2025屆河北省衡水市第十三中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析_第1頁
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2025屆河北省衡水市第十三中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題考生須知:1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分,全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2.請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示,一管壁半徑為R的直導(dǎo)管(導(dǎo)管柱的厚度可忽略)水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里;沿導(dǎo)管向左流動(dòng)的液休中,僅含有一種質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的帶電微粒,微粒受磁場(chǎng)力影響發(fā)生偏轉(zhuǎn),導(dǎo)管上、下壁a、b兩點(diǎn)間最終形成穩(wěn)定電勢(shì)差U,導(dǎo)管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng),忽略浮力,則液體流速和a、b電勢(shì)的正負(fù)為()A.,a正、b負(fù) B.,a正、b負(fù)C.,a負(fù)、b正 D.、a負(fù)、b正2、在上海世博會(huì)上,拉脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演,令參觀者大開眼界若風(fēng)洞內(nèi)總的向上的風(fēng)速風(fēng)量保持不變,讓質(zhì)量為m的表演者通過調(diào)整身姿,可改變所受的向上的風(fēng)力大小,以獲得不同的運(yùn)動(dòng)效果,假設(shè)人體受風(fēng)力大小與正對(duì)面積成正比,已知水平橫躺時(shí)受風(fēng)力面積最大,且人體站立時(shí)受風(fēng)力面積為水平橫躺時(shí)受風(fēng)力面積的1/8,風(fēng)洞內(nèi)人體可上下移動(dòng)的空間總高度為H.開始時(shí),若人體與豎直方向成一定角度傾斜時(shí),受風(fēng)力有效面積是最大值的一半,恰好可以靜止或勻速漂移;后來,人從最高點(diǎn)A開始,先以向下的最大加速度勻加速下落,經(jīng)過某處B后,再以向上的最大加速度勻減速下落,剛好能在最低點(diǎn)C處減速為零,則以下說法正確的有()A.由A至C全過程表演者克服風(fēng)力做的功為mgHB.表演者向上的最大加速度是gC.表演者向下的最大加速度是D.B點(diǎn)的高度是3、關(guān)于分子間相互作用力與分子間勢(shì)能,下列說法正確的是()A.在10r0(r0為分子間作用力為零的間距,其值為10-10m)距離范圍內(nèi),分子間總存在著相互作用的引力B.分子間作用力為零時(shí),分子間的勢(shì)能一定是零C.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí),分子間的距離越大,分子勢(shì)能越小D.分子間距離越大,分子間的斥力越大4、2019年北京時(shí)間4月10日21時(shí),人類歷史上首張黑洞照片被正式披露,引起世界轟動(dòng)。黑洞是一類特殊的天體,質(zhì)量極大,引力極強(qiáng),在它附近(黑洞視界)范圍內(nèi),連光也不能逃逸,并伴隨著很多新奇的物理現(xiàn)象。傳統(tǒng)上認(rèn)為,黑洞“有進(jìn)無出”,任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來,但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析,認(rèn)為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射,此即著名的“霍金輻射”,因此可以定義一個(gè)“黑洞溫度"T”。T=其中T為“黑洞”的溫度,h為普朗克常量,c為真空中的光速,G為萬有引力常量,M為黑洞的質(zhì)量。K是一個(gè)有重要物理意義的常量,叫做“玻爾茲曼常量”。以下幾個(gè)選項(xiàng)中能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是()A. B. C. D.5、“雙星系統(tǒng)”由相距較近的星球組成,每個(gè)星球的半徑均遠(yuǎn)小于兩者之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體,它們?cè)诒舜说娜f有引力作用下,繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示,某一雙星系統(tǒng)中A星球的質(zhì)量為m1,B星球的質(zhì)量為m2,它們球心之間的距離為L(zhǎng),引力常量為G,則下列說法正確的是()A.B星球的軌道半徑為B.A星球運(yùn)行的周期為C.A星球和B星球的線速度大小之比為m1:m2D.若在O點(diǎn)放一個(gè)質(zhì)點(diǎn),則它受到兩星球的引力之和一定為零6、如圖所示,一光滑半圓形軌道固定在水平地面上,圓心為O、半徑為R,一根輕橡皮筋一端連在可視為質(zhì)點(diǎn)的小球上。另一端連在距離O點(diǎn)正上方R處的P點(diǎn)。小球放在與O點(diǎn)等高的軌道上A點(diǎn)時(shí),輕橡皮筋處于原長(zhǎng)。現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球沿圓軌道向下運(yùn)動(dòng),通過最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)圓軌道的壓力恰好為零。已知小球的質(zhì)量為m,重力加速度為g,則小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中下列說法正確的是()A.小球通過最低點(diǎn)時(shí),橡皮筋的彈力等于mgB.橡皮筋彈力做功的功率逐漸變大C.小球運(yùn)動(dòng)過程中,橡皮筋彈力所做的功等于小球動(dòng)能增加量D.小球運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能的減少量等于橡皮筋彈性勢(shì)能的增加量二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、一位同學(xué)玩飛鏢游戲,已知飛鏢距圓盤為L(zhǎng),對(duì)準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點(diǎn)水平拋出,初速度為v0,飛鏢拋出的同時(shí),圓盤以垂直圓盤且過盤心O點(diǎn)的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若飛鏢恰好擊中A點(diǎn),下列說法正確的是()A.從飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn),A點(diǎn)一定轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)位置 B.從飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn)的時(shí)間為C.圓盤的半徑為 D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為(k=1,2,3,…)8、在光滑水平面上,小球A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),A球質(zhì)量為1kg,B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量。如果兩球間距離小于L時(shí),兩球之間會(huì)產(chǎn)生大小恒定的斥力,大于L時(shí)作用力消失。兩球運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是A.B球質(zhì)量為2kgB.兩球之間的斥力大小為0.15NC.t=30s時(shí),兩球發(fā)生非彈性碰撞D.最終B球速度為零9、小明同學(xué)嘗試用圖1所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),定值電阻R1=8Ω,在滑動(dòng)變阻器由a端向b端移動(dòng)的過程中,分別用兩個(gè)電流傳感器測(cè)量了電流I1與I2關(guān)系,并得到的完整圖象如圖2所示,其中C點(diǎn)為圖線最低點(diǎn),則由圖可知A.當(dāng)滑動(dòng)頭P滑到b點(diǎn)時(shí)得到圖2中B點(diǎn) B.圖2中A點(diǎn)縱坐標(biāo)為0.375AC.滑動(dòng)變阻器總阻值為16Ω D.電源電動(dòng)勢(shì)為6V10、如圖所示,A球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在天花板上,處于靜止?fàn)顟B(tài),B球和A球用橡皮筋連接,B球在A球正下方某一位置,此時(shí)橡皮筋處于松弛狀態(tài)。現(xiàn)由靜止釋放B球,不計(jì)空氣阻力,則在B球下落的過程中(細(xì)線與橡皮筋均不會(huì)斷),下列說法正確的是A.細(xì)線的張力先不變后增大B.A球受到的合力先不變后增大C.B球的動(dòng)能與橡皮筋的彈性勢(shì)能之和不斷增大D.B球的重力勢(shì)能與機(jī)械能均不斷減小三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11.(6分)精密測(cè)量工具的原理及讀數(shù)(1)甲同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體的厚度,如圖所示,則該物體厚度測(cè)量值為____cm;(2)乙同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯的直徑D如圖所示,讀數(shù)D=________mm。12.(12分)小明同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,輕繩兩端跨過轉(zhuǎn)軸光滑的輕滑輪系著質(zhì)量均為M的重物A和B,將質(zhì)量為m的小砝碼C掛在在物體B上,B下方距離為h處固定一個(gè)光電門,物塊B裝有一寬度很小的擋光片,測(cè)得擋光片寬度為d,將系統(tǒng)靜止釋放,當(dāng)擋光片通過光電門(固定光電門的裝置未畫出)時(shí),可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)記錄擋光時(shí)間△t。改變高度差h,重復(fù)實(shí)驗(yàn),采集多組h和△t的數(shù)據(jù)。(1)若某次記錄的擋光時(shí)間為△t1,則擋光片到達(dá)光電門處時(shí)B的速度大小為__。(2)小明設(shè)想,為了確定△t與h的關(guān)系,可以分別對(duì)△t與h取對(duì)數(shù),并以lg△t為縱軸,以lgh為橫軸建立坐標(biāo)系,得到的lg△t﹣lgh圖線為一直線,該直線的斜率為__。(3)若lg△t﹣lgh圖線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)為c,若機(jī)械能守恒,可以得到該地重力加速度g=__。四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,一玻璃磚的截面為直角三角形,其中,,該玻璃磚的折射率為。現(xiàn)有兩細(xì)束平行且相同的單色光、,分別從邊上的點(diǎn)、點(diǎn)射入,且均能從邊上的點(diǎn)射出。已知。求:(1)、兩單色光的入射角;(2)、兩點(diǎn)之間的距離。14.(16分)“801所”設(shè)計(jì)的磁聚焦式霍爾推進(jìn)器可作為太空飛船的發(fā)動(dòng)機(jī),其原理如下:系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體(由電量相同的正、負(fù)離子組成)經(jīng)系統(tǒng)處理后,從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ內(nèi).當(dāng)柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場(chǎng)后,自動(dòng)關(guān)閉區(qū)域Ⅰ系統(tǒng)(關(guān)閉粒子進(jìn)入通道、撤去磁場(chǎng)B1).區(qū)域Ⅱ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓(圓與下板相切于極板中央A).放在A處的放射源能夠向各個(gè)方向均勻發(fā)射速度大小相等的氙原子核,氙原子核經(jīng)過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束,經(jīng)過柵極MN、PQ之間的電場(chǎng)加速后從PQ噴出,在加速氙原子核的過程中探測(cè)器獲得反向推力(不計(jì)氙原子核、等離子體的重力,不計(jì)粒子之間相互作用于相對(duì)論效應(yīng)).已知極板長(zhǎng)RM=2D,柵極MN和PQ間距為d,氙原子核的質(zhì)量為m、電荷量為q,求:(1)氙原子核在A處的速度大小v2;(2)氙原子核從PQ噴出時(shí)的速度大小v3;(3)因區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)發(fā)生器故障,導(dǎo)致區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度減半并分布在整個(gè)區(qū)域Ⅱ中,求能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ的氙原子核占A處發(fā)射粒子總數(shù)的百分比.15.(12分)如圖所示為一個(gè)用折射率n=的透明介質(zhì)做成的四棱柱的截面圖,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°,BC=20cm.現(xiàn)有一單色光在色細(xì)光束從距B點(diǎn)30cm的O點(diǎn)垂直入射到棱鏡的AB面上.每個(gè)面上的反射只考慮一次,已知光在真空中的速度為c=3.0×108m/s.求:(1)最先從棱鏡射出的光束的折射角;(2)從BC面射出的光束在棱鏡中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

