湖北省宜昌市届高三物理下册第一次模拟考试题.docx
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湖北省宜昌市届高三物理下册第一次模拟考试题
2016年湖北省宜昌市高考物理一模试卷
一、选择题:
本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( )
A.GB.
GC.
GD.
G
2.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R1电功率增减小
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.R中电流变化的绝对值等于电流表读数变化的绝对值
3.随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想;假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球,经时间t后回到出发点.已知月球的半径为R,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度为
B.月球的质量为
C.宇航员在月球表面获得
的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
4.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一带电粒子在仅受电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点.下列说法中正确的是( )
A.带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时小
B.带电粒子一定是从P点向Q点运动
C.带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小
D.三个等势面中,等势面a的电势最高
5.如图甲所示,理想变压器的原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=50匝,电阻R=10Ω,V是交流电压表,原线圈加上如图所示的交流电,则下列说法正确的是( )
A.流经电阻R的电流的频率为100Hz
B.电压表V的示数为10
V
C.流经R的电流方向每秒改变50次
D.电阻R上每秒产生的热量为10J
6.如图以实线为理想边界,上方是垂直纸面的匀强磁场.质量和带电量大小都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直边界和磁场进入匀强磁场,运动的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述错误的是( )
A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N都做正功
D.M在磁场中的运动时间大于N在磁场中的运动时间
7.如图所示,相距为d的两条水平虚线Ll、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0.则线圈穿越磁场的过程中,(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止)以下说法正确的是( )
A.感应电流所做的功为mgd
B.感应电流所做的功为2mgd
C.线圈的最小速度一定为
D.线圈的最小速度一定为
8.如图所示,足够长的水平传送带以速度v沿逆时针方向转动,传送带的左端与光滑圆弧轨道底部平滑连接,圆弧轨道上的A点与圆心等高,一小物块从A点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回圆弧轨道,返回圆弧轨道时小物块恰好能到达A点,则下列说法正确的是( )
A.圆弧轨道的半径一定是
B.若减小传送带速度,则小物块可能到达不了A点
C.若增加传送带速度,则小物块有可能经过圆弧轨道的最高点
D.不论传送带速度增加到多大,小物块都不可能经过圆弧轨道的最高点
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题(共129分)
9.某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如甲图所示,则该金属丝的直径d= mm.另一位学生用游标尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如乙图所示,则该工件的长度L= cm.还有一个同学用量程为0.6A的电流表测电流时指针如图丙所示,则所测电流I= A
10.在一次实验技能比赛中,一同学设计了如图甲所示电路来测电源的电动势和内阻.该同学选好器材后,用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图),其中R0是保护电阻.
(1)该同学在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数,在选用器材时,除了导线外,其他器材经检测都是完好的,则出现故障的原因是 导线断路(如填“ab”或“cd”等).
(2)电路正常时,该同学测量记录了6组数据,并根据这些数据画出了U﹣I图线如图丙所示.
根据图线求出电源的电动势E= V,内阻r= Q.(结果均保留小数点后二位)
(3)若保护电阻R0的阻值未知,该电源的电动势E、内电阻r已经测出,在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R0的阻值.该条导线是 (如填“ab”或“cd”等),需改接为导线 (如填“ab”或“cd”等).改接好后,调节滑动变阻器,读出电压表的示数为U、电流表示数为I,电源的电动势用E表示,内电阻用r表示,则R0= .
11.如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点、半径为r,内壁光滑,A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经C点时速度最大,O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°,重力加速度为g.
(1)求小球所受到的电场力大小;
(2)小球在A点速度v0多大时,小球经B点时对轨道的压力最小?
12.如图所示,有两个高低不同的水平面,高水平面光滑,低水平面粗糙.一质量为Skg、长度为2m的长木板靠在高水平面边缘A点,其表面恰好与高水平面平齐,长木板与低水平间的动摩擦因数为0.05,一质量为lkg可视为质点的滑块静止放置,距A点距离为3m,现用大小为6N、水平向右的外力拉小滑块,当小滑块运动到A点
时撤去外力,滑块以此时的速度滑上长木板.滑块与平板车间的动摩擦因数为0.5,取g=l0m/s2.求:
(1)滑块滑动到A点时的速度大小;
(2)滑块滑动到平板车上时,滑块和平板车的加速度大小分别为多少?
(3)通过计算说明滑块能否从平板车的右端滑出.
