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2023-2024學(xué)年山東省泰安市肥城市物理高二上期末考試試題注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折暴、不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的等邊三角形線框abc,磁場(chǎng)方向垂直于線框平面,ac兩點(diǎn)間接一直流電源,電流方向如圖所示,則()A.導(dǎo)線ab受到的安培力大于導(dǎo)線ac所受的安培力B.導(dǎo)線abc受到的安培力大于導(dǎo)線ac受到的安培力C.線框受到的安培力的合力為零D.線框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下2、已知兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí),它們之間的萬有引力的大小為F;當(dāng)這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離變?yōu)?r時(shí),萬有引力的大小變?yōu)椋ǎ〢. B.C. D.2F3、如圖所示,三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行,垂直放置,其間距均為a,通過的電流均為I,方向均垂直紙面向里。已知電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,到導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(其中k為常量),則對(duì)于P、Q連線的中點(diǎn)O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列說法正確的是()A.方向由O指向P,大小為 B.方向由P指向R,大小為C.方向由R指向O,大小為 D.方向由O指向P,大小為4、如圖所示,變頻交變電源的頻率可在20Hz到20kHz之間調(diào)節(jié),在某一頻率時(shí),A1、A2兩只燈泡的熾熱程度相同.則下列說法中正確的是()A.如果將電源頻率增大,A1熾熱程度加強(qiáng)、A2熾熱程度加強(qiáng)B.如果將電源頻率增大,A1熾熱程度加強(qiáng)、A2熾熱程度減弱C.如果將電源頻率減小,A1熾熱程度減弱、A2熾熱程度減弱D.如果將電源頻率減小,A1熾熱程度加強(qiáng)、A2熾熱程度減弱5、醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí),利用電磁血流計(jì)來監(jiān)測(cè)通過動(dòng)脈的血流速度.電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及一對(duì)磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場(chǎng)是均勻的.使用時(shí),兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點(diǎn)的連線、磁場(chǎng)方向和血流速度方向兩兩垂直,如上圖所示.由于血液中的正負(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差.在達(dá)到平衡時(shí),血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng),血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零.在某次監(jiān)測(cè)中,兩觸點(diǎn)間的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160μV,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為()A.1.3m/s,a正、b負(fù) B.2.7m/s,a正、b負(fù)C.1.3m/s,a負(fù)、b正 D.2.7m/s,a負(fù)、b正6、如圖所示,真空中有兩個(gè)帶等量正電荷的Q1、Q2固定在水平x軸上的A、B兩點(diǎn)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球恰好靜止在A、B連線的中垂線上的C點(diǎn),由于某種原因,小球帶電荷量突然減半。D點(diǎn)是C點(diǎn)關(guān)于AB對(duì)稱的點(diǎn),則小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是()A.小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.小球受到的電場(chǎng)力可能先減小后增大C.電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功D.小球的機(jī)械能一直不變二、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、如圖所示,一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長(zhǎng)的粗糙的絕緣桿上,整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中.現(xiàn)給滑環(huán)施以一個(gè)水平向右的瞬時(shí)速度,使其由靜止開始運(yùn)動(dòng),則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況可能是()A.始終做勻速運(yùn)動(dòng)B.先做減速運(yùn)動(dòng),最后靜止于桿上C.先做加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)D.先做減速運(yùn)動(dòng),最后做勻速運(yùn)動(dòng)8、如圖所示,a、b是一對(duì)平行金屬板,分別接到直流電源兩極上,板間場(chǎng)強(qiáng)為E,右邊有一擋板,正中間開有一小孔d,在較大空間范圍內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.從兩板左側(cè)中點(diǎn)c處射入一束粒子(不計(jì)重力),這些粒子都沿直線運(yùn)動(dòng)到右側(cè),從d孔射出后分成兩束,且運(yùn)動(dòng)半徑不同,則下列判斷正確的是()A.