如題圖所示液體中帶正電微粒流動(dòng)時(shí),根據(jù)左手定則,帶電微粒受到向下的洛倫茲力,所以帶電微粒向下偏,則a點(diǎn)電勢(shì)為負(fù),b點(diǎn)電勢(shì)為正,最終液體中的帶電微粒所受的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力和帶電微粒所受重力的合力為零,即解得,故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】

對(duì)A至C全過程應(yīng)用動(dòng)能定理mgH-W=0,解得W=mgH,因而A正確;設(shè)最大風(fēng)力為Fm,由于人體受風(fēng)力大小與正對(duì)面積成正比,故人站立時(shí)風(fēng)力為Fm;由于受風(fēng)力有效面積是最大值的一半時(shí),恰好可以靜止或勻速漂移,故可以求得重力G=Fm;人平躺上升時(shí)有最大加速度,因而B錯(cuò)誤;人站立加速下降時(shí)的最大加速度,因而C錯(cuò)誤;人平躺減速下降時(shí)的加速度大小是a2==g;設(shè)下降的最大速度為v,由速度位移公式,加速下降過程位移;減速下降過程位移,故x1:x2=4:3,因而x2=H,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選A.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵將下降過程分為勻加速過程和勻減速過程,求出各個(gè)過程的加速度,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式判斷.3、A【解析】

A.分子間同時(shí)存在引力和斥力,在平衡距離以內(nèi)表現(xiàn)為斥力,在平衡距離以外表現(xiàn)為引力,在10r0距離范圍內(nèi),分子間總存在著相互作用的引力,A正確;BC.設(shè)分子平衡距離為r0,分子距離為r,當(dāng)r>r0,分子力表現(xiàn)為引力,分子距離越大,分子勢(shì)能越大;當(dāng)r<r0,分子力表現(xiàn)為斥力,分子距離越小,分子勢(shì)能越大;故當(dāng)r=r0,分子力為0,分子勢(shì)能最小;由于分子勢(shì)能是相對(duì)的,其值與零勢(shì)能點(diǎn)的選擇有關(guān),所以分子距離為平衡距離時(shí)分子勢(shì)能最小,但不一定為零,B、C錯(cuò)誤;D.分子間距離越大,分子間的斥力越小,D錯(cuò)誤。故選A。4、A【解析】

根據(jù)得,h的單位為c的單位是m/s,G的單位是M的單位是kg,T的單位是K,代入上式可得k的單位是故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。5、B【解析】

由于兩星球的周期相同,則它們的角速度也相同,設(shè)兩星球運(yùn)行的角速度為,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)A星球有:對(duì)B星球有得又得故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)解得周期,故B正確;C.A星球和B星球的線速度大小之比故C錯(cuò)誤;D.O點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)受到B星球的萬有引力受到A星球的萬有引力故質(zhì)點(diǎn)受到兩星球的引力之和不為零,故D錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】

