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山東省德州市夏津縣第一中學(xué)2023年物理高三上期末檢測(cè)試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。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、在如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R1、R3為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,C為電容器。將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P置于位置a,閉合開(kāi)關(guān)S,電路穩(wěn)定時(shí)理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2,理想電流表A的示數(shù)為I。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a滑到b且電路再次穩(wěn)定時(shí),理想電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1′、U2′,理想電流表A的示數(shù)為I′。則以下判斷中正確的是()A.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a滑向b的過(guò)程中,通過(guò)R3的電流方向由左向右B.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a滑向b的過(guò)程中,電容器的帶電量減小C.,,D.2、跳傘運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)傘后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,將在空中保持勻速降落,已知運(yùn)動(dòng)員和他身上裝備的總重量為G1,圓頂形降落傘傘面的重量為G2,有12條相同的拉線(拉線重量不計(jì)),均勻分布在傘面邊緣上,每根拉線和豎直方向都成30°角。那么每根拉線上的張力大小為()A. B. C. D.3、如圖所示,一根均勻柔軟的細(xì)繩質(zhì)量為m。兩端固定在等高的掛鉤上,細(xì)繩兩端的切線與水平方向夾角為θ,重力加速度為g。掛鉤對(duì)細(xì)繩拉力的大小為A. B.C. D.4、如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖,該質(zhì)譜儀由速度選擇器、靜電分析器和磁分析器組成。若速度選擇器中電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里,靜電分析器通道中心線為圓弧,圓弧的半徑為,通道內(nèi)有均勻輻射的電場(chǎng),在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,磁分析器中有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子以速度沿直線經(jīng)過(guò)速度選擇器后沿中心線通過(guò)靜電分析器,由點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的點(diǎn),不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是()A.速度選擇器的極板的電勢(shì)比極板的低B.粒子的速度C.粒子的比荷為D.、兩點(diǎn)間的距離為5、單鏡頭反光相機(jī)簡(jiǎn)稱單反相機(jī),它用一塊放置在鏡頭與感光部件之間的透明平面鏡把來(lái)自鏡頭的圖像投射到對(duì)焦屏上。對(duì)焦屏上的圖像通過(guò)五棱鏡的反射進(jìn)入人眼中。如圖為單反照相機(jī)取景器的示意圖,為五棱鏡的一個(gè)截面,,光線垂直射入,分別在和上發(fā)生反射,且兩次反射的入射角相等,最后光線垂直射出。若兩次反射都為全反射,則該五棱鏡折射率的最小值是()A. B. C. D.6、如圖所示,兩個(gè)內(nèi)壁光滑的圓形管道豎直固定,左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑。兩個(gè)相同小球A、B分別位于左、右管道上的最高點(diǎn),兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑。由于微小的擾動(dòng),兩個(gè)小球由靜止開(kāi)始自由滑下,當(dāng)它們通過(guò)各自管道最低點(diǎn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.A球的速率等于B球的速率B.A球的動(dòng)能等于B球的動(dòng)能C.A球的角速度大于B球的角速度D.A球、B球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟榷?、多?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、一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿軸正向運(yùn)動(dòng),其電勢(shì)能隨位移變化的關(guān)系如圖所示,處為粒子電勢(shì)能最大位置,則下列說(shuō)法正確的是()A.處電場(chǎng)強(qiáng)度最大B.粒子在段速度一直在減小C.在、、、處電勢(shì)、、、的關(guān)系為D.段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變8、真空區(qū)域有寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向如圖所示,MN、PQ是磁場(chǎng)的邊界.比荷為k的帶負(fù)電粒子,沿著與MN夾角θ=60°的方向射入磁場(chǎng)中,剛好沒(méi)能從PQ邊界射出磁場(chǎng).下列說(shuō)法正確的是()A.粒子的速率大小是B.粒了在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是C.僅減小粒了的入射速率,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將增大D.僅增人粒子的入射速率,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將減小9、2019年9月23日,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第47、48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星的工作軌道是比同步衛(wèi)星軌道低一些的中圓軌道,衛(wèi)星由發(fā)射軌道變軌到中圓軌道b上,軌道a、b相切于P點(diǎn)。則衛(wèi)星在兩軌道上運(yùn)行時(shí)。下列說(shuō)法正確的是()A.衛(wèi)星在軌道b運(yùn)行周期大于24小時(shí)B.衛(wèi)星由地面到P點(diǎn)所受引力逐漸減小C.衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于軌道b上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道a上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于衛(wèi)星在軌道b上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能10、質(zhì)譜儀用來(lái)分析帶電粒子的質(zhì)量與電荷量,其構(gòu)造原理如圖所示。將第-種粒子源放于處,經(jīng)加速電場(chǎng)(電壓為)加速后垂直于磁場(chǎng)方向、垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后到達(dá)磁場(chǎng)邊界上的點(diǎn)。換第二種粒子源也放在處,其粒子同樣到達(dá)點(diǎn)。粒子從粒子源射出的初速度均為零,不計(jì)粒子重力。則下列說(shuō)法正確的是()A.若第二種粒子的電性與第一種不同,需同時(shí)改變電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向B.若第二種粒子的電性與第一種不同,只需改變電場(chǎng)方向或磁場(chǎng)方向即可C.若第二種粒子與第--種粒子是同位素,其質(zhì)量比為,保持電場(chǎng)電壓不變,則磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度需調(diào)整為原來(lái)的D.若第二種粒子與第--種粒子的質(zhì)量比為、電荷量比為,保持磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,則電場(chǎng)電壓需調(diào)整為原來(lái)的三、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(guò)程。11.(6分)在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中,有如下實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)干電池一節(jié)電流表(量程(0~0.6A,內(nèi)阻)電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3k)滑動(dòng)變阻器開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由于電表內(nèi)阻的影響產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,其主要原因是______________;(2)為消除系統(tǒng)誤差,結(jié)合所給電表參數(shù),另一同學(xué)改用圖乙所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出如圖丙所示的圖像,則可得電源電動(dòng)勢(shì)E=_________V,內(nèi)阻r=_________。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)12.(12分)圖甲為在氣墊導(dǎo)軌上研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的示意圖,滑塊上裝有寬度為d(很?。┑恼诠鈼l,滑塊在鉤碼作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門,用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間△t以及遮光條從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的時(shí)間t,用刻度尺測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離x。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d,示數(shù)如圖乙,則d=________cm;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),滑塊從光電門1的右側(cè)某處由靜止釋放,測(cè)得滑塊經(jīng)過(guò)第一個(gè)光電門時(shí)遮光條遮光時(shí)間為△t=25ms,則遮光條經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的速度v=________m/s;(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(3)保持其它實(shí)驗(yàn)條件不變,只調(diào)節(jié)光電門2的位置,滑塊每次都從同一位置由靜止釋放,記錄幾組x(單位為m)及其對(duì)應(yīng)的t(單位為s),作出圖像如圖丙,圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是________,滑塊加速度的大小a=_________。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,、兩板間的電壓為。、兩平行金屬板長(zhǎng)為,兩板間距為,電壓為。的右側(cè)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為。一束初速度為0、電荷量的范圍為、質(zhì)量的范圍為的帶負(fù)電粒子由無(wú)初速度射出后,先后經(jīng)過(guò)兩個(gè)電場(chǎng),再?gòu)?、兩平行金屬板間(緊貼板)越過(guò)界面進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。若其中電荷量為、質(zhì)量為的粒子恰從、兩板間的中點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求解下列問(wèn)題(不計(jì)重力):(1)證明:所有帶電粒子都從點(diǎn)射出(2)若粒子從邊界射出的速度方向與水平方向成角,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度在什么范圍內(nèi),才能保證所有粒子均不能從邊射出?14.(16分)如圖所示,把一個(gè)橫截面為等邊三角形玻璃棱鏡的一個(gè)側(cè)面放在水平桌面上,直線與共線。在S處放一光源,使其發(fā)出的直線光束與夾角,該光束射向棱鏡的側(cè)面上的一點(diǎn)。調(diào)整光源S的位置,使棱鏡另一側(cè)面出射的光線射在D點(diǎn),且恰有。不考慮光線在棱鏡中的反射,求:(i)棱鏡玻璃的折射率;(ii)棱鏡的出射光線與人射光線間的夾角。15.(12分)如圖所示,地面和半圓軌道面均光滑.質(zhì)量M=1kg、長(zhǎng)L=4m的小車放在地面上,其右端與墻壁的距離為S=3m,小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊(不計(jì)大?。┮詖0=6m/s的初速度滑上小車左端,帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng).小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上,已知滑塊與小車表面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,g取10m/s1.(1)求小車與墻壁碰撞時(shí)的速度;(1)要滑塊能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道,求半圓軌道的半徑R的取值.