這束粒子中一定有兩種不同速度的粒子B.這束粒子中一定有正負(fù)兩種粒子C.這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子D.a、b兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向一定由b指向a9、如圖所示,在光滑的水平面上有兩個(gè)滑塊P、Q,滑塊Q的左端固定連著一輕質(zhì)彈簧.兩個(gè)滑塊分別以一定大小的速度沿著同一直線相向運(yùn)動(dòng),滑塊P的質(zhì)量為2m,速度方向向右,滑塊Q的質(zhì)量為m.速度方向向左,則下列說法正確的是A.P、Q兩個(gè)滑塊包括彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)能始終保持不變B.當(dāng)兩個(gè)滑塊的速度相等時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大C.兩個(gè)滑塊最終能以共同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)D.從P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過程中,滑塊Q的速度大小先減小后增大10、某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示,則下列說法正確的是A.點(diǎn)的電勢(shì)低于點(diǎn)的電勢(shì)B.點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C.一正電荷由點(diǎn)釋放,一定沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D.一負(fù)電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能大于在點(diǎn)的電勢(shì)能三、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)某同學(xué)在測(cè)量一種均勻新材料的電阻率的過程中,對(duì)由該材料做成的圓柱形導(dǎo)體的相關(guān)測(cè)量如下:(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示,由圖可知其長(zhǎng)度L=____mm;用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,由圖乙可知其直徑d=____mm。(2)為了粗測(cè)新材料導(dǎo)體的阻值R。該同學(xué)先選用多用電表“×10”擋,調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量,指針位置測(cè)量如圖丙所示。①為了把電阻測(cè)量得更準(zhǔn)確些,應(yīng)換用“____”擋(選填“×1”或“×100”)
;②更換擋位后必須將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)______旋鈕使表針指向0Ω;③重新測(cè)量時(shí)指針位置如圖丁所示,可讀出R=___Ω。(3)用字母L、d、R表示該材料的電阻率ρ=__________________。12.(12分)某直流電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的U-I圖象如圖甲所示,該同學(xué)利用圖乙的實(shí)驗(yàn)電路研究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,電路中使用恒壓電源,R1=15Ω,R2是滑動(dòng)變阻器,電流表A是理想電流表,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:(1)閉合開關(guān)S2前,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使其滑動(dòng)觸頭應(yīng)在________端.(選填“左”或“右”)(2)先閉合開關(guān)S1,開關(guān)S2保持?jǐn)嚅_,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A,則恒壓電源輸出電壓為________V(3)再閉合開關(guān)S2,然后緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電動(dòng)機(jī)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)起來,此時(shí)電流表的示數(shù)為1.8A,直流電動(dòng)機(jī)M實(shí)際消耗的電功率為________W,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為________.(以上均取兩位有效數(shù)值)四、計(jì)算題:本題共3小題,共38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,水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m,a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C,b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力),從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng),剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后粒子回到b板的Q處(圖中未畫出).求P、Q之間的距離L14.(16分)ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切.A為水平軌道上的一點(diǎn),而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg,帶電量為q=+C的小球,放在A點(diǎn)由靜止釋放后,求:(g=10m/s2)(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí),軌道受到的壓力大小15.