(二)选考题:
共45分.请考生从给出的3道物理题,3道化学题、2道生物题中每科任【物理一一选修3-3】
13.关于一定量的气体,下列说法正确的是( )
A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和
B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零
D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加
E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高
14.在一个标准大气压下,m=lkg冰在O℃时吸收Q=336kJ的热量后变成同温度的水,外界同时对系统做了W=llkJ的功,阿伏伽德罗常数NA=6.0xl023mol﹣l,水的摩尔质量M=18g•mol﹣l.问
(Ⅰ)此过程中系统的内能变化了多少?
(Ⅱ)lkg冰所含的分子数为多少?
(结果保留2位有效数字)
【物理一一选修3-4]
15.振动周期为T,振幅为A,位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点p,关于质点p振动的说法正确的是( )
A.振幅一定为A
B.周期一定为T
C.速度的最大值一定为v
D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于他离波源的距离
E.若p点与波源距离s=vT,则质点p的位移与波源的相同
16.某种透明物质制成的直角三棱镜ABC,折射率为n,角A等于30°.一细束光线在纸面内从O点射入棱镜,如图所示,当入射角为α时,发现刚好无光线从AC面射出,光线垂直于BC面射出.求:
①透明物质的折射率n.
②光线的入射角α.(结果可以用α的三角函数表示)
【物理一一选修3-5】
17.在下列关于近代物理知识的说法中,正确的是( )
A.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象
B.氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的能量增大
C.β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
D.查德威克发现了中子,其核反应方程为:
Be+
He→
C+
n
E.铀元素的半衰期为T,当温度发生变化时,铀元素的半衰期也发生变化
18.如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10m/s2.求
(1)物块在车面上滑行的时间t;
(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少.
2016年湖北省宜昌市高考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:
本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
1.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( )
A.GB.
GC.
GD.
G
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【专题】定量思想;推理法;共点力作用下物体平衡专题.
【分析】六个人都处于静止状态,所以受力都是平衡的,因为下面五人的背部均呈水平状态,所以不用看腿的角度,例如最上面的人腿上的力就是
,用隔离法分别受力分析就可以了.
【解答】解:
最上面的人受到的竖直向下重力为G,所以每个腿上的力都是
;
中间层最左边的人,受到竖直向下的力为:
G+
=
,所以每个腿上的力都是
;
由对称性,中间层最右边的人每个腿上的力也是
;
最底层中间的人,受到竖直向下的力为:
G+
+
=
,所以其每根腿上的力为:
.
即:
最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为:
.
故答选:
C
【点评】受力平衡的题一定能做出来,一般用到整体法或隔离法,应用隔离法时注意顺序是层层剥皮,也就是由上到下,由外到里.分别应用平衡条件即可.
2.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R1电功率增减小
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.R中电流变化的绝对值等于电流表读数变化的绝对值
【考点】电功、电功率;闭合电路的欧姆定律.
【专题】恒定电流专题.
【分析】由图可知R2与R并联后与R1串联,电压表测路端电压,电流表测量流过R2的电流;滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则由闭合电路的欧姆定律可知电路中干路电流的变化及路端电压的变化;再分析并联电路可得出电流表示数的变化.
【解答】解:
A、当滑片向a滑动时,R接入电阻减小,总电阻减小,由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流I增加,
根据P=I2R可知电阻R1电功率增大,故A错误;
B、C、干路电流增加,内电压增加,由U=E﹣Ir可知路端电压减小,即电压表示数减小;
因路端电压减小,R1两端的电压增加,故并联部分电压减小,由欧姆定律可知电流表示数减小;故B正确,C错误;
D、滑动变阻器R与电阻R2并联,总电流增加,电阻R2的电流减小,故滑动变阻器R的电流增加,且增加量等于干路电流的增加量与电阻R2的电流减小量之和,故R中电流变化的绝对值大于电流表读数变化的绝对值,故D错误;
故选:
B.
【点评】本题中R1也可直接作为内电阻处理,可直接由闭合电路欧姆定律得出并联部分的电压增大,流过R2的电流增大.
3.随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想;假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球,经时间t后回到出发点.已知月球的半径为R,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度为
B.月球的质量为
C.宇航员在月球表面获得
的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动
D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为
【考点】万有引力定律及其应用.
【专题】万有引力定律的应用专题.
【分析】
(1)小球在月球表面做竖直上抛运动,由t=
求出月球表面的重力加速度,物体在月球表面上时,由重力等于地月球的万有引力求出月球的质量.
(2)宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小.
(3)宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,根据重力提供向心力求得绕行周期.