小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=m,橡皮筋的彈力F=mg+m,故F大于mg,故A錯(cuò)誤;根據(jù)P=Fvcosα可知,開始時(shí)v=1,則橡皮筋彈力做功的功率P=1.在最低點(diǎn)速度方向與F方向垂直,α=91°,則橡皮筋彈力做功的功率P=1,故橡皮筋彈力做功的功率先變大后變小,故B錯(cuò)誤;小球運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)動(dòng)能定理知,重力做功和橡皮筋彈力所做的功之和等于小球動(dòng)能增加量,故C錯(cuò)誤。小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,知小球運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能的減少量等于橡皮筋彈性勢(shì)能的增加量,故D正確。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

A.從飛鏢拋出到恰好擊中A點(diǎn),A點(diǎn)轉(zhuǎn)到了最低點(diǎn)位置,故A正確;B.飛鏢水平拋出,在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),因此t=故B正確;C.飛鏢擊中A點(diǎn)時(shí),A恰好在最下方,有1r=gt1解得r=故C正確;D.飛鏢擊中A點(diǎn),則A點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足θ=ωt=π+1kπ(k=0、1、1......)故ω=(k=0、1、1......)故D錯(cuò)誤。故選ABC。8、BD【解析】

當(dāng)兩球間距小于L時(shí),兩球均做勻減速運(yùn)動(dòng),因B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量可知B球加速度小于A球的加速度,由v-t圖像可知:;;由牛頓第二定律:,解得mB=3mA=3kg,F(xiàn)=0.15N,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由圖像可知,AB在30s時(shí)刻碰前速度:vA=0,vB=2m/s;碰后:v'A=3m/s,v'B=1m/s,因可知t=30s時(shí),兩球發(fā)生彈性碰撞,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由圖像可知,兩部分陰影部分的面積應(yīng)該相等且都等于L,可知最終B球速度為零,選項(xiàng)D正確.9、BD【解析】

A.滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí),和并聯(lián);滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí),被短路,只有電阻接入電路,由閉合電路歐姆定律知,滑到點(diǎn)時(shí)電流小于滑到點(diǎn)時(shí)的電流,所以滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí)得到圖2中的點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.由A分析知,滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí)得到圖2中的點(diǎn),電阻被短路,電流表和示數(shù)相等,根據(jù)圖2知:所以有:即圖2中A點(diǎn)縱坐標(biāo)為0.375A,故B正確;CD.根據(jù)閉合電路歐姆定律,當(dāng)滑動(dòng)頭位于點(diǎn)時(shí),則有:①圖2中的點(diǎn),,并聯(lián)部分兩支路電流相等,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),得:設(shè)滑動(dòng)變阻器的全值電阻為則有:②聯(lián)立①②得:,故C錯(cuò)誤,D正確;故選BD。10、AC【解析】

A.細(xì)線的張力先等于A球的重力,當(dāng)橡皮筋的彈力不斷增大后,細(xì)線的張力不斷增大。故A正確。B.A球始終靜止,合力始終為零。故B錯(cuò)誤。C.B球的動(dòng)能與橡皮筋的彈性勢(shì)能及B球的重力勢(shì)能之和為一定值,B球的重力勢(shì)能不斷減小,則B球的動(dòng)能與橡皮筋的彈性勢(shì)能之和不斷增大。故C正確。D.B球高度一直減小,B球的重力勢(shì)能不斷減??;橡皮筋伸直前,B球做自由落體運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒,橡皮筋被拉長(zhǎng)后,B球的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能,B球的機(jī)械能減小,所以B機(jī)械能先不變后減小。故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過程。11、0.2252.150(2.150±0.002)【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法可知其讀數(shù)為(2)[2]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法可知其讀數(shù)為12、【解析】

(1)[1]根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知,擋光片到達(dá)光電門處的速度大小為:(2)[2]系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量,有:即:整理可得:若圖線為一直線,則該圖線的斜率為(3)[3]根據(jù)得:則有:所以有:可知縱軸截為:解得:四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1);(2)8cm【解析】

(1)光路圖如圖所示設(shè)、兩單色光的入射角為i,由于AD=AF,∠A=,則入射光a經(jīng)AC邊的折射角為。由折射定律解得、兩單色光的入射角。(2)設(shè)光在玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角為C,則有則有由圖可知,b光經(jīng)AC邊折射后,在BC邊上的入射角為,大于臨界角C,所以此光線在G點(diǎn)發(fā)生了全反射。由幾何知識(shí)可知,四邊形DEGF是平行四邊形,由于∠BFG=,AF=2cm,則有BF=FGcos60°又FG=DE聯(lián)立解得DE=8cm、兩點(diǎn)之

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