(12分)如圖,兩根間距為L(zhǎng)=0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E=3V、內(nèi)阻r=1Ω的電源,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,質(zhì)量m=0.2kg.導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì),整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.當(dāng)R0=1Ω時(shí),金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài),取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;(2)若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上,求金屬桿的加速度
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.導(dǎo)線粗細(xì)均勻,材料相同,則電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度成正比,導(dǎo)線abc與導(dǎo)線ac并聯(lián),導(dǎo)線abc的電阻為導(dǎo)線ac的電阻的2倍,流過導(dǎo)線abc的電流I1與流過導(dǎo)線ac的電流I2的關(guān)系為導(dǎo)線ab受到的安培力大小為導(dǎo)線ac所受的安培力大小為導(dǎo)線abc的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng),受到的安培力大小為故AB錯(cuò)誤;CD.根據(jù)左手定則,導(dǎo)線abc受安培力垂直于ac向下,導(dǎo)線ac受到的安培力也垂直于ac向下,故線框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。2、B【解析】根據(jù)萬有引力定律公式,得當(dāng)這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離變?yōu)?r時(shí),則萬有引力的大小變?yōu)樵瓉淼?,即為故B正確,ACD錯(cuò)誤故選B3、A【解析】P、Q兩根導(dǎo)線距離O點(diǎn)的距離相等,根據(jù)安培定則,在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,大小相等,合場(chǎng)強(qiáng)為零,所以最終場(chǎng)強(qiáng)等于R在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),根據(jù)安培定則,方向沿OP方向,R到O點(diǎn)距離,那么磁感線強(qiáng)度的大小A.方向由O指向P,大小為,與結(jié)論相符,選項(xiàng)A正確;B.方向由P指向R,大小為,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.方向由R指向O,大小為,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.方向由O指向P,大小為,與結(jié)論不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選A。4、B【解析】AB.二個(gè)支路電壓相同,當(dāng)交流電頻率變大時(shí),電感的感抗增大,電容的容抗減小,所以流過A1燈泡所在支路的電流變大,流過燈泡A2所在支路的電流變?。薀襞軦1變亮,燈泡A2變暗,即A1熾熱程度加強(qiáng)、A2熾熱程度減弱,故A錯(cuò)誤,B正確;CD.當(dāng)交流電頻率變小時(shí),電感的感抗減小,電容的容抗增大,所以流過A1所在支路的電流變小,流過燈泡A2所在支路的電流變大.故燈泡A1變暗,燈泡A2變亮,即A1熾熱程度減弱、A2熾熱程度加強(qiáng);故CD錯(cuò)誤。故選B。5、A【解析】血液中正負(fù)離子流動(dòng)時(shí),根據(jù)左手定則,正離子受到向上洛倫茲力,負(fù)離子受到向下的洛倫茲力,所以正離子向上偏,負(fù)離子向下偏.則a帶正電,b帶負(fù)電.最終血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零,有所以故A正確6、B【解析】A.小球初始時(shí)能靜止,由小球水平方向合力為0可知A、B兩電荷電荷量必定相等,設(shè);小球下落過程受到重力和電場(chǎng)力作用,由牛頓第二定律可得由于和均發(fā)生變化,故小球不做勻加速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.由等量同種電荷的分布可知,電荷C在中垂線上受到的電場(chǎng)力為其中垂線上從無限遠(yuǎn)處到兩電荷連線中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小,只要C點(diǎn)位置合適,從C點(diǎn)到O點(diǎn),小球受到的電場(chǎng)力先減小,從O點(diǎn)到D點(diǎn),電場(chǎng)力再增大,故小球受到的電場(chǎng)力可能先變減小后增大,B正確;C.由題意可知,小球帶正電,故從C到D電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,故C錯(cuò)誤;D.小球運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做功了,故小球機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤;故選B。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、ABD【解析】A.當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)豎直向上的洛倫茲力恰好等于自身的重力時(shí),則環(huán)與桿沒有相互作用力,所以沒有摩擦力存在,因此環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),故A符合題意;B.