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、D【解析】
AB.電容C與電阻R1、R2并聯(lián),其電壓等于電源的路端電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P由a滑向b的過(guò)程中,變阻器的電阻增大,總電阻增大,總電流減小,路端電壓增大,根據(jù)可知,電容器的電荷量增加,電容器充電,通過(guò)R3的電流方向由右向左,故AB項(xiàng)錯(cuò)誤;C.因電路電流減小,故,則R1兩端電壓減小,即。因路端電壓增大,則R2兩端電壓增大,即,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.將R1等效為電源內(nèi)阻,則可視為等效電源的路段電壓,根據(jù)U—I圖像的斜率關(guān)系可得故D項(xiàng)正確。故選D。2、A【解析】
以一根拉線為例,每根拉線拉力向上的分力由共點(diǎn)力的平衡條件可知:12F1=G1解得:;A.,與結(jié)論相符,選項(xiàng)A正確;B.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選A。3、A【解析】
先對(duì)掛鉤一端受力分析可知掛鉤對(duì)繩子的拉力和繩子對(duì)掛鉤的拉力相等:對(duì)繩子受力分析如右圖,正交分解:解得:,A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】
A.由圖可知,粒子在磁分析器內(nèi)向左偏轉(zhuǎn),受到的洛倫茲力的方向向左,由左手定則可知,該粒子帶正電;粒子在速度選擇器內(nèi)向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知,粒子受到的洛倫茲力的方向向上;由于粒子勻速穿過(guò)速度選擇器,所以粒子受到的電場(chǎng)力得方向向下,則電場(chǎng)的方向向下,P1的電勢(shì)板比極板P2的高,故A錯(cuò)誤;
B.粒子在速度選擇器內(nèi)受力平衡,則qE1=qvB1可得故B錯(cuò)誤;C.粒子在靜電分析器內(nèi)受到的電場(chǎng)力提供向心力,則聯(lián)立可得粒子的比荷故C正確;
D.粒子在磁分析器內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),受到的洛倫茲力提供向心力,則聯(lián)立可得P、Q之間的距離為故D錯(cuò)誤。
故選C。5、A【解析】
設(shè)入射到CD面上的入射角為θ,因?yàn)樵贑D和EA上發(fā)生全反射,且兩次反射的入射角相等。如圖:根據(jù)幾何關(guān)系有解得根據(jù)解得最小折射率選項(xiàng)A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A。6、D【解析】
AB.對(duì)于任意一球,根據(jù)機(jī)械能守恒得解得由于左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑,所以A球的速率大于B球的速率,A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能,故A、B錯(cuò)誤;C.根據(jù)可得則有即A球的角速度小于B球的角速度,故C錯(cuò)誤;D.在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可得A球、B球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟?,故D正確;故選D。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、BC【解析】
A.根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep=qφ,場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep?x圖象切線的斜率x2處切線斜率為零,則x2處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由圖看出在0~x2段圖象切線的斜率一直為正,由上式知場(chǎng)強(qiáng)方向沒(méi)變,處為粒子電勢(shì)能最大位置,則處為粒子動(dòng)能最小,所以粒子在段速度一直在減小,選項(xiàng)B正確;C.根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep=qφ,粒子帶負(fù)電,即q<0,則知:電勢(shì)能越大,粒子所在處的電勢(shì)越低,所以有選項(xiàng)C正確;D.段圖象切線的斜率可知的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不變,但大小在增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。8、AD【解析】
AB.粒子剛好沒(méi)能從邊界射出磁場(chǎng)時(shí),其運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與相切,如圖設(shè)帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為,由幾何關(guān)系有:解得:根據(jù)牛頓第二定律得:解得:運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:故A正確,B錯(cuò)誤;C.減小粒了的入射速率,粒子的周期不變,半徑變小,粒子仍然從左邊界出磁場(chǎng),圓心角不變,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變,故C錯(cuò)誤;D.增人粒子的入射速率,粒子從磁場(chǎng)的右邊界出磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角減小,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間變小,故D正確.9、BC【解析】
