重物的動(dòng)能增加量減小,故C錯(cuò)誤;D.利用公式計(jì)算重物速度,已經(jīng)認(rèn)為機(jī)械能守恒,所以兩者應(yīng)該沒有誤差,故D錯(cuò)誤。故選B?!拘?詳解】根據(jù)機(jī)械能守恒定律得可得由圖丙可得圖像斜率代入數(shù)據(jù)得g=9.70m/s2三、計(jì)算題(本大題共4小題,第15題6分,第16題8分,第17題10分,第18題12分,共36分)15.胎壓監(jiān)測器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測汽車輪胎內(nèi)部的氣壓,在汽車上安裝胎壓監(jiān)測報(bào)警器,可以預(yù)防因汽車胎壓異常而引發(fā)的事故.如圖所示,一輛質(zhì)量為800kg的小汽車行駛在山區(qū)的波浪形路面,路面可視為圓弧且左右圓弧半徑相同,半徑,根據(jù)胎壓可計(jì)算出汽車受到的支持力,當(dāng)支持力達(dá)到時(shí)檢測器報(bào)警.重力加速度g取。(1)汽車在A點(diǎn)速度多大時(shí)會(huì)觸發(fā)報(bào)警?(2)汽車要想不脫離路面,在最高點(diǎn)B時(shí)的最大速度是多少?【答案】(1)(2)【解析】【小問1詳解】汽車在凹形路面最底端受到重力和支持力作用,根據(jù)牛頓第二定律有解得【小問2詳解】若汽車在最高點(diǎn)B對(duì)路面沒有壓力時(shí),只受到重力作用提供向心力,則有代入數(shù)據(jù),解得16.完全由我國自行設(shè)計(jì)、建造的國產(chǎn)新型航空母艦已完成多次海試,并取得成功.航母上的艦載機(jī)采用滑躍式起飛,故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成,如圖1所示.為了便于研究艦載機(jī)的起飛過程,假設(shè)上翹甲板是與水平甲板

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