當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的豎直向上的洛倫茲力小于自身的重力時(shí),則環(huán)與桿有相互作用力,所以有摩擦力存在,因此環(huán)在摩擦力作用下,做減速運(yùn)動(dòng),直到停止,故B符合題意;C.當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)豎直向上的洛倫茲力,其大小決定環(huán)是否受到摩擦力,所以環(huán)不可能加速運(yùn)動(dòng),故C不符合題意;D.當(dāng)帶負(fù)電的環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)豎直向上的洛倫茲力恰好大于自身的重力時(shí),則環(huán)與桿有相互作用力,所以有摩擦力存在,因此環(huán)做減速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致洛倫茲力大小減小,當(dāng)其等于重力時(shí),環(huán)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D符合題意。故選ABD。8、BC【解析】粒子在平行金屬板間沿直線運(yùn)動(dòng),說明洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡,由此得出兩種粒子的速度大小相等,射出小孔后,偏轉(zhuǎn)方向及半徑不同,結(jié)合左手定則及半徑公式可知電性和比荷關(guān)系,由正負(fù)粒子的板間勻速直線,通過受力分析得出電場(chǎng)方向;【詳解】A、粒子在速度選擇器中沿直線運(yùn)動(dòng),說明,粒子速度,粒子的速度一定相同,故A錯(cuò)誤;B、粒子從小孔射出后,分成兩束,偏轉(zhuǎn)方向不同,根據(jù)左手定則知,兩種帶電粒子電性相反,即這束粒子中一定有正負(fù)兩種粒子,故B正確;C、粒子射出小孔后,進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù),得半徑,半徑不同,則不同,所以這束粒子中一定有兩種不同比荷的粒子,故C正確;D、正負(fù)兩種粒子從左側(cè)向右側(cè)沿直線運(yùn)動(dòng),對(duì)于帶正電粒子,洛倫茲力向上,電場(chǎng)力向下,所以電場(chǎng)方向一定由a指向b,故D錯(cuò)誤;故選BC【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是知道速度選擇器是利用電場(chǎng)力等于洛倫茲力的原理進(jìn)行工作的,故速度選擇器只能選擇速度而不能選擇電性9、BD【解析】對(duì)于P、Q兩個(gè)滑塊包括彈簧組成的系統(tǒng),由于只有彈簧的彈力做功,所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,即系統(tǒng)動(dòng)能和彈簧彈性勢(shì)能之和不變,動(dòng)能是變化的,故A錯(cuò)誤;P以某一初速度壓縮彈簧,在彈簧彈力作用下P做減速運(yùn)動(dòng),Q做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)P與Q速度相等時(shí),彈簧最短,彈性勢(shì)能最大,故B正確;設(shè)最終P、Q兩個(gè)滑塊的速度分別為和規(guī)定向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得,解得:,或,,故C錯(cuò)誤;從P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過程中,滑塊Q一直受到向右的彈力,速度先向左減小至零,再向右增大,故D正確10、AB【解析】沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,因此a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì),故A正確;從電場(chǎng)線的分布情況可知,a點(diǎn)的電場(chǎng)線比b點(diǎn)的稀疏,所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故B正確;電場(chǎng)線不一定是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡,由a點(diǎn)釋放的正電荷不一定沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),故C錯(cuò)誤;某一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,因此負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,故D錯(cuò)誤.所以AB正確,CD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、①.60.20②.8.300③.×100④.歐姆調(diào)零⑤.1700⑥.【解析】(1)[1]由圖示游標(biāo)卡尺可知,其示數(shù)為60mm+4×0.05mm=60.20mm;[2]由圖示螺旋測(cè)微器可知,其示數(shù)為8mm+30.0×0.01mm=8.300mm。(2)①[3]選用多用電表“×10”擋調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量,歐姆表針偏轉(zhuǎn)角度很小,說明該電阻較大,應(yīng)換更大倍率的“×100”擋;②[4]重新?lián)Q擋后紅、黑表筆短接,調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向表盤右側(cè)的0Ω;③[5]由圖丁所示可知,歐姆表讀數(shù)為17×100Ω=1700Ω。(3)[6]由電阻定律得12、(1).左(2).9.0(3).3.8(4).4.8【解析】(1)[1]因變阻器采用限流式接法,開關(guān)閉合前為使電路中電路中電流最小,應(yīng)其接入電路中的阻值為最大.故滑片應(yīng)在最左端(2)[2]根據(jù)歐姆定律開關(guān)S2保持?jǐn)嚅_時(shí)恒壓電源輸出電壓為:U=IR1=0.6×15V=9.0V(3)[3]知電源電壓恒為9.0V,閉合開關(guān)S2后根據(jù)歐姆定律有通過R1的電流為:A所以通過電
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