A.同步衛(wèi)星周期為24小時(shí),軌道b比同步衛(wèi)星軌道低一些,周期小于24小時(shí),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由可知,距離地面越遠(yuǎn),引力越小,選項(xiàng)B正確;C.由于,衛(wèi)星從軌道a和軌道b經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)加速度相同,選項(xiàng)C正確;D.衛(wèi)星從a軌道到b軌道,需點(diǎn)火加速,動(dòng)能增大,D錯(cuò)誤。故選BC。10、ACD【解析】
AB.如圖所示帶電粒子運(yùn)動(dòng)有3個(gè)子過(guò)程。兩種粒子要在電場(chǎng)中加速,則電場(chǎng)力方向相同。因電性不同,則電場(chǎng)方向相反。粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向相同,在磁場(chǎng)中均向下偏轉(zhuǎn),所受洛倫茲力方向相同,由左手定則知粒子電性不同,則磁場(chǎng)方向不同,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.加速電場(chǎng)加速有磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)有解得第二種粒子與第-種粒子是同位素,其電荷量相同,若質(zhì)量比為,則解得故CD正確。故選ACD。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(guò)程。11、由于電壓表分流導(dǎo)致測(cè)得電流比實(shí)際干路電流偏小1.51.0【解析】
(1)[1].圖甲采用相對(duì)電源的電流表外接法,由于電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大,所以電壓表分流導(dǎo)致電流表中電流比實(shí)際干路電流偏?。?/p>
(2)[2][3].改用圖乙實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-I(r+rA),再由圖所示電源U-I圖象可知,圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5V,電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,圖象的斜率表示電動(dòng)勢(shì),故;故電源內(nèi)阻r=3.0-2.0Ω=1.0Ω。12、0.750.3經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)速度不為00.4【解析】
(1)[1].主尺:0.7cm,游標(biāo)尺:對(duì)齊的是5,所以讀數(shù)為:5×0.1mm=0.5mm=0.05cm,
故遮光條寬度為:d=0.7cm+0.05cm=0.75cm;
(2)[2].滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過(guò)光電門的平均速度。
則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度為(3)[3][4].滑塊在兩光電門間做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由位移公式可得變形可得由圖象可知,圖象與縱軸的交點(diǎn)表示經(jīng)過(guò)光電門1的速度,則圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是經(jīng)過(guò)光電門1的速度不為0;
圖象的斜率那么滑塊加速度的大小a=2k=0.4m/s2。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)見(jiàn)解析(2)【解析】
(1)電場(chǎng)加速有帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),在點(diǎn)分解位移。水平位移豎直位移又有解得則射出點(diǎn)與粒子的、無(wú)關(guān),所有粒子均從點(diǎn)射出(2)類平拋的偏轉(zhuǎn)位移,過(guò)程,由動(dòng)能定理有磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)有解得在粒子束中,、的粒子最大,最易射出磁場(chǎng),設(shè)要使、的粒子恰射不出磁場(chǎng),有由幾何關(guān)系得粒子在電場(chǎng)中點(diǎn)射出時(shí)有電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理有解得則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)為。14、(i);(ii)60°【解析】
(i)如圖,由幾何關(guān)系知A點(diǎn)的入射角為,折射角為。有解得(ii)出
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