【解答】解:
A、小球在月球表面做竖直上抛运动,根据匀变速运动规律得:
t=
解得:
g月=
,故A错误;
B、物体在月球表面上时,由重力等于地月球的万有引力得:
,解得:
M=
,故B正确;
C、宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小
所以
解得:
v=
,故C错误;
D、宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,根据重力提供向心力得:
mg月=m
=m
解得:
T=
,故D错误.
故选B
【点评】本题是卫星类型的问题,常常建立这样的模型:
环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动,由中心天体的万有引力提供向心力.重力加速度g是联系物体运动和天体运动的桥梁.
4.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一带电粒子在仅受电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点.下列说法中正确的是( )
A.带电粒子通过P点时的动能比通过Q点时小
B.带电粒子一定是从P点向Q点运动
C.带电粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小
D.三个等势面中,等势面a的电势最高
【考点】等势面.
【专题】定性思想;图析法;电场力与电势的性质专题.
【分析】由于粒子只受电场力作用,根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方,由于粒子电性未知,无法判断粒子运动的方向;电场线和等势线垂直,且等势线密的地方电场线密,电场强度大.
【解答】解:
A、从P到Q过程中电场力做正功,电势能降低,动能增大,故P点的动能小于Q点的动能,故A正确;
B、无法判断粒子的运动方向,故B错误
C、由于相邻等势面之间的电势差相同.等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,电场力大,根据牛顿第二定律,加速度也大,故C错误;
D、根据质点判断出受力情况但不知道粒子所带电性,故无法判断等势面的电势高低,故D错误.
故选:
A
【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是:
根据运动轨迹判断出所受电场力方向,然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化.
5.如图甲所示,理想变压器的原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=50匝,电阻R=10Ω,V是交流电压表,原线圈加上如图所示的交流电,则下列说法正确的是( )
A.流经电阻R的电流的频率为100Hz
B.电压表V的示数为10
V
C.流经R的电流方向每秒改变50次
D.电阻R上每秒产生的热量为10J
【考点】变压器的构造和原理.
【专题】定量思想;方程法;交流电专题.
【分析】由图乙可知交流电压最大值Um=20
V,周期T=0.02秒;根据变压器的变压比公式得到输出电压,由功率公式求解输出功率.
【解答】解:
A、由图乙可知交流电周期T=0.02秒,故频率为50Hz,故A错误;
B、由图乙可知交流电压最大值Um=20
V,故变压器的输入电压为:
U1=
=20V;根据变压比公式,有:
,解得:
U2=10V,故B错误;
C、交流电频率为50Hz,故流经R的电流方向每秒改变100次,故C错误;
D、电阻R上每秒产生的热量为:
Q=
;故D正确;
故选:
D.
【点评】根据u﹣t图象准确找出电压的最大值和周期,掌握理想变压器的变压比公式是解决本题的关键,基础问题.
6.如图以实线为理想边界,上方是垂直纸面的匀强磁场.质量和带电量大小都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直边界和磁场进入匀强磁场,运动的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述错误的是( )
A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N都做正功
D.M在磁场中的运动时间大于N在磁场中的运动时间
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律.
【专题】定量思想;方程法;带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】由左手定则判断出M带正电荷,带负电荷;结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小;根据周期的公式可以判断出运动的时间关系
【解答】解:
A:
由左手定则判断出N带正电荷,M带负电荷,故A正确;
B:
粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力qvB=m
,半径为:
r=
,在质量与电量相同的情况下,半径大说明速率大,即M的速度率大于N的速率,故B错误;
C:
洛伦兹力不做功,故C错误;
D:
粒子在磁场中运动半周,即时间为周期的一半,而周期为T=
,与粒子运动的速度无关,所以M的运行时间等于N的运行时间,故D错误.
本题选错误的故选:
BCD
【点评】该题考查到左手定则、半径的公式和根据周期的公式,属于基本应用.简单题.
7.如图所示,相距为d的两条水平虚线Ll、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0.则线圈穿越磁场的过程中,(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止)以下说法正确的是( )
A.感应电流所做的功为mgd
B.感应电流所做的功为2mgd
C.线圈的最小速度一定为
D.线圈的最小速度一定为
【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.
【专题】比较思想;推理法;电磁感应——功能问题.
【分析】线圈在下落分别经过图中的四个位置:
初位置到1位置自由落体,2位置到3位置做加速度为g的匀加速运动,所以1位置到2位置必做减速运动,同样3位置到4位置必做减速运动,运动情况与1位置到2位置完全相同,产生的电能也相同.1位置到3位置用动能定理可计算1位置到2位置克服安培力做功,根据能的转化和守恒定律可得1位置到2位置电流做功,也等于3位置到4位置电流做功.综上所述可求电流做功.初位置到1位置自由落体,2位置到3位置做加速度为g的匀加速运动,使用运动学公式即可求出线圈穿越磁场的最小速度.
【解答】解:
线圈在下落分别经过图中的四个位置:
1位置cd边刚进入磁场,2位置ab边进入磁场,3位置cd边刚出磁场,4位置ab边刚出磁场,根据题意1、3位置速度为v0;2到3位置磁通量不变,无感应电流,线圈只受重力,做加速度为g的匀加速运动;结合1、3位置速度相同,可知1到2减速,2到3匀加速,3到4减速,并且1到2减速与3到4减速所受合力相同,运动情况完全相同.对线圈由1到3位置用动能定理:
mgd﹣W=△Ek=0,W为克服安培力所做的功,根据能的转化和守恒定律,这部分能量转化为电能(电流所做的功),所以线圈由1到3位置电流做功为mgd;线圈由1到3位置过程中只有线圈由1到2位置有电流,所以线圈由1到2位置有电流做功为mgd,线圈由3到4位置与线圈由1到2位置完全相同,所以线圈由3到4位置有电流做功也为mgd.综上所述,从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止,即1到4位置电流做功为2mgd.A错误,B正确.
线圈速度最小时并未受力平衡,不满足mg=
,所以C错误.
有以上分析可知1和3位置速度最小,初始位置到1位置自由落体v0=
,2到3位置做加速度为g的匀加速运动
,结合两式解得
;D正确.
故选:
BD
【点评】注意:
只有线圈越过磁场边界时才有电流,产生电能;2到3位置磁通量不变,无感应电流,线圈只受重力,做加速度为g的匀加速运动.
8.如图所示,足够长的水平传送带以速度v沿逆时针方向转动,传送带的左端与光滑圆弧轨道底部平滑连接,圆弧轨道上的A点与圆心等高,一小物块从A点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回圆弧轨道,返回圆弧轨道时小物块恰好能到达A点,则下列说法正确的是( )
A.圆弧轨道的半径一定是
B.若减小传送带速度,则小物块可能到达不了A点
C.若增加传送带速度,则小物块有可能经过圆弧轨道的最高点
D.不论传送带速度增加到多大,小物块都不可能经过圆弧轨道的最高点
【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力.
【专题】参照思想;临界法;动能定理的应用专题.
【分析】由于圆弧轨道是光滑的,物块从A点下滑后,机械能守恒,物体在传送带上减速运动,减到零之后由开始反向加速,返回圆轨道时速度等于从圆轨道下滑到传送带时的速度大小.根据此时的传送带的速度的不同可以分析得到物体脱离传送带时的速度的大小,与原来下滑时的速度的大小相对比,可以知道物体能不能回到原来的A点.
【解答】解:
A、物体在圆弧轨道上下滑的过程中机械能守恒,根据机械能守恒可得,mgR=
mv02,所以小物块滑上传送带的初速度v0=
物体到达传送带上之后,由于摩擦力的作用开始减速,速度减小为零之后,又在传送带的摩擦力的作用下反向加速,
根据物体的受力情况可知,物体在减速和加速的过程物体的加速度的大小是相同的,所以物体返回圆轨道时速度大小等于从圆轨道下滑刚到传送带时的速度大小,只要传送带的速度v≥
,物体就能返回到A点.则R≤
.故A错误.
B、若减小传送带速度,只要传送带的速度v≥
,物体就能返回到A点.若传送带的速度v<
,物体返回到传送带左端时速度小于v0,则小物块到达不了A点.故B正确.
CD、若增大传送带的速度,由于物体返回到圆轨道的速度不变,只能滑到A点,不能滑到圆弧轨道的最高点.故C错误,D正确.
故选:
BD
【点评】本题的关键要正确分析物体运动状态,明确物体在减速和反向的加速阶段的加速度的大小相同,当传送带的速度大小大于或等于物体下滑的速度的时候,物体反向加速的速度的大小才会等于下滑时的速度的大小,才能够返回原来的A点.
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分.第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题(共129分)
9.某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如甲图所示,则该金属丝的直径d= 5.695 mm.另一位学生用游标尺上标有50等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如乙图所示,则该工件的长度L= 5.236 cm.还有一个同学用量程为0.6A的电流表测电流时指针如图丙所示,则所测电流I= 0.26 A
【考